曾更维

摘 要：简要探讨了城市污水管网的优化设计和相关计算方法，系统地分析了基本的优化思想，并详细阐述了相应的污水管网计算方法，以期为日后的相关工作提供参考和借鉴。

关键词：污水管网；计算方法；管径；充满度

中图分类号：TU992.0 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.067

污水管网是城市基础水利设施，它在城市污水排放中起着非常重要的作用。因此，相关部门要高度重视其建设，努力做好污水管网的优化设计工作，并采取合理、科学的计算方法建设污水管网。

1 优化思想

1.1 选取尽可能小的设计流速

当水力半径不变，管底坡度与流速的平方成正比时，减小流速能大幅减小管底坡度和埋深。在实际工作中，制约设计流速的条件有很多。在满足这些要求的前提下，选择一个尽可能小的设计流速是非常重要的，而且也是很容易实现的。设计流速的计算公式为：

1.2 选取尽可能大的设计充满度

优化选择接近最大设计充满度的方法，不仅可以减少管材

耗量，还可以在一定程度上减小管底坡度和埋深。设计充满度的计算公式为：

式（1）（2）中：v为设计流速，m/s；n为管壁粗糙系数，取0.014；R为水力半径，m；I为水力坡度，等于管底坡度；ω为过水断面面积，m2。

由式（1）可知，在确定了一个尽可能小的设计流速v后，n为常数，水力半径R越大，管底坡度I越小。由水力学中水力半径与充满度的关系可知，当充满度为0.81左右时，水力半径会随着充满度的增大而增大。由于各种管径的最大设计充满度不大于0.75，所以，选择尽可能大的设计充满度就是选择尽可能大的水力半径。……