城市道路设计中的新型雨洪控制利用技术研究

2022-11-26夏吉龙张造国

城市建设理论研究（电子版） 2022年2期

夏吉龙张造国

湖南省公路设计有限公司湖南长沙 410000

城市进行现代化建设中，始终要保障协调好基础设施与环境之间的关系。城市当中的径流以及一些污染物的排放设计，要控制在生态承载力之内，避免出现对城市水循环与健康生态系统发展带来不良影响的情况。构建出一个健康、舒适以及和谐的居住环境，是推动社会可持续发展与建设，构建节约型能源城市的重要途径与目标。

1 我国城市道路排水设计现状

我国当下在城市的道路设计的过程中，基本上还是基于管道排水为主要考虑对象，而在城郊或者城乡结合部，则是基于沟渠排水为主要设计方式。但是，伴随着城市的现代化建设步伐不断加快，使得传统的城市道路排水设计中，出现了越来越多的问题[1]。只有保障基于一个十分设计方式，才可以全面提升排水系统的排水能力，符合当下的建设需求，但是我国始终面临着一些排水设计的弊端。

1.1 道路排洪压力较大

城市的现代化建设中，很多原本自然的地面结构被进行了改造，通过沥青硬化面的建设方式，为交通提供便捷的道路，因此导致城市当中道路硬化率不断的提升当中[2]。但是，这样硬化面并不具备透水性，使得不透水面积的提升下，让城市当中的综合径流系数也相应提高，一旦出现暴雨等极端天气，就会让城市当中的径流量出现较大的提升，加上道路排水设计时，有着为考虑到极端情况下的排水能力，因此造成了较为严重的排水负担。因此，进行道路的排水设计时，就要格外的重视起城市的极端排水情况，进行针对性的规划。我国当下很多城市都会在雨季出现对道路系统的损坏和影响，不仅仅为城市的经济造成严重损失，也相应威胁到了人民群众的生命安全。

1.2 路面径流污染较为严重

路面径流的污染情况，是一种在城市地表的径流汇集中，受到各种生产与生活方面的污染物影响，使得成为仅次于农学污染的存在。在对污染情况调查后发现，基本上在20%以上的程度。这样的污染径流问题，对于一些城市周边水体环境会带来较为严重的污染问题。这是由于受到污染的径流当中，不仅仅含有一些重金属物质、碳氢化合物，对环境带来威胁，也相应的会出现油污、废物以及一些生产废物，这样会对人们的生存环境带来直接的影响，迁移到自然环境之后，无法被自然界进行有效的及时分解，进而导致带来负面的影响，威胁到生态环境当中的生物多样性[3]。

1.3 雨水资源的大量流失

我国一直以来都是水资源比较匮乏的国家，在每年的城市缺水量伴随着近些年的人口增加，相应的也出现了明显的提升，水问题需要得到更多人的关注。很多地区为了满足城市供水，就积极的进行地下水的开采，但是长期以来过量的地下水开采工作，一旦无法得到及时的补充，就会导致对当地的生态环境带来严重的负面影响。伴随着我国经济的高速发展，推动了城市现代化建设的进程。这样的背景下，让人民群众对于水资源的关注程度越来越高。而雨水作为一种特殊的水资源类型，一旦无法合理的运用起来，无意识一种水资源的浪费。当下城市排水管网的设计时，就缺乏对于雨污水的合理运用与处理，进而是一种水资源的不合理利用，无法解决我国城市缺水的问题[4]。

1.4 生态环境的严重破坏

现代化的建设与发展，使得我国的道路建设工作高速发展当中，从2004年开始，我国的高速公路建设总里程，已经成为世界上第二长的道路建设国家，仅次于美国的高速公路建设长度。但是，这样大规模的公路建设，也相应的在公路的建设与运营阶段，对自然环境带来更明显的影响。其中在建设过程中，道路工程推动了城市规模的扩大，因此让城市的热岛效应也相应的越来越明显。其次，进行建设的过程中，会出现对自然资源的随意破坏、改造，同时建设环节也会带来各种类型的污染，这对于环境的健康发展并不乐观。另外，地面的硬化率不断提升之后，让雨水对于地下水的补充需求也相应的越来越多，以此对城市的水循环系统带来较为负面的影响[5]。

道路排水工程项目的建设，是一种城市排水总系统十分重要的构成部分，在城市的排水设计中，会涉及到诸多的管道、沟渠以及一些新型的控制利用相结合的设计系统。在传统的排水系统设计方式下，显然存在各种各样的弊端问题，因此当下就需要积极的对道路排水设计进行科学合理的处理，以此满足相应的设计需求。

2 道路设计中的雨洪控制利用

2.1 价值分析

道路的建设与设计规划中，过去所带来的各种生态与自然方面的问题，已经并不符合我国当下可持续发展建设的相关理念，因此就需要积极的在设计中，基于新型雨洪控制利用的相关技术理念，全面环节与解决一些传统排水设计当中的问题，同时加强系统的排水能力，让其在遇到极端天气之后，依然可以得到良好的处理。同时，处理道路对于建设环节带来的自然环境的破坏问题，也有着较为明显的作用，是现阶段进行城市现代化可持续发展的重要设计思路[6]。

2.2 城市雨洪控制利用体系的设计

城市的雨洪控制利用体系构建，是一种涉及到诸多领域和技术的设计系统性工程，并且伴随着技术的发展与进步，当下已经越发的完善起来，基本上可以实现雨水资源化、径流污染控制、洪涝控制等诸多方面，这是一种十分完整的排水设计方案。

2.2.1 雨水资源化

该系统理念下，利用各种新型的多目标技术，可以让城市当中的排水系统，基于节水、水资源养护以及保护的方式，对城市当中降雨之后的各种问题进行处理，例如保障控制城市降水之后的水土流失率，同时环节原本的城市排水系统的运行负荷，这样就可以让城市的排水系统，可以得到功能性的提升，降低对城市周围生态环境带来的负面影响。其次，该技术可以将降水之后的雨水进行大规模的采集、调蓄以及净化，形成可以使用的水资源。例如，对城市当中的屋面雨水、广场积水以及一些污染比较轻微的路面雨水进行针对性的处理。其次，也会采用间接利用的方式，通过人工或者自然渗透的设施，地下水资源进行及时的补充，保障生态环境当中的水资源平衡。例如，进行路面、管渠、浅沟以及渗透径的渗透处理。另外，对于雨水的处理中，也相应的在这种体系下，实现科学合理的处理，构建出多种类型的子系统，实现雨水的高效率利用。

要注意的是，在该系统的设计中，对于与水资源的利用呈现出多样化的效果。基本上是对于雨水资源的广义资源化处理，充分的利用机械设备或者人工处理的方式，将各种城市的当中的径流，进行针对性的改善，满足人们对于雨水的资源利用同时，也相应的为生态环境补充充足的水资源，让生态环境与城市的发展形成和谐统一的效果。

2.2.2 径流污染控制

这是一种在现阶段进行城市的排水系统设计中，十分重要的城市雨洪控制利用的途径。通过径流污染控制处理，能够有效的改善当下城市当中的水体、生态环境以及地下水的质量。其次，在非工程性的建设方式下，则是利用制定各种相关政策、管理方法，起到对城市当中径流污染问题的控制，加上一些终端控制技术的使用，提升控制效果，例如采用源头控制的方式，就是一种在汇水面的材料选择上，需要进行科学合理的选择，同时加上对城市当中雨水花园、渗透设施的建设，让城市当中的污染源头，得到良好的控制与处理。在中途控制中，则是建设雨水池、格栅过滤设施等方式，对污染的过程起到良好控制。最后在终端控制的环节，则涉及到湿地、滞留设备等方面的建设，这样就可以在污染的最终阶段，进行相对应的处理和调整。

2.2.3 洪涝控制

伴随着近些年的城市现代化发展，使得我国城市当中的排水压力越来越大，因此也相应的让其城市当中的洪涝灾害比较频发，这对于城市的现代化发展与社会稳定带来不良影响。因此，对于洪涝的控制，已经成为城市进行雨洪管理工作的重要组成部分。在开展洪涝控制的过程中，基本上是利用湿地、渗透、生物滞留以及调蓄的方式，全面降低径流排放的效果。在一个科学合理的处理方式下，可以十分有效的提升整体的处理方式。在其中进行功能性调蓄的处理上，采用的是将暴雨峰流量为主要考量对象，进行雨洪利用、排洪减涝等方面的功能性体现。在当下雨洪控制与利用的体系当中，努力打造出一个城市的高效率利用水资源的体系，让其在未来进行发展中，可以将各种类型的水资源得到良好的利用。另外，在城市立交桥或者高速公路的处理中，可以很好的发挥出应有的作用，满足相应的排水需求。

2.3 新型雨洪控制利用技术实际运用

在现阶段在一些发达国家的发展中，已经积极的利用了这种新型的技术，发挥出了良好的控制与处理能力。

2.3.1 美国道路雨洪控制

在美国过去的建设中，由于道路建设工程始终是世界最多的国家，因此对于道路方面的建设研究也较为深入。当下全美公路的运营中，十分重视对道路方面的科学合理管控。其中在城市道路与高速公路的路面径流处理，成为了业内十分重要的考量部分。为了保障道路始终可以提供一个较高水平的交通运输服务能力，就要积极的对周围环境开展科学合理的保护，加强在公路的排水设计环节，可以基于灵活性的建设方式，全面保障建设的合理性与效果，寻求道路与自然环境的协调设计途径。

在这样的设计理念下，美国已经将新型雨洪控制利用技术，应用到了道路设计体系当中，并在设计手册当中，通过对雨水滞留、存储设施等方面的合理设计，构建出一个完善的排水系统。利用科学合理的水资源调节使用，有效的保障在其设计过程中，可以为相关工程项目提供一个良好的设计效果。

2.3.2 可持续排水

这是一种现阶段在英国地区十分常见的设计方式，该技术当中涉及到排水与工程技术方面的结合。这种设计理念下，基于可持续的发展理念为出发点，积极的将城市排水、资源以水环境实际情况，进行了科学合理的考量与处理。相比较传统的设计方式，该技术下对于雨水的综合利用与控制进行了深入的分析与研究，寻求对生态环境有着积极影响的设计方式。在实际运行中，可以控制径流量，不会让道路造成严重的洪涝危险。另外，也相应的降低了城市当中的水体污染、强化了地下水资源的补充与利用，从而最大程度上满足当下的城市雨水径流的处理方式。在城市化的建设发展中，可持续的设计理念已经成为道路设计的主流思想。其中法国在城市的道路设计领域，也逐渐基于这样的可持续发展理念，进行了道路的设计。

3 我国城市道路设计中的新型雨洪控制利用技术的落实

在西方国家的建设发展中，由于对于道路工程的设计思考起步较早，因此对城市雨洪管理领域的研究比较深入。其中积极的利用新型雨洪控制利用技术，已经取得了较为明显的成效，结合本国的实际道路情况，形成了大量的建设效果。因此，我国就可以对这些先进的建设方式进行思考，积极借鉴一些建设理念与经验，为我国的未来道路设计提供参考。

3.1 优化城市道路排水设计理念

在该技术的实际应用中，可以很好的与道路排水设计进行针对性的分析，并全面提升设计的合理性。实际进行建设的过程中往往需要对道路径流的流量，实现针对性的管控处理，加上与生态环境方面的综合性考量，帮助我国城市的现代化建设与发展，形成一个良好的和谐关系。我国未来道路工程领域的发展，需要格外的重视起设计理念方面的创新与发展，满足生态性可持续发展的建设理念。

3.2 道路设计者的定位转变

应用新型道路排水设计技术，主要是将传统的设计理念为基础，进行进一步的完善与补强。其中在进行设计的过程中，要加强与其他学科之间的相互渗透、融合，这样就可以让道路设计之后，提升道路工程项目的功能性，同时保障与周围环境的协调处理效果，全面提升设计的安全性。

3.3 政策的完善

为了保障现阶段城市的雨洪控制利用技术得到良好的运用，就要积极的从政府层面进行分析，加强我国对于这个领域的精细化管控。通过一些有关技术方面的管理方案和措施，推动这种技术的运用。特别是在当下的社会发展背景下，一个良好的建设方式始终都要全面提升建设的水平与效果。另外，在进行建设的过程中，需要始终保障道路雨洪系统可以发挥出应有的建设背景，让其环境的处理中，最大化处理方式，满足人们对于建设的各方面需求，最大化处理能力。