城市道路設計中的新型雨洪控制利用技術研究

夏吉龍 張造國

湖南省公路設計有限公司 湖南 長沙 410000

城市進行現(xiàn)代化建設中，始終要保障協(xié)調(diào)好基礎設施與環(huán)境之間的關系。城市當中的徑流以及一些污染物的排放設計，要控制在生態(tài)承載力之內(nèi)，避免出現(xiàn)對城市水循環(huán)與健康生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展帶來不良影響的情況。構建出一個健康、舒適以及和諧的居住環(huán)境，是推動社會可持續(xù)發(fā)展與建設，構建節(jié)約型能源城市的重要途徑與目標。

1 我國城市道路排水設計現(xiàn)狀

我國當下在城市的道路設計的過程中，基本上還是基于管道排水為主要考慮對象，而在城郊或者城鄉(xiāng)結合部，則是基于溝渠排水為主要設計方式。但是，伴隨著城市的現(xiàn)代化建設步伐不斷加快，使得傳統(tǒng)的城市道路排水設計中，出現(xiàn)了越來越多的問題[1]。只有保障基于一個十分設計方式，才可以全面提升排水系統(tǒng)的排水能力，符合當下的建設需求，但是我國始終面臨著一些排水設計的弊端。

1.1 道路排洪壓力較大

城市的現(xiàn)代化建設中，很多原本自然的地面結構被進行了改造，通過瀝青硬化面的建設方式，為交通提供便捷的道路，因此導致城市當中道路硬化率不斷的提升當中[2]。但是，這樣硬化面并不具備透水性，使得不透水面積的提升下，讓城市當中的綜合徑流系數(shù)也相應提高，一旦出現(xiàn)暴雨等極端天氣，就會讓城市當中的徑流量出現(xiàn)較大的提升，加上道路排水設計時，有著為考慮到極端情況下的排水能力，因此造成了較為嚴重的排水負擔。因此，進行道路的排水設計時，就要格外的重視起城市的極端排水情況，進行針對性的規(guī)劃。我國當下很多城市都會在雨季出現(xiàn)對道路系統(tǒng)的損壞和影響，不僅僅為城市的經(jīng)濟造成嚴重損失，也相應威脅到了人民群眾的生命安全。

1.2 路面徑流污染較為嚴重

路面徑流的污染情況，是一種在城市地表的徑流匯集中，受到各種生產(chǎn)與生活方面的污染物影響，使得成為僅次于農(nóng)學污染的存在。在對污染情況調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，基本上在20%以上的程度。這樣的污染徑流問題，對于一些城市周邊水體環(huán)境會帶來較為嚴重的污染問題。這是由于受到污染的徑流當中，不僅僅含有一些重金屬物質(zhì)、碳氫化合物，對環(huán)境帶來威脅，也相應的會出現(xiàn)油污、廢物以及一些生產(chǎn)廢物，這樣會對人們的生存環(huán)境帶來直接的影響，遷移到自然環(huán)境之后，無法被自然界進行有效的及時分解，進而導致帶來負面的影響，威脅到生態(tài)環(huán)境當中的生物多樣性[3]。

1.3 雨水資源的大量流失

我國一直以來都是水資源比較匱乏的國家，在每年的城市缺水量伴隨著近些年的人口增加，相應的也出現(xiàn)了明顯的提升，水問題需要得到更多人的關注。很多地區(qū)為了滿足城市供水，就積極的進行地下水的開采，但是長期以來過量的地下水開采工作，一旦無法得到及時的補充，就會導致對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來嚴重的負面影響。伴隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，推動了城市現(xiàn)代化建設的進程。這樣的背景下，讓人民群眾對于水資源的關注程度越來越高。而雨水作為一種特殊的水資源類型，一旦無法合理的運用起來，無意識一種水資源的浪費。當下城市排水管網(wǎng)的設計時，就缺乏對于雨污水的合理運用與處理，進而是一種水資源的不合理利用，無法解決我國城市缺水的問題[4]。

1.4 生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞

現(xiàn)代化的建設與發(fā)展，使得我國的道路建設工作高速發(fā)展當中，從2004年開始，我國的高速公路建設總里程，已經(jīng)成為世界上第二長的道路建設國家，僅次于美國的高速公路建設長度。但是，這樣大規(guī)模的公路建設，也相應的在公路的建設與運營階段，對自然環(huán)境帶來更明顯的影響。其中在建設過程中，道路工程推動了城市規(guī)模的擴大，因此讓城市的熱島效應也相應的越來越明顯。其次，進行建設的過程中，會出現(xiàn)對自然資源的隨意破壞、改造，同時建設環(huán)節(jié)也會帶來各種類型的污染，這對于環(huán)境的健康發(fā)展并不樂觀。另外，地面的硬化率不斷提升之后，讓雨水對于地下水的補充需求也相應的越來越多，以此對城市的水循環(huán)系統(tǒng)帶來較為負面的影響[5]。

道路排水工程項目的建設，是一種城市排水總系統(tǒng)十分重要的構成部分，在城市的排水設計中，會涉及到諸多的管道、溝渠以及一些新型的控制利用相結合的設計系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)設計方式下，顯然存在各種各樣的弊端問題，因此當下就需要積極的對道路排水設計進行科學合理的處理，以此滿足相應的設計需求。

2 道路設計中的雨洪控制利用

2.1 價值分析

道路的建設與設計規(guī)劃中，過去所帶來的各種生態(tài)與自然方面的問題，已經(jīng)并不符合我國當下可持續(xù)發(fā)展建設的相關理念，因此就需要積極的在設計中，基于新型雨洪控制利用的相關技術理念，全面環(huán)節(jié)與解決一些傳統(tǒng)排水設計當中的問題，同時加強系統(tǒng)的排水能力，讓其在遇到極端天氣之后，依然可以得到良好的處理。同時，處理道路對于建設環(huán)節(jié)帶來的自然環(huán)境的破壞問題，也有著較為明顯的作用，是現(xiàn)階段進行城市現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的重要設計思路[6]。

2.2 城市雨洪控制利用體系的設計

城市的雨洪控制利用體系構建，是一種涉及到諸多領域和技術的設計系統(tǒng)性工程，并且伴隨著技術的發(fā)展與進步，當下已經(jīng)越發(fā)的完善起來，基本上可以實現(xiàn)雨水資源化、徑流污染控制、洪澇控制等諸多方面，這是一種十分完整的排水設計方案。

2.2.1 雨水資源化

該系統(tǒng)理念下，利用各種新型的多目標技術，可以讓城市當中的排水系統(tǒng)，基于節(jié)水、水資源養(yǎng)護以及保護的方式，對城市當中降雨之后的各種問題進行處理，例如保障控制城市降水之后的水土流失率，同時環(huán)節(jié)原本的城市排水系統(tǒng)的運行負荷，這樣就可以讓城市的排水系統(tǒng)，可以得到功能性的提升，降低對城市周圍生態(tài)環(huán)境帶來的負面影響。其次，該技術可以將降水之后的雨水進行大規(guī)模的采集、調(diào)蓄以及凈化，形成可以使用的水資源。例如，對城市當中的屋面雨水、廣場積水以及一些污染比較輕微的路面雨水進行針對性的處理。其次，也會采用間接利用的方式，通過人工或者自然滲透的設施，地下水資源進行及時的補充，保障生態(tài)環(huán)境當中的水資源平衡。例如，進行路面、管渠、淺溝以及滲透徑的滲透處理。另外，對于雨水的處理中，也相應的在這種體系下，實現(xiàn)科學合理的處理，構建出多種類型的子系統(tǒng)，實現(xiàn)雨水的高效率利用。

要注意的是，在該系統(tǒng)的設計中，對于與水資源的利用呈現(xiàn)出多樣化的效果。基本上是對于雨水資源的廣義資源化處理，充分的利用機械設備或者人工處理的方式，將各種城市的當中的徑流，進行針對性的改善，滿足人們對于雨水的資源利用同時，也相應的為生態(tài)環(huán)境補充充足的水資源，讓生態(tài)環(huán)境與城市的發(fā)展形成和諧統(tǒng)一的效果。

2.2.2 徑流污染控制

這是一種在現(xiàn)階段進行城市的排水系統(tǒng)設計中，十分重要的城市雨洪控制利用的途徑。通過徑流污染控制處理，能夠有效的改善當下城市當中的水體、生態(tài)環(huán)境以及地下水的質(zhì)量。其次，在非工程性的建設方式下，則是利用制定各種相關政策、管理方法，起到對城市當中徑流污染問題的控制，加上一些終端控制技術的使用，提升控制效果，例如采用源頭控制的方式，就是一種在匯水面的材料選擇上，需要進行科學合理的選擇，同時加上對城市當中雨水花園、滲透設施的建設，讓城市當中的污染源頭，得到良好的控制與處理。在中途控制中，則是建設雨水池、格柵過濾設施等方式，對污染的過程起到良好控制。最后在終端控制的環(huán)節(jié)，則涉及到濕地、滯留設備等方面的建設，這樣就可以在污染的最終階段，進行相對應的處理和調(diào)整。

2.2.3 洪澇控制

伴隨著近些年的城市現(xiàn)代化發(fā)展，使得我國城市當中的排水壓力越來越大，因此也相應的讓其城市當中的洪澇災害比較頻發(fā)，這對于城市的現(xiàn)代化發(fā)展與社會穩(wěn)定帶來不良影響。因此，對于洪澇的控制，已經(jīng)成為城市進行雨洪管理工作的重要組成部分。在開展洪澇控制的過程中，基本上是利用濕地、滲透、生物滯留以及調(diào)蓄的方式，全面降低徑流排放的效果。在一個科學合理的處理方式下，可以十分有效的提升整體的處理方式。在其中進行功能性調(diào)蓄的處理上，采用的是將暴雨峰流量為主要考量對象，進行雨洪利用、排洪減澇等方面的功能性體現(xiàn)。在當下雨洪控制與利用的體系當中，努力打造出一個城市的高效率利用水資源的體系，讓其在未來進行發(fā)展中，可以將各種類型的水資源得到良好的利用。另外，在城市立交橋或者高速公路的處理中，可以很好的發(fā)揮出應有的作用，滿足相應的排水需求。

2.3 新型雨洪控制利用技術實際運用

在現(xiàn)階段在一些發(fā)達國家的發(fā)展中，已經(jīng)積極的利用了這種新型的技術，發(fā)揮出了良好的控制與處理能力。

2.3.1 美國道路雨洪控制

在美國過去的建設中，由于道路建設工程始終是世界最多的國家，因此對于道路方面的建設研究也較為深入。當下全美公路的運營中，十分重視對道路方面的科學合理管控。其中在城市道路與高速公路的路面徑流處理，成為了業(yè)內(nèi)十分重要的考量部分。為了保障道路始終可以提供一個較高水平的交通運輸服務能力，就要積極的對周圍環(huán)境開展科學合理的保護，加強在公路的排水設計環(huán)節(jié)，可以基于靈活性的建設方式，全面保障建設的合理性與效果，尋求道路與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)設計途徑。

在這樣的設計理念下，美國已經(jīng)將新型雨洪控制利用技術，應用到了道路設計體系當中，并在設計手冊當中，通過對雨水滯留、存儲設施等方面的合理設計，構建出一個完善的排水系統(tǒng)。利用科學合理的水資源調(diào)節(jié)使用，有效的保障在其設計過程中，可以為相關工程項目提供一個良好的設計效果。

2.3.2 可持續(xù)排水

這是一種現(xiàn)階段在英國地區(qū)十分常見的設計方式，該技術當中涉及到排水與工程技術方面的結合。這種設計理念下，基于可持續(xù)的發(fā)展理念為出發(fā)點，積極的將城市排水、資源以水環(huán)境實際情況，進行了科學合理的考量與處理。相比較傳統(tǒng)的設計方式，該技術下對于雨水的綜合利用與控制進行了深入的分析與研究，尋求對生態(tài)環(huán)境有著積極影響的設計方式。在實際運行中，可以控制徑流量，不會讓道路造成嚴重的洪澇危險。另外，也相應的降低了城市當中的水體污染、強化了地下水資源的補充與利用，從而最大程度上滿足當下的城市雨水徑流的處理方式。在城市化的建設發(fā)展中，可持續(xù)的設計理念已經(jīng)成為道路設計的主流思想。其中法國在城市的道路設計領域，也逐漸基于這樣的可持續(xù)發(fā)展理念，進行了道路的設計。

3 我國城市道路設計中的新型雨洪控制利用技術的落實

在西方國家的建設發(fā)展中，由于對于道路工程的設計思考起步較早，因此對城市雨洪管理領域的研究比較深入。其中積極的利用新型雨洪控制利用技術，已經(jīng)取得了較為明顯的成效，結合本國的實際道路情況，形成了大量的建設效果。因此，我國就可以對這些先進的建設方式進行思考，積極借鑒一些建設理念與經(jīng)驗，為我國的未來道路設計提供參考。

3.1 優(yōu)化城市道路排水設計理念

在該技術的實際應用中，可以很好的與道路排水設計進行針對性的分析，并全面提升設計的合理性。實際進行建設的過程中往往需要對道路徑流的流量，實現(xiàn)針對性的管控處理，加上與生態(tài)環(huán)境方面的綜合性考量，幫助我國城市的現(xiàn)代化建設與發(fā)展，形成一個良好的和諧關系。我國未來道路工程領域的發(fā)展，需要格外的重視起設計理念方面的創(chuàng)新與發(fā)展，滿足生態(tài)性可持續(xù)發(fā)展的建設理念。

3.2 道路設計者的定位轉(zhuǎn)變

應用新型道路排水設計技術，主要是將傳統(tǒng)的設計理念為基礎，進行進一步的完善與補強。其中在進行設計的過程中，要加強與其他學科之間的相互滲透、融合，這樣就可以讓道路設計之后，提升道路工程項目的功能性，同時保障與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)處理效果，全面提升設計的安全性。

3.3 政策的完善

為了保障現(xiàn)階段城市的雨洪控制利用技術得到良好的運用，就要積極的從政府層面進行分析，加強我國對于這個領域的精細化管控。通過一些有關技術方面的管理方案和措施，推動這種技術的運用。特別是在當下的社會發(fā)展背景下，一個良好的建設方式始終都要全面提升建設的水平與效果。另外，在進行建設的過程中，需要始終保障道路雨洪系統(tǒng)可以發(fā)揮出應有的建設背景，讓其環(huán)境的處理中，最大化處理方式，滿足人們對于建設的各方面需求，最大化處理能力。

3.4 完善排水設計規(guī)范

進行實際的設計過程中，為了進一步的提升該設計的合理性和作用，還要進一步的保障在工作開展中，受到一個完善的排水設計規(guī)范，進行針對性的處理。其中在過去的一些發(fā)達國家的建設中，已經(jīng)對排水系統(tǒng)制定出了相對完善的管理規(guī)范，因此我國也需要加大對這方面的研究與思考。

4 總結

綜上所述，在未來可持續(xù)的城市發(fā)展建設中，要全面加大城市道路設計中的新型雨洪控制利用技術利用程度，結合其我國當下的實際道路建設情況，以及借鑒一些外國的建設經(jīng)驗，提升該技術的應用率。