浅谈城市排水与积水治理
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摘要：城市道路设计时，为保证行车安全、以及避免路面过早损坏，要求迅速及时地排除路面积水，同时为了改善城市卫生条件，保障生产和人民生活，还需及时排除生活污水和生产废水。本文结合笔者多年给排水设计实践，就从路面排水、路基排水、绿化带排水、下立交处地下水位的降低等方面详细阐述了城市市政道路排水设计要点，并结合具体工程设计应用实例进行了论证说明。
关键词：现代城市；市政道路；排水设计；路面排水；结构内排水
路面水害是使城市道路破坏的最主要病害之一。沥青混凝土路面由于排水不畅，会产生沉陷、开裂、松散及坑槽等，随着水分自裂缝不断浸入路面面层，沥青黏附性减小，并阻断沥青和集料的相互黏结，进一步破坏结构的整体性；水泥混凝土路面在水分的作用下，会在接缝处形成唧泥，造成基层湿软，强度下降；混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷，造成断板、错台、开裂等，最终导致路面早期破坏。因此，合理有效地安排排水设施，可以保证路面结构处在一种干燥的状态，使路面具有足够的强度和稳定性，延长道路使用寿命。
1 道路积水成因分析
通过对城市道路排水系统的调查与分析发现，道路雨水排水系统根据降雨量等基础资料经水文水利计算所得出的排水管管径，理论上均能满足本地区道路排水流量的要求，由于各方面的原因，路面上仍然存在积滞水，那么造成道路积水的主要原因是什么呢？
通过水文水力计算分析可知：
（1） 当雨水口的泄水能力大于雨水口所需排泄的设计径流量时，则路面不会产生积水，或者说路面积水的可能性不大。
（2） 当雨水口的泄水能力小于雨水口所需排泄的设计径流量，雨水口不能及时地将雨水排入主管道。
设计中通常采用第一种情况的设计，但造成超越流量的原因很多，也比较复杂，仍然存在排水不利的问题。雨水口的汇水量与泄水量的差，就是雨水口的超越流量，多余水分越过雨水口流至下游，造成下游雨水口的积水增加，这样反复进行将导致路面积水。
影响雨水口超越流量的主要因素是降雨量和路面的纵、横坡坡度，其中，对于相同的降雨量，道路纵坡对路面排水产生较大的影响。
（1） 当道路纵坡小于 0.3%时，路面雨水流速缓慢，路面雨水迟滞现象较为严重，雨水不能顺利地流向低处，此时，雨水主要依靠路面每一个雨水口进行排放，每一个雨水口承担路面汇水面积内的雨水流量，一般不会形成超越流量，但整个路面上有一层水膜，会对行车产生不利。
（2） 当道路纵坡介于 0.3%～2%之间时，路面雨水顺纵坡流向下游，在路面横坡不大的情况下，实际水面宽度大于雨水口宽度，一部分雨水被雨水口截流，另一部分雨水顺流而下，在下游低洼处汇集，形成超越水量，在这种情况下，雨水口就需要采用更有效的截流形式，并在路面低洼处进行特殊设计，以便及时排放路面雨水。
（3） 在路面纵坡大于 2%的较大坡道上，路面雨水水流将处于急流状态，部分水流会跃过雨水口而形成跳越，使道路坡道上的雨水口进水能力大大降低，超越水量将会加大，此时，路面低洼地段在暴雨期间将会出现较大的汇水量，若在该低洼地段，路面没有足够的雨水排泄能力，将会出现积水现象。
2 应对措施
1) 把城市排水工程纳入城市修编规划。在新建、扩建城市区规划之初就要进行科学的测算、设计、施工，使城市排水与城市发展相一致。
2) 根治河流，建设污水处理厂。
3) 结合旧城改造，实现城市排水同步完成。目前，国家正在推进城市化进程，要利用有利时机，加快旧城改造。同时，也要利用城市道路扩建、改造工程，加大排水管网改造，完善排水系统，实现城市排水工程同步完成。
4) 大力推广屋顶绿化工程，提高部分雨水吸纳能力。随着科学技术发展，屋顶防渗技术将日臻完善，屋顶绿化技术将逐步推广，目前，在部分城市试点推广，屋顶绿化技术的环保作用、节水作用将进一步显现。
5) 加大非完全硬化停车场建设和吸水人行道板使用，提高土地吸纳雨水能力。
6) 研究城市绿地广场、道路两侧建设雨水收集设施。随着气候变暖，北方城市降雨越来越少，干旱情况越来越严重，每年都要使用大量的自来水保障绿化植物，实施雨水收集既可以节约用水，也可以排渍、排涝。
7) 多方配合，通力排水。目前，市区各大立交桥、隧道等处的积水，通过泵站抽升排放是唯一途径。政府要协调单位、企业自建排水设施与市政排水设施统一使用，可利用给予一定的经济补偿的办法提高最大排水能力。只要加大配合，一旦暴雨来袭，也不会出现大面积、多点积水。
8) 采用线性排水系统。线性排水，就是一种呈线型、带状的位于道路边缘的排水系统。线形排水区别于传统的点型排水系统，它包括一个 U 形槽体，成型槽体内有一个排水通道，排水通道沿水平方向纵向贯通 U 形槽体。线性排水不仅在排水体系及后期养护上占有一定的优势，而且在与雨水收集利用体系相结合时也将发挥不可替代的独特优势。通过透气透水砖用于步道收集降水，将收集的降水再通过集水管导入 U 型槽形成过滤混水，再溢留到雨水收集池。对于一个严重缺水的城市而言，采用线性排水 U 型槽收集雨水，无论从经济的角度还是从实际的效果和效益来讲，都是完全可行的。在炎热的夏季，阳光下的混凝土路面温度可达50～60℃左右，降雨时，雨水在地面径流过程中吸收大量热能，直接流入绿地，导致花落草亡。而线性排水 U形槽可以起到混水器的作用，降低了雨水温度，保证了城市绿化的安全。
3 结论
通过上述分析，不难看出线性排水能够很好地解决传统的点排水方式所产生的不良问题，它把雨水的汇流点由地面改到 U 型槽体内，缩短了汇流时间，又提高了利用率，而在造价方面又体现出明显的性价比优势。市政道路排水受场地、交通等诸多因素的限制，如何利用有限的空间设计出更高效的排水系统将是今后道路设计者进一步研究的重点。
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