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市政道路排水设施现状及优化对策研究

作者

曹世江 胡文喜 张丙文 刘毅 祁义辉 陈俊 金晓

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州贵阳 550081

中图分类号:TU992 文献标识码:A

引言

随着城市化进程的不断推进,市政道路排水系统的完善和优化已成为城市基础设施建设中的一项重要议题。市政道路排水设施作为城市排水系统的重要组成部分,其排水效率直接影响到城市的防洪排涝能力和交通运行安全,当前,我国市政道路排水设施在结构设计、管理等方面还有待改善 [1]。

目前市政道路使用的路缘石多采用预制混凝土块、条石等实体结构,功能单一,不具备排水性能,此外,当前的人行道、行车道结构及雨水管道无法满足暴雨天气来临时及时将道路表面的雨水迅速汇集并排入雨水管道的功能[2] ,易导致城市洪涝灾害的发生,给人们的出行安全带来了隐患。

本文基于目前路缘石、人行道等排水设施存在的不足,针对性提出了相应的优化对策并设计出了一种路缘石与人行道进行组合排水的结构模型,对于提升城市排水能力、保障交通安全具有重要意义。

一、市政道路排水设施现状分析

1. 路缘石

市政道路上的路缘石具有防止车辆随意越界,保护行人及非机动车安全以及引导雨水进入地下排水管道、保护路面边缘免受车辆碾压,延长道路使用寿命等功能[3] ,然而,随着城市化进程的加快,全球变暖及极端天气的频发,城市连续强降雨及暴雨等天气引起的洪涝灾害也愈发严重,近年来,武汉、深圳、广州、北京等地时常发生城市看海现象 [4][5]。传统的路缘石为实体结构,不具备排水功能,此外,现有路缘石多为长方体条石,不仅车辆可随意越过路缘石驶入人行道停靠,而且行车道上的雨水也可越过路缘石漫流到人行道中,给行人出行带来安全隐患且车辆占用人行道的行为影响市容市貌。

2. 人行道

当前市政道路两侧的人行道结构多为透水砖或透水混凝土 + 水泥砂浆或中粗砂 + 素混凝土 + 级配碎石的方式进行渗透排水 [6] ,这种排水结构由于雨水下渗的路径较长,排水能力有限,在遇到强降雨及暴雨天气下,大部分雨水将以漫流的方式流入车行道,加大了车行道表面积水,随着车行道雨水的汇集又会反向漫流到人行道,严重影响行人和行车的安全。

3. 行车道

行车道作为市政道路的重要组成部分,直接承受行车荷载的反复碾压,因重载车辆的碾压破坏、路拱横坡或纵坡的坡度设计不合理、施工过程中压实度不够以及路面破损养护不及时等情况也是造成行车道雨水滞留,影响排水的重要原因。

4. 雨水管道

雨水管道排水系统目前也存在较多问题:一是管道直径设计偏小,无法满足极端天气下的排水需求;二是管道布局不合理,导致局部地区排水压力过大;三是管道材质老化或施工质量不高,影响了使用寿命。此外,由于城市扩张速度快于排水系统更新速度,许多地区的雨水管道已经处于超负荷运转状态。

二、市政道路排水设施优化对策

针对目前市政道路排水设施存在的上述问题,将从设计、管理和政策方面提出相应的解决对策。

(1)设计方面

鉴于当前使用的排水设施存在的问题,在结构设计方面可结合实际地形和排水需求,优化排水设施的设计布局。首先,改进路缘石、人行道、行车道等现有的排水设施结构,在设计阶段充分考虑当地的降雨特点和规律,在地势较低或容易积水的区域,可以适当增加排水口的数量和尺寸,以加快雨水排放速度;其次,在交通流量较大的路段,应加强路缘石与路面之间的连接稳固性,防止因车辆碾压导致变形或损坏;此外,鼓励采用智能化监测技术,如安装水位传感器或监控设备,实时掌握排水系统的运行状态,流量情况以及潜在的溢流风险,将数据上传至云端进行分析处理,并及时向相关部门发出预警信息,以便及时发现并解决潜在问题;最后,加强新材料的研发与应用,可推广使用透水性材料作为人行道和行车道的面层和基层,采用耐腐蚀、高强度的管材以延长雨水管道的使用寿命,并严格把控施工质量,确保系统长期稳定运行。

(2)管理方面

应注重对现有排水设施的定期维护和升级,通过建立完善的巡查制度,加强日常清理工作,防止落叶或其他杂物堵塞排水通道,及时清理排水口处的垃圾、泥沙等堵塞物,确保排水通道畅通无阻;此外,政府有关部门和有关企业运营的市政道路也应设置相应的专项运维资金,以便有足够的资金及时更换已损坏或破旧的排水设施;最后,还可引入数字化管理平台,将排水设施的相关数据整合录入,形成动态更新的地图信息库,为后续规划、改造及应急处置提供科学依据。

(3)政策方面

政府部门鼓励和支持开发移动端应用程序,方便市民报告排水设施故障或堵塞问题,形成“政府主导、全民共治”的良好局面;此外,教育和宣传也是不可或缺的一环,通过举办科普活动、发布公益广告等宣传教育活动,普及防洪排涝知识和节水理念,引导市民养成良好的用水习惯,增强其在面对突发性暴雨等自然灾害时的自救互救能力;鼓励科研机构与企业深化合作,推动关键技术的研发与应用转化,例如智能监测预警系统、雨水资源化利用技术等,为城市排水系统的优化提供强有力的技术支撑。

通过上述对策的协同配合,不仅能够提高排水设施的运行效率,解决城市洪涝等灾害问题,还能有效提升城市的市容市貌,助力打造更加安全、绿色、智慧的现代化城市。

三、结论

当前市政道路排水设施依然存在较多有待改善的问题,在当前全球变暖及极端天气频发的背景下,道路工作者可结合实际情况,重点从设计、管理及政策方面进行综合考虑,以保障人们的出行安全,避免或降低人们的财产损失。

参考文献

[1] 陈伟敏 . 人行道环保透水砖在市政道路工程中的运用 [J]. 运输经理世界 ,2024,(36):46-48.

[2] 谢磊 . 排水型人行道路面结构与材料优化设计研究 [D]. 东南大学 ,2020.

[3] 徐弯弯 , 郑晓光 , 陈亚杰 . 基于行车安全的城市道路路缘石高度设计研究 [J]. 武汉理工大学学报 ,2021,43(04):35-42.

[4] 王唐斌 . 排水人行道结构与材料的优化设计 [D]. 东南大学 ,2017.

[5] 杨晓慧 . 城市排水管道修复技术适用性研究及工程应用 [D].西安工业大学 ,2019.

[6] 中 国 电 建 集 团 贵 阳 勘 测 设 计 研 究 院 有 限 公 司 . 一种 人 行 道 排 水 结 构 及 其 与 排 水 路 缘 石 的 组 合 排 水 方法 :202011564013.3[P].2022-08-02.

作者简介:曹世江 (1991-),男,河南信阳人,长安大学硕士,工程师,从事道路设计与施工管理方面工作,