市政道路积水成因分析与排水系统改善方案探讨
王莹莹
泰安市城市环保工程有限公司 271000
引言
伴随着城市化进程的不断推进,市政道路积水现象在很多城市都日益突出。积水现象的出现不仅会严重影响交通通行的效率,还会给城市环境质 造成不利的影响。排水系统设计不合理、管道维护不当和气候变化的综合影响成为积水产生 原因。 文章通过对市政道路积水原因进行深入剖析,提出完善排水系统综合方案,以期能够给城市管理者以强有力参考依据,实现可持续发展。
一、市政道路积水原因分析
(一)地形和气候因素对积水的影响
造成市政道路积水的一个根本原因是复杂多样的地形和气候因素,地形高低起伏、坡度变化和地表硬化程度等因素都会显着影响降水排放。在城市中,地面过于硬化使雨水不能渗入地下,造成地表径流增加,形成积水现象。暴雨和短时的强降雨,超出了当前排水系统的设计承受能力,导致原先正常工作的排水设备在很短的时间内无法处理大量的雨水,产生积水。在气候变化的环境下,极端降水事件频发加剧市政道路积水,直接影响城市排水效率。
(二)排水系统设计不尽合理
排水系统对城市道路积水的影响至关重要,不合理的设计常常是造成积水的核心原因之一。很多城市在排水系统设计中并没有充分考虑到城市飞速发展,原有的排水系统设计容量不足。一些区域排水系统设计系统性和前瞻性不强、雨水管道直径太小或者管道布设不合理。设施耐久性不足、后期维护不及时,在暴雨或者短时的强降雨过后,发生堵塞,排水系统不能有效地运行,最后造成积水。
(三)在城市建设和道路规划方面存在问题
些公路的规划并没有合理地留出排水通道,雨水不能快速地进入下水道系统。道路设计时坡度设置不合适,路面中心排水沟欠缺或者排水坡度太小等因素均将对雨水流向及排放速度产生直接影响[1]。城市内部的建设活动往往是以经济效益最大化为中心,忽略排水系统长期规划、道路及排水设施在协调性及相互配合等方面有很大不足,导致局部地区排水压力过大,不能满足高密度建设引起的水文变化要求。
(四)雨水管道堵塞疏通不畅
雨水管道阻塞是造成市政道路积水的主要原因。堆积在管道中的污泥、垃圾、植物根系及其他杂物渐渐阻塞排水管道,大大影响雨水顺利排出。一些城市对排水管道疏解管理系统性与科学性不强、疏解不够彻底、周期性不够,造成管道内部一些地区长时间堵塞。部分老旧城区排水管网已超过设计使用年限、管道老化破损使原有排水功能大大减弱,无法适应雨水迅速排出的要求。排水管道堵塞与疏通不畅既增加积水形成机会,又加重暴雨过后城市应急处置困难,从而影响居民出行与生活质量。
二、积水对市政道路交通和环境的影响
(一)降低交通通行能力
城市高密度交通流量地区,经过大范围降水之后,公路排水能力通常不能及时赶上暴雨所造成雨水量,积水就会对道路交通造成阻碍,造成交通流动性明显减弱。受水深、流速等不确定因素影响,司机经常需减速慢行,车辆通行速度受到严重制约,导致交通堵塞。大量积水将构成暂时交通瓶颈,造成路段拥挤,进一步影响整个交通网络运转。不利因素相互交织,导致城市交通通行能力大幅降低,在极端气候条件下也会导致一些道路上交通全面停滞不前,为居民出行造成了不便。
(二)城市环境质量恶化
市政道路积水在对交通造成影响,加剧城市环境质量恶化。积水区域路面往往伴有污水滞留严重,城市污水未能及时排出与积水现象相互交织在一起,造成水体污染物蔓延、空气质量恶化。连续积水时水面和空气污染物暴露时间增加,造成恶臭气体排放,对周边居民生活环境造成了困扰。积水也使病菌、蚊虫滋生条件加重,成了疾病滋生的土壤,使城市居民生活环境更加恶化。这几方面因素共同影响着市民健康与生活质量,给城市可持续发展带来严重障碍。
(三)道路设施与基础设施遭到破坏
水分长期与道路表层材料接触,使路面结构逐步松散、裂缝甚至沉陷。长期水浸泡会对路基稳定性造成影响,使基础设施承载能力降低,对道路耐久性及安全性造成直接影响[2]。积水往往会使地下管网承压,水压过大又会使地下管道爆裂,使燃气、水、电等基础设施遭到破坏和泄露,给交通和市民正常生活造成不便,增加城市管理复杂性及应急处置困难。
(四)市民生活质量受到影响
严重积水地区居民需绕行积水区或者等待交通状况的恢复时间较长,这一情况不仅会浪费很多时间而且还会加大出行心理压力。对老年人、残障人士及有子女的家庭来说,积水对日常出行造成很大阻碍。极端天气情况下,商店、市场等地方不能正常经营,致使生活资料供给不充分。积水常与不洁水源相伴而行,容易造成水源污染和疾病传播,加重居民健康风险。凡此种种因素相互交织,使市民的生活质量显着降低,市政道路的积水亟待解决。
三、排水系统的改进方案
(一)改进排水系统的规划设
在改进排水系统规划中,需要对城市各地区地形、气候特点和道路使用强度等因素进行深入分析,对雨水流量进行合理评价。设计应满足本地降水特点又应兼顾今后城市建设可能发生的高强度降水事件和极端天气,以保证排水系统能够在各种工况下高效运行。规划合理的排水系统应该具有一定的灵活性和适应性,并能针对不同区域的要求采用差异化设计。要注重排水系统长期可持续发展,既将防洪排水设施纳入规划,又将绿色排水理念导入其中并与雨水收集相结合、渗透与回用相结合等方式促进排水系统环保性与资源利用效率。
(二)定期对排水管道进行检测和保养
为确保排水管道通畅,定期对其进行检测和养护必须是排水管理中一个重要环节。检查内容要涉及管道结构、管壁完整性、接口密封性、管道中物质积聚等。高密度的城市区域排水管道通常承受着巨大的使用压力,检查频率应视管道使用年限、使用环境以及周边基础设施影响范围等因素进行调节。加强对排水设施实时监测和数据采集系统的建设,在传感器和智能技术的辅助下,对管道状态进行实时了解,发现安全隐患并提前做好补救措施,避免极端降水事件中管道出现堵塞或者溢流现象,确保了应急条件下排水系统的稳定可靠。
(三)绿色基础设施的使用
排水系统设计时应充分考虑使用透水性材料,雨水花园和雨水收集池作为绿色基础设施以增强城市雨水渗透和蓄水能力。使用透水性材料能让雨水渗入地下补充地下水资源和延缓地 表径流速度以减少洪涝风险。雨水花园、植被缓冲带等设施的设置,既可以自然拦截雨水、减少污染物向排水系统的流入,又可以改善城市微气候、提高城市绿化率。
(四)智能化排水系统的应用和普及
智能化排水系统以先进物联网技术为基础,以数据分析和传感器系统为手段,可对城市排水管道运行状况进行实时监控,精准辨识排水系统堵塞、泄漏或者破坏等情况,及时调度应急资源,以免系统故障给城市交通和环境带来冲击[3]。智能化系统的普及不仅能提高排水系统响应速度、降低人为干预带来的失误,而且能给城市管理者带来准确的数据支持和决策效率。智能化排水系统能够将天气预报信息集成在一起,根据预测降水提前排水,减少极端天气对排水设施造成的胁迫。
结论
市政道路积水原因比较复杂,牵涉到地形、气候、排水设计和管理几个层次。合理规划设计排水系统、强化管道维护和定期检查、引进绿色基础设施、促进智能化排水系统应用是化解积水的有效手段。综合性、多角度解决方案可以提升排水能力,降低积水给交通、环境以及市民生活带来的影响,继而推动城市可持续发展。
参考文献
[1]于晓娟,成超锋. 城市道路积水路段交通管控措施研究[J].道路交通管理,2021,(11):28-30.
[2]陈明颖.市政道路积水问题分析及建议[J].绿色科技,2019,(24):129-130.
[3]费宇婷,沙峥峥,薛嘉兵. 城市道路积水成因分析及解决对策[J].工程建设与设计,2016,(13):103-106.