论文以西安市城市污水管网为例，研究西安市截流干管水质水量的变化规律，从污水水质变化、有毒有害气体形成及沉积物特性三个方面着手，利用管道机器人与声纳影像技术相结合手段、气体在线监测、微小电极、扫描电镜及PCR-DGGE等技术结合流量变化，包括强降雨等天气影响，分析研究了管段内水质水量变化规律。研究结果表明，分流制污水管网水质沿程变化量大于合流制污水管网，在合流制管网中：COD每千米沿程降低26.7mg/L，TN每千米沿程平均降低6.5mg/L，NO3-N每千米沿程平均降低0.8mg/L，TP在整个沿程过程中变化不明显，而NH3-N在整个沿程过程中呈增长趋势，每千米平均增加2.3mg/L。而分流制污水管网中：COD在每千米沿程平均降低38.6mg/L，TN在每千米沿程平均降低7.2mg/L，NO3-N在每千米沿程平均降低3.1mg/L，TP在整个沿程中变化不明显，而NH3-N在整个沿程过程中呈增长趋势，每千米平均增加3.1mg/L。较合流制污水管网而言，分流制污水管网中生物膜的厚度较大、菌群类别数较多、生物膜结构更加牢固。两种污水管网系统中均存在H2S、CH4、CO等有毒有害气体出现的情况，且出现频率较大。西安市污水管网系统中部分区域存在沉积物的淤积现象，其中合流制管段中沉积物的含量大于分流制管道。研究表明西安市污水管网形成沉积物的主要原因为流速小于0.6m/s情况下，污水管道以直角汇入到干管中而造成的。