市政道路排水系統的設計要點和優化措施

高林偉

（漳州市城市規劃設計有限公司，福建 漳州 363000）

0 引言

作為市政道路建設的重要組成部分，市政道路排水系統的優劣直接影響居民出行的便捷性和安全性，也反映出城市路網建設的水平。2021年河南特大洪澇災害中各地區因市政道路排水問題而引發的財產損失和人員傷亡問題便是最好的證明。如何切實提高市政道路排水設計的科學性和合理性已成為社會各界關注的焦點。基于此，本文以漳州臺商投資區排水（雨污）專項工程的設計為例，深入探究市政道路排水系統的設計要點和優化措施，為相關單位或部門的市政道路排水規劃設計提供借鑒。

1 常見市政道路排水設計中存在的問題

目前，我國市政道路排水系統設計過程中普遍存在以下問題：

（1）排水管網規劃缺乏合理性，主要表現有市政道路排水管道坡度及管徑設計值略小，無法滿足實際排水需求；雨水排水系統設計未充分結合道路豎向設計、地形地勢、規劃路網、雨水匯水面積等因素或未與該區域已有道路排水系統相結合，嚴重影響雨水排水系統的排水能力。

（2）缺乏與其它市政管線的統籌規劃，主要表現有規劃設計缺乏整體性和前瞻性，存在部分管線規劃設計無依據的情況。

（3）排水系統的選擇缺乏科學性，排水系統的科學性不僅對排水系統的規劃設計和施工建設具有直接影響，還對所在區域或城市的環保工作、市政建設具有較深遠的影響。從實際情況來看，部分地區在進行排水系統選擇時存在一定的盲從性，沒有結合城市自身的實際情況，導致其功能實現的可能性較低，影響市政排水系統功能的發揮。

2 市政道路排水工程設計的工作內容

作為漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計的承接單位，公司在掌握和運用市政道路排水設計最新理論知識的基礎上，明確了市政道路排水設計的主要工作內容。

2.1 前期工作內容

設計工作開始之前，需要完成的主要工作內容包括：（1）對當前城市污水系統及市政道路排水系統進行調查分析，了解存在的主要問題并加以分析評價；（2）結合調查數據預測目標區域污水量，并根據相關規范標準和政府具體要求確定目標區域的污水排放標準和排水體系；（3）以問題為導向，以相關規范標準和實際案例為依據，針對現存問題提出針對性的解決策略，明確規劃設計的原則；（4）根據排澇分區的標準對目標區域進行合理的污水分區，并確定污水收集系統、路面排水系統布局方案；（5）根據設計工作需求，詳細測量、收集、計算相關數據，為設計工作提供更加充足的數據信息支持；（6）結合實際情況制定近期工作建議和保障性措施。

2.2 設計工作內容

設計過程中的主要工作內容包括：（1）排水管網設計。市政排水管網是市政排水系統的重要組成部分，為保證城市的排水能力，有效避免城市內澇問題的發生，需要做好排水管網設計工作。在進行排水管網設計時，一方面應盡可能縮短線路長度，以達到快速排水的效果；另一方面應盡可能避免管道穿越山洪地區，以此避免滲水事故的發生，提高管道的安全性；（2）雨水管道設計。雨水管道的科學設計可有效減少強降雨天氣下交通堵塞問題的出現，為居民出行提供更加便利、安全的道路條件。在具體設計過程中，可通過在低地勢地區安裝水泵、設置蓄水池收集雨水，根據雨水匯入面積和徑流大小設置管道排水方向等措施來提升雨水管道設計的科學性；（3）高地下水區域路基排水設計。對于某些高地下水位路段，受道路標高、路旁規劃、城市整體規劃等因素的影響，無法在道路兩側設置排水溝或加高路基，從而顯著增大路面積水問題的發生幾率，存在較大的安全隱患。因此，結合實際情況，對高地下水區域路基進行針對性的排水設計，切實提高其排水能力也是市政道路排水設計的重要內容[1]。

3 市政道路排水工程設計的要點

3.1 排水管道設計要點

進行排水管道設計過程中，結合漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計的實際情況和具體要求，設計單位明確了排水管道的設計要點：

（1）科學設定管道走向與設計參數。在進行排水管道設計時普遍會遇到在原有管網基礎上進行優化改造的情況，受新舊管網系統設計差異性、現場環境復雜等因素的影響，管道設計具有較大的難度。鑒于此，在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計過程中，設計單位在進行管道設計前，著重加強了相關數據信息的收集和調研，以此全面而深入地了解目標區域的原始管網狀態、周邊環境條件及相關數據參數，以便對管道走向和施工參數進行科學設計。

（2）做好排水管道橫斷面布置設計。在以往道路排水設計工作中，經常出現管線標準橫斷面設計圖紙中僅標識雨水、污水管線位置的情況，而沒有標識出道路排水管線的位置及相應設計參數，從而影響市政道路排水系統的施工建設。鑒于此，在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計過程中，設計單位考慮到該項目存在多種管線且不與道路同步實施，因此在管道設計時采用了將雨水、污水管線敷設于非機動車道下方的設計方案，同時，將管線位置與車輛輪跡線錯開并在路兩側較寬的綠化帶下設置預留管線走廊。

（3）確保管線過街預留工作合理性。很多城市都有明文規定，新建或改建道路在規定時間內不得進行開挖施工，因此市政道路排水管線過街預留設計的合理性至關重要。在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計過程中，設計師每隔120～150m便預留一個支管和檢查井，在道路交叉口及間隔500m左右均設計有預埋過街管，同時積極與道路工程相關部門協調，使部分涵洞具備預留管線通道的功能。在預留過街管道設計方面，要求使用管徑為1m的鋼筋混凝土管，其管頂覆土必須≥2m且兩端均要設置檢查井。

3.2 排水管道布局要點

進行排水管道布局過程中，充分考慮漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計的實際情況，設計單位明確了以下設計要點：

（1）結合目標區域用水特征，明確排水管道布局側重點。區域用水特征對于排水管道的布局具有直接的影響，因此在布局過程中充分了解目標區域的用水特征，針對性地制定排水管道布局規劃側重點。如城市老城區主要以住宅為主，其區域用水具有排水時間和排水點分散的特征，因此為滿足居民的排水需求，排水管道布局規劃側重于提高排水管道的覆蓋率；而像臺商投資區這樣的開發區或工業區主要以企業和工廠為主，其區域用水具有排水點和排水時間集中、排水量大的顯著特征，因此排水管道布局的側重點是提高排水管道的排水量。

（2）合理規劃排水分區，科學進行排水管道布局。根據所屬流域對目標區域進行排水分區，可實現目標區域排水情況的細化，從而有利于設計師進行更加細致、科學的布局規劃。例如：在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計時，項目設計單位根據所屬流域將臺商投資區劃分為9個排水分區（見表1），然后根據各區域具體的匯水面積對排水管道進行合理布局，在確保分區排水需求得到滿足的基礎上，實現排水系統建設資源的合理化配置[2]。

表1 臺商投資區規劃排水分區情況表

4 市政道路排水工程設計的優化措施

4.1 針對不同道路進行分類設計

現代市政道路工程建設過程中，道路的等級和類型很多，不同等級和類型的道路對于道路排水系統的要求也存在一定的差異。因此，在進行市政道路排水設計時，應對道路等級、路面類型、路面結構和路基特點等加以綜合考慮，通過進行針對性的設計來提高道路排水系統的合理性和有效性。例如，在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計中，針對濕度較高的路基，設計師在路基兩側設置了縱向排水溝，對原始路基進行換填，達到了提升排水效果的目的；針對地勢較低的路面，因其地勢較低，暴雨會短時間在此處匯集，所以該地區對排水系統的排水能力和排水量具有較高要求，直接排水這種常規性的設計方法通常難以滿足排水要求，基于此，設計師通過在道路兩側設置蓄水池的方式來提高道路排水系統的調蓄能力，保證排水效果；針對地下水位較高的路段，設計師通過在路基下方設置暗溝、滲井、滲溝的方式來疏導地下水，以此降低該區域地下水位，以此提升道路排水效果。

4.2 加強排水設計的微觀控制

市政道路排水設計中所說的微觀控制，主要指的是對道路排水系統管材及相關建設材料的控制。在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計中，設計單位針對微觀控制主要提出兩個工作重點：

首先是提高管材設計的科學性。具體而言包含兩部分工作，一個是在全面掌握現階段市政道路排水主要管材類型、性能、使用條件和應用局限性等的基礎上，根據目標區域環境條件、項目具體排水要求選擇最適宜的管材；另一個是在設計過程中，對管材的質量標準、型號參數、施工方法進行明確標注，以此確保施工過程中管材使用的準確性。

其次是加強對新興材料的設計運用。除管材以外，設計師還應注重新型材料的使用。例如“海綿城市”理念下，加強道路排水系統的透水鋪裝設計，在設計中盡可能多地使用透水磚、透水混凝土等材料，在提升排水能力的同時，實現水資源的循環利用。

4.3 重視排水設計的合理性

除了做好排水設計的微觀控制，設計師還尤為重視排水體系的合理選擇以及與其它市政設施的有效聯系。在自排區污水管道的設計過程中，一方面依據總體規劃、規劃路網及規劃地形地貌特點對污水干管進行設計，同時要求中途提升泵站的土建工程按遠期目標進行設計，泵站內部水泵設備按近、遠期規模分期安裝，并在此基礎上對管道設計流量進行科學計算，根據計算結果設計管道最小坡度（見表2）；另一方面，結合現有污水提升泵站分布及使用情況，施行“一廠方案”式污水系統整體布局方案（見圖1），并基于對“污水回用”因素的考慮，在管網規劃布置過程中最大限度地聯結和利用現有給水點和中水使用點（見圖2）。

圖2 “污水回用”理念下臺商投資區污水管網規劃布置圖

表2 臺商投資區污水管道最小坡度設計標準

圖1 臺商投資區“一廠方案”污水泵站規劃布局流程圖

4.4 健全市政道路附屬設施設計

市政道路附屬設施對道路排水能力有重要影響，因此在進行市政道路排水設計時，必須要重視道路附屬設施的規劃設計。在漳州臺商投資區排水（雨污）專項設計中，規劃設計著重加強了以下兩種道路附屬設施的設計：

（1）路緣石的設計。在該項目中主要包含兩種路緣石，一種是平緣石，其高度與路面大致相同，下雨時路面積水可直接漫過平緣石流入綠化帶，從而有效解決路面積水問題；另一種是立緣石，其高度高于路面，下雨時可對路面雨水產生阻擋和引導的作用，使雨水進入到特定的排水設施中，從而實現對路面積水的針對性回收或排放。

（2）路肩邊溝的設計。在該項目中，設計師采用植草溝材料替代混凝土材料的方式來設計路肩邊溝，利用植物的特殊性將水中的泥沙阻擋在市政排水管道以外，這樣不僅能夠保證路肩邊溝基本的路面排水功能，還能夠一定程度上提升市政道路排水系統的調蓄能力，并起到自然凈化雨水或路面積水，提高城市廢水資源的利用率[3]。

5 結束語

綜上所述，市政道路排水設施是城市道路建設的重要組成部分，其規劃設計的科學性與合理性對城市的宜居水平和建設發展具有重要的影響。新時期，相關管理部門和規劃設計單位應充分了解市政道路排水設計存在的普遍性問題，明確市政道路排水設計的工作內容和排水管道設計的要點，在此基礎上，通過采用針對不同道路進行分類設計、加強排水設計的微觀控制、重視排水設計的合理性和健全市政道路附屬設施設計等措施全面提升自身規劃設計水平，為我國城市道路建設工作的開展提供更有力的支持。