下水道建设与城市生活脉络

很多人应该在电影及卡通看过忍者龟所居住环境就是下水道；下水道管线系统功能的目的，就是防止工业或生活废污水流入河川造成污染，将该废污水导入输送至废污水处理厂，经处理合乎排放标准后始得放流至承受水体（河川或海洋）；为何要规划佈设下水道呢？
我们居住环境无论是日常生活一切活动食衣住行所产生污水或工业製程所产生废水，若直接排放于河川或海洋（承受水体），若污染物本身剂量只有一点点河川可能因很多水量可以稀释，河川（水体）内既有存在生物可以分解或藉由水体所具备物理化学条件予以还原降解，这样功能就是河川水体自淨功能（也就所谓涵容能力）；若污染物直接排入河川水体而污染量逐渐增多，不仅破坏河川自淨功能造成水体环境生态影响外，更可能疾病散发与毒性物质如重金属等物质，经由食物链进入人体所产生不良影响，成为流行病学上散佈疾病途径；下水道管线系统除具有保护民众健康及维护环境生态屏障外，也相对兼具水利防洪功能力。
一般而言下水道之功能形式可区分雨水及污水下水两种；雨水下水道是只专供处理雨水收集之用途，雨污水分离下水道在现今水资源匮乏时代，可藉由所收集之雨水进行如农业灌溉或消防用途，也能兼具暴雨时疏洪调节防灾之用，后续处理单元规画得当也可充分发挥水资源回收再利用；污水下水道则专为处理家庭生活污水及事业所产生废水收集输送至处理厂进一步处理后，始得放流放置承受水水体，防止废污水任意排放迳流所造成环境水壤污染，在许多世界先进国家已将所收集废污水，再经由处理厂内高级处理单元处理至民生饮用或工业用途。
在下水道铺设时，往往迁就行经位置之地形地势关系无法採用重力流，须採用压力管线时就必须考虑管材刚性及输送污水时管内压力与摩擦水头损失等、泵浦输水功率与台数等附属设施；若採用重力流所设计管线则须考虑流速与坡度之间关系，藉以决定流速控制，流速过高恐对管壁产生衝刷侵蚀；因此适当流速可有效率输送污水更可避免污染污沉积，则可增加污水管线耐久性。

下水道管線中往往因污水中有機物，即污水中硫酸鹽 (SO2−4)(SO42−) 經由細菌反應產生硫化氫 (H2S)(H2S)，管內所產生溶解態硫化物主要為 H2SH2S 與 HS−HS−，也因亞硫酸鹽與硫化物等物質造成管壁腐蝕，此現象又成皇冠現象，該形成機制:
H2S+2O2→H2SO4H2S+2O2→H2SO4
2HS−+2O2→S2O2−3+H2O2HS−+2O2→S2O32−+H2O
藉由上二式得知，硫化氫形成硫酸反應過程皆受限管內含氧量及濕度兩條件下，因此無論在材料上選擇鑄鐵管或混凝土管，皆因污水化學作用對管壁造成管壁腐蝕。
下水道管線於輸送污水過程中硫化氫產生是無可避免的，為保護管壁遭受污水中有機物化學作用所造成腐蝕，在管壁中均貼附防蝕內襯（如：PVC、塗佈環氧樹脂等材料）加以保護管壁，污水管線於設計施工上選用重力流型式須保持非滿管流明渠水力學，依經驗值則有效水深在 0.8D 為最佳狀態，流速須維持 0.6m/sec 可減少污水中污染淤積外並降低硫化物產生量。

民生污水下水道維護管理上除定期保養清淤外，源頭管理上應對各用戶端宣導，不因一時方便將廚房內廢油脂倒入水槽或雜物丟入馬桶，排放至管路（分支管與幹管）內，導致管壁負荷降低管網線壽命，因此建立良好觀念習慣勿任意將廢油脂或雜物丟入污水管路內，無形中自然可以延長污水管線壽命。
現今水資源匱乏時代，政府已將下水道興建開發列為國家發展永續指標，管網建設分佈及用戶接管普及率也代表都市開發的進步一種象徵，不僅將低污染物於河川水體中散佈，更是水資源保護重要基礎建設。