市政路桥排水系统设计优化思路探讨

引言

市政路桥作为城市交通网络的重要组成部分，其安全性和稳定性直接关系到城市的正常运行和居民的生活质量。排水系统是市政路桥的关键附属设施，承担着排除路桥表面和周边积水的重要任务。然而，随着城市化进程的加速和极端天气事件的频繁发生，现有的市政路桥排水系统面临着诸多挑战，如排水不畅、内涝积水等问题时有发生，严重影响了路桥的使用寿命和交通安全。因此，对市政路桥排水系统设计进行优化具有重要的现实意义。

1.市政路桥排水系统设计现状及存在问题

1.1 设计标准滞后

部分地区的市政路桥排水系统设计仍沿用旧的标准和规范，未能充分考虑城市化发展带来的变化，如城市面积扩大、不透水面积增加、降雨强度增大等因素。这使得排水系统的排水能力无法满足实际需求，在遇到强降雨等极端天气时，容易出现排水不畅、积水内涝等问题。

1.2 排水设施布局不合理

一些市政路桥排水设施的布局缺乏科学性和系统性，存在排水口设置不足、位置不合理、排水管网走向混乱等问题。例如，排水口间距过大，导致路面积水不能及时排除；排水管网与周边市政排水系统衔接不畅，影响整体排水效果。

1.3 排水管材与管径选择不当

在排水管材的选择上，部分工程为了降低成本，选用质量较差的管材，容易出现老化、破裂等问题，影响排水系统的正常运行。同时，管径设计不合理也是一个常见问题，管径过小会导致排水能力不足，管径过大则会增加工程成本和占地面积。

1.4 缺乏综合设计理念

传统的市政路桥排水系统设计往往只注重排水功能，忽视了与周边环境的协调性和生态性。例如，排水系统的建设可能会对周边生态环境造成破坏，排水口排出的污水未经有效处理直接排入自然水体，导致水污染问题。

2.市政路桥排水系统设计优化思路

2.1 更新设计理念，树立综合设计观

2.1.1 考虑城市发展变化

在设计市政路桥排水系统时，应充分考虑城市化进程带来的变化，如城市规模扩大、人口增加、土地利用方式改变等因素。结合城市总体规划和排水专项规划，合理确定排水系统的设计标准和规模，确保排水系统能够满足未来一定时期内的城市发展需求。

2.1.2 注重生态环保

将生态环保理念融入排水系统设计中，采用生态排水技术，减少对周边环境的影响。例如，建设生态排水沟、雨水花园等生态设施，利用植物和土壤的净化作用，对雨水进行初步净化处理后再排入自然水体。同时，加强对排水口污水排放的监管，确保污水达标排放。

2.1.3 与周边景观相融合

排水设施的设计应与周边景观相协调，避免出现突兀的排水口和排水管网。可以采用隐蔽式设计方法，将排水设施隐藏在绿化带或景观小品中，既不影响排水功能，又能提升城市景观效果。

2.2 优化排水设施布局

2.2.1 合理设置排水口

根据路桥的坡度、长度和降雨强度等因素，合理确定排水口的数量和间距。一般来说，排水口间距不宜过大，以保证路面积水能够及时排除。同时，排水口的位置应选择在低洼处或易于积水的地方，如路桥的交叉口、转弯处等。

2.2.2 科学规划排水管网走向

排水管网的走向应遵循最短路径原则，减少管网长度和弯头数量，降低水流阻力，提高排水效率。同时，要考虑与周边市政排水系统的衔接，确保排水顺畅。在管网布局中，应尽量避免穿越建筑物和地下管线，减少施工难度和成本。

2.2.3 设置雨水调蓄设施

为了应对极端降雨天气，可以在市政路桥周边设置雨水调蓄设施，如雨水调蓄池、地下蓄水池等。在降雨期间，将多余的雨水收集储存起来，待降雨结束后，再将储存的雨水缓慢排放或进行回用，减轻排水系统的压力，降低内涝风险。

2.3 合理选择排水管材与管径

2.3.1 选用优质排水管材

根据工程实际情况和使用要求，选择质量可靠、性能优良的排水管材。常用的排水管材有钢筋混凝土管、HDPE 双壁波纹管、球墨铸铁管等。钢筋混凝土管具有强度高、耐久性好等优点，但重量较大，施工难度较高；HDPE 双壁波纹管具有重量轻、耐腐蚀、安装方便等优点，广泛应用于城市排水工程；球墨铸铁管具有强度高、韧性好、密封性好等优点，适用于对排水质量要求较高的工程。

2.3.2 精确计算管径

根据排水设计流量和流速要求，精确计算排水管径。可以采用水力计算方法，结合排水管材的粗糙系数、坡度等因素，确定合理的管径。在计算过程中，要考虑一定的安全系数，以确保排水系统在遇到极端情况时仍能正常运行。

2.4 加强排水系统维护管理

2.4.1 建立定期巡查制度

加强对市政路桥排水系统的日常巡查，定期检查排水口、排水管网、排水泵站等设施的运行情况，及时发现和处理存在的问题。例如，清理排水口的杂物，疏通堵塞的排水管道，检修损坏的排水设备等。

2.4.2 制定应急预案

针对可能出现的暴雨、台风等极端天气事件，制定完善的应急预案。明确应急响应流程和各部门职责，配备必要的应急设备和物资，如移动式排水泵、沙袋等。在极端天气来临前，提前做好防范措施，确保排水系统能够正常运行。

2.4.3 加强信息化建设

利用现代信息技术，建立市政路桥排水系统信息化管理平台。通过安装传感器、监控设备等，实时监测排水系统的水位、流量、水质等参数，实现对排水系统的远程监控和智能化管理。同时，利用大数据分析技术，对排水系统的运行数据进行分析和预测，为排水系统的优化设计和维护管理提供科学依据。

3.案例分析

3.1 项目概况

某城市一座市政桥梁，全长 500 米，桥面宽度为30 米。原排水系统设计标准较低，排水口设置不足，排水管径偏小，在遇到强降雨天气时，桥面经常出现积水现象，严重影响交通安全。

3.2 优化设计方案

3.2.1 更新设计理念

采用综合设计理念，充分考虑桥梁所在区域的城市规划和生态环境要求，将排水系统设计与周边景观相融合，同时注重生态环保，采用生态排水技术。

3.2.2 优化排水设施布局

增加排水口数量，将原排水口间距从 50 米缩短至 30 米，并在桥梁两端和低洼处增设排水口。重新规划排水管网走向，采用最短路径原则，减少管网长度和弯头数量。同时，在桥梁下方设置雨水调蓄池，用于收集和储存降雨期间的多余雨水。

3.2.3 合理选择排水管材与管径

选用 HDPE 双壁波纹管作为排水管材，根据水力计算结果，将排水管径从原来的DN600 增大至 DN800，提高排水能力。

3.3 优化效果

经过优化设计后，该桥梁排水系统的排水能力得到显著提升。在后续的降雨过程中，桥面未再出现积水现象，保障了交通安全。同时，生态排水技术的应用改善了周边生态环境，雨水调蓄池的设置有效减轻了城市排水系统的压力。

结束语

综上所述，市政路桥排水系统设计优化是系统工程，需综合考量设计理念、设施布局、管材与管径选择等因素。通过更新理念树立综合设计观、优化布局提高排水效率、合理选材管径确保排水能力、加强维护保障运行等措施，能有效提升系统性能，保障路桥与城市运转。实际工程要灵活运用思路，探索创新，提供可靠排水保障。

参考文献

[1]邓敏蛟.市政路桥排水系统优化设计与雨水资源化利用研究[J].中国科技期刊数据库工业 A.2024(12):145-148.

[2]冯帆.市政给排水系统设计中常见问题及优化措施[J].江苏建材.2024(02):73-75.