城市道路积水分析及排水设计研究

城市道路积水分析及排水设计研究

彭刚伟

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 上海市 200000

摘 要：通过城市道路积水分析和排水设计，可以提高处理积水问题的效率，避免造成更为严重的经济损失，确保排水设计的合理性和可行性，将道路的使用寿命延长，将 城市道路的使用价值充分发挥出来。本文主要以城市道路积水分析及排水设计为论点，希望为相关行业人士提供些许帮助。

关键词：城市道路；积水分析；排水设计

随着我国城市化的高速发展，城市不断地向周围扩张，城市的建筑面积也不断增加，与此同时也出现了诸多的水文问题[1]。一方面城市的扩张破坏了原有的生态系统，天然植被的大面积毁坏加大了城市发生内涝的几率；同时，道路路面的硬化使得地表径流增加，导致排水不畅的地区或者低洼地区更容易积水。另一方面，城市的热岛效应改变了城市的降雨特性，增加了雷暴雨天气的概率。由于强降雨而引发的城市内涝，每年造成的交通的拥堵、财产的损失，以及人员的伤亡不计其数。道路路面的积水会导致水分不断渗入路面的空隙中，破坏路面结构的整体性能，导致路面出现坑洞、车辙和裂缝等，严重降低道路的安全性与耐久性。同时，道路积水会降低轮胎与路面之间的摩擦阻力，道路表面形成的水膜还会影响驾驶员的视线，加大交通事故发生的概率。

1城市道路路面排水系统计算分析

路面要形成雨水径流主要分为三个阶段：降雨、地表产流、地表汇流。

城市道路路面产流有两个特点：其一是产流量大且时间短，这主要是由于城市不透水路面的面积在不断扩张，使得雨水在落入地表后迅速形成径流；其二是产流不均匀，由于城市地面构成复杂，分为机动车道、人行道、绿化带等，路面的材料多样，包括沥青和混凝土，这就导致了城市道路路面产流表现出不均匀的现象。产流的计算方法种类较多，常用的主要有三类：径流系数法、蓄满产流法、下渗曲线法。径流系数法是最为常用的一种方法，具体可以细分为综合径流法和变径流系数法。综合径流法就是根据不同的地面种类，通过加权平均法求得的。变径流系数法则是按照实际情况，认定径流系数在径流的过程中是不断变化的，根据公式ψ=ψe-（ψe-ψ0）ecp求得，公式中的ψ表示降雨中的径流系数；p为累计雨量；ψ0表示初始径流系数；ψe为最终径流系数。蓄满产流法主要用在水洼较多的地区，主要有指数型和N次抛物线。而城市透水区域则常会用下渗曲线进行计算。在计算过程中应该根据现场的实际情况选择最合适的计算方法。

2线性排水系统的施工质量与设计原则

2.1线性排水系统的施工质量

在线性排水系统施工过程中，应加强技术设计，有效地对线性排水系统进行规划。在进行施工过程中，需要确保施工测量的质量控制。施工人员需要对相关域进行精准测量，有效解决施工过程中遇到建筑物和地面高差等问题时。同时设计方案要形成相关文字性设计报告，有效地对排水系统的施工进行指导，保证其按照设计图纸进行施工。在保证施工器材质量的前提下，保证施工过程中严格按照计划进行，减少误差的发生，使线性排水系统的使用寿命延长。

2.2线性排水系统的设计原则

线性排水系统的基本原则主要是遵从排水系统的合理规划。通过合理规划排水系统，可以有效地使地下和地面上的实施符合自然的环境的设计。设置线性排水系统时，以短小精良为主。在排水过程中，防止水流积压，以免线路较长，影响生态，从而可以将水流进行有效地疏导和分流。在进行排水渠设置，有效地防止水流对路基造成侵害，要增大涵管和大涵管的口径，防止暴雨等大水流量情况引起的积水，有效地对水流进行疏导。在线性排水系统整体规划设计之前，需要对当地自然环境和地质条件进行勘察，从而进行全面有效地规划，实施排水系统的横向和纵向设计。在比较复杂的地段，也可以有效地进行线性排水系统的设置。在特殊地段，尤其像山坡附近，容易造成水土流失的地段，需要保证地质地貌的原生态，减少环境破坏，配合当地的地质条件来进行加固工程，建立线性排水系统。

3城市道路积水成因分析

在城市道路中，水害是其中的一个重要的难题。通过有效的设计理念，可以保证城市道路排水系统的流畅。

3.1城市道路施工质量不达标

在城市道路施工之前，需要对城市道路进行合理地规划，保证城市道路的合理性。在城市道路建设时，要保证施工质量，部分地区由于其施工质量不达标而导致其道路的承载能力有限。经过长时间的使用，路面出现不同程度的损伤，起伏不平，导致路面形成坡度，这样容易形成坑洼导致积水现象。因为道路的畸形而导致排水系统没有办法有效地将积水排出，这就要求工作人员在施工的过程中，严格按照标准执行。在符合质量体系的情况下对道路进行施工，保障城市道路规划的有效实施，促进城市排水系统的流畅。

3.2城市道路区域性地势差别

城市道路中，不同地区会出现不同的地势。因为地势起伏导致水位不同，尤其通过下穿式道路时。道路的低点比正常的道路要低很多，从而形成人工盆地地形。这样会使城市道路中的积水向低洼处流，造成水流没有办法被合理地疏导，从而形成积水。在城市中，因为地势而产生的积水现象很多，在实际城市道路中可以通过自流排水与调蓄排水进行疏导。

3.3城市进程导致规划滞后

在城镇化进程加速的当下，城市化道路需要不断地向外延展。部分地区在规划上延续传统的道路规划方式，在施工过程中，城市边缘没有建立相关的排水系统，导致新型城镇化过程中，城市边缘排水系统无法有效的利用。在规划城市道路的时候，应以其经济价值和使用价值为导向，充分考虑极端天气下排水系统的使用。所以在新增城市道路建设中，要保证排水系统的有效建立。通过整体规划将排水系统进行连通，保障积水的有效疏导。

4城市道路线性排水设计

在城市道路排水系统中，应用线性排水系统可以有效地对城市积水进行疏导，线性排水系统是基于呈线形带状的排水系统，建在城市的道路边缘。通过U型槽体排除积水，有效地对积水进行疏导。

4.1线性排水设计的优势

通过线性排水系统，在道路两侧设置排水槽，节约城市道路的的施工面积，线性排水系统最大的优点，是可以将水槽周围的水流，通过U型槽的曲面将水流流向相应的方向，快速地对积水进行疏导。由于其外形向下凹可以有效地节约占地面积，在施工的过程中，可节约人工和材料成本。在线性排水系统的维护上，只需要通过定期的清理便可以对U型槽的使用寿命起到延长的作用。后期的维护成本较低，在建设成本上具有明显的优势。

4.2线性排水设计的应用

在实际的道路建设过程中，U型槽的作用非常重要。通过对城市道路排水系统、路面排水系统、绿化带排水系统中对线性排水的应用，可以有效地使城市道路的积水得到缓解。在城市道路中，由于地势差的原因，积水容易积留在路基周围。由于存在暗沟，对于排水系统而言，出现问题是难以解决的。通过线性排水系统，可以有效地对路基中暗沟的积水进行疏导。当路面积水时，可以通过单排水来实现，当车道较宽时，为了减少水流在道路中对行车安全的影响，可以在道路两侧建立线性排水系统，通过两侧的U型槽起到促进作用。

5结语

在城市道路建设的过程中，为了延长城市道路的使用寿命，需要对其进行合理地规划。针对于路面积水的现象，线性排水系统可以有效地优化城市道路的排水能力，从而保障人们生产与生活的有序进行。

参考文献：

［1］林高平，张正雄.福州市区雨天道路积水成因及治理措施探讨［J］.环境与发展，2018，30（1）：200-201.

［2］张碧琴，王大伟，韩朝峰.城市道路积水成因分析及线性排水设计［J］.公路交通科技：应用技术版，2009，5（3）：102-104.

［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.