市政道路中的雨洪設(shè)施改造措施研究

摘 要：針對城市擴張和氣候變化對城市雨洪設(shè)施的影響，分析了現(xiàn)有雨洪設(shè)施存在的問題，提出了相應(yīng)的改造措施。通過建設(shè)完善的雨洪設(shè)施，可提升城市的抗洪能力，構(gòu)建完整的生態(tài)雨洪系統(tǒng)，提高雨洪設(shè)施的工程韌性，增強雨洪設(shè)施的承災(zāi)韌性，以期為市政道路的雨洪設(shè)施改造提供了理論支持和實踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：市政道路；道路現(xiàn)狀；雨洪設(shè)施；改造措施

中圖分類號：TU992? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）12-0092-03

0 引言

隨著城市化進程的加速和氣候變化的影響，城市雨水洪澇問題日益突出，對城市的生態(tài)環(huán)境和居民生活質(zhì)量造成嚴重影響。市政道路作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其規(guī)劃布局對環(huán)境的和諧共生具有重要意義。

城市雨洪設(shè)施作為市政道路建設(shè)的重要內(nèi)容，對于城市的防洪和生態(tài)建設(shè)具有至關(guān)重要的作用。然而，現(xiàn)有的雨洪設(shè)施往往存在諸多問題，如設(shè)施不完善、排水能力不足、生態(tài)效益低下等，難以滿足城市發(fā)展的需求。因此，針對城市擴張和氣候變化對城市雨洪設(shè)施的影響，開展雨洪設(shè)施改造措施研究，對于提升城市的抗洪能力、保障居民生命財產(chǎn)安全、促進城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

本研究旨在分析城市擴張和氣候變化對城市雨洪設(shè)施的影響，總結(jié)現(xiàn)有雨洪設(shè)施存在的問題，提出相應(yīng)的改造措施。通過建設(shè)完善的雨洪設(shè)施，提升城市的抗洪能力，構(gòu)建完整的生態(tài)雨洪系統(tǒng)，提高雨洪設(shè)施的工程韌性，增強雨洪設(shè)施的承災(zāi)韌性。本研究為市政道路的雨洪設(shè)施改造提供了理論支持和實踐指導(dǎo)，對于保障城市安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 市政道路現(xiàn)狀

隨著城市化進程的加速，市政道路作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其規(guī)劃布局對環(huán)境的和諧共生具有重要意義。然而，當前市政道路存在一些問題，給城市的生態(tài)環(huán)境和居民生活質(zhì)量造成了一定的影響。

1.1 市政道路的排水系統(tǒng)存在不足

一些道路排水設(shè)施老舊、損壞，導(dǎo)致雨水無法及時排出，形成積水，給居民出行帶來不便。此外，部分道路排水系統(tǒng)設(shè)計不合理，無法滿足現(xiàn)有的防洪標準，給城市安全帶來隱患。在雨季，一些道路由于排水不暢，導(dǎo)致路面積水嚴重，給市民的出行和生活帶來不便。

1.2 市政道路的綠化景觀缺乏整體規(guī)劃

雖然一些道路進行了綠化景觀改造，但多數(shù)道路的綠化景觀缺乏整體性和連續(xù)性，沒有形成完整的生態(tài)綠化系統(tǒng)。這不僅影響了城市的整體形象，也給居民的生活環(huán)境帶來了影響。缺乏綠化會導(dǎo)致城市的生態(tài)環(huán)境惡化，影響居民的健康和生活質(zhì)量[1]。

1.3 市政道路交通擁堵問題日益突出

隨著城市人口的增加和交通流量的增大，部分道路的交通擁堵問題日益嚴重，給居民的出行帶來了一定的不便。交通擁堵會導(dǎo)致時間的浪費和空氣污染的增加，給城市的可持續(xù)發(fā)展帶來負面影響。

市政道路還存在一些其他問題，例如，一些道路存在路面損壞、坑洼等問題，給市民的出行帶來不便和安全隱患。部分道路的交通標志、標線和信號燈等交通設(shè)施不完善，導(dǎo)致交通秩序混亂和交通事故的發(fā)生。

2 雨洪設(shè)施現(xiàn)階段存在的問題

2.1 城市擴張對雨洪設(shè)施的影響

城市擴張對雨洪設(shè)施的影響是一個重要而復(fù)雜的問題。隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展的推動，城市面積不斷擴大，城市化進程對城市的雨洪設(shè)施提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

2.1.1 城市擴張導(dǎo)致土地用途改變

隨著城市的擴大，大量的農(nóng)田、濕地和水源地被開發(fā)和建設(shè)，這導(dǎo)致原本可以自然吸收降雨和調(diào)節(jié)洪水的土地減少。新建建筑物、道路和其他硬化表面增加了雨水徑流的量和速度，進一步增加了城市洪水的風(fēng)險。此外，城市化也導(dǎo)致土地的密集使用，增加了非點源污染物的排放量，對水體質(zhì)量造成了直接影響。

2.1.2 城市擴張對排水系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)

隨著城市人口增加和土地利用狀況的變化，舊有的雨洪設(shè)施往往無法滿足城市規(guī)模的需要。排水管網(wǎng)的建設(shè)與維護成本高昂，需要大量的資金和技術(shù)支持。然而，很多城市的雨洪設(shè)施建設(shè)滯后，無法及時適應(yīng)城市擴張的需求。這導(dǎo)致了城市內(nèi)部的積水和內(nèi)澇問題，并進一步加劇了雨洪災(zāi)害的風(fēng)險。

2.1.3 城市擴張增加了洪水造成的損失

城市擴張會造成人員密集地區(qū)、更多的建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施增多。如果這些建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施沒有得到妥善的管理和規(guī)劃，就會增加洪水造成的損失。例如，未經(jīng)合適規(guī)劃的建筑會封堵排水系統(tǒng)，導(dǎo)致雨水無法迅速排除。而城市擴張還可能破壞自然的洪水廊道，限制了洪水的退水路線，增加了洪水帶來的損失和風(fēng)險。

2.1.4 城市擴張對雨洪設(shè)施管理和規(guī)劃提出新挑戰(zhàn)

城市擴張通常是分散和碎片化的，涉及多個政府部門和單位的參與。這就需要協(xié)調(diào)各方的努力和資源整合，以確保雨洪設(shè)施的規(guī)劃和管理能夠跟上城市發(fā)展的步伐。城市化還需要綜合考慮水資源供應(yīng)、水環(huán)境保護和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展等因素，這使得雨洪設(shè)施的規(guī)劃和管理更具挑戰(zhàn)性。

2.2 氣候變化對雨洪設(shè)施的影響

氣候變化對雨洪設(shè)施產(chǎn)生深遠且復(fù)雜的影響。隨著全球氣候變暖和極端天氣事件頻發(fā)，雨洪事件的頻率和強度也在增加。

2.2.1 氣候變化導(dǎo)致降雨模式的改變

全球氣候變暖引起了大氣環(huán)流模式的變化，使得降雨分布和強度出現(xiàn)不規(guī)則變化。一方面，某些地區(qū)可能會經(jīng)歷更多的降雨，導(dǎo)致洪水的風(fēng)險增加。另一方面，其他地區(qū)可能面臨更長時間的干旱，降雨的缺乏會削弱洪水設(shè)施的有效性。因此，氣候變化對雨洪設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)。

2.2.2 氣候變化增加了極端降雨事件的發(fā)生概率

由于受到氣候變化的影響，極端降雨事件變得更加頻繁和強烈。這種情況下，現(xiàn)有的雨洪設(shè)施往往無法承受如此巨大的水量和沖擊力。排水管道、下水道和水庫等基礎(chǔ)設(shè)施可能會被淹沒或超負荷運行，導(dǎo)致洪水的蔓延和擴大。此外，在極端降雨事件中，土地的飽和度也會增加，土壤侵蝕、泥石流和山體滑坡等次生災(zāi)害的風(fēng)險也會增大。

2.2.3 氣候變化導(dǎo)致水位上升

隨著全球氣溫的升高，冰川融化加劇，同時海洋溫度上升導(dǎo)致海水膨脹，這兩個因素共同導(dǎo)致了水位的上升和海平面上升。這種情況下，低洼地區(qū)的城市和人口將更容易受到洪水的威脅。已有的雨洪設(shè)施可能需要進一步改善和加強，以應(yīng)對日益嚴重的洪水威脅。

2.2.4 氣候變化引發(fā)了長期的不確定性

盡管科學(xué)家們對氣候變化的趨勢有一定程度的了解，但確切預(yù)測未來氣候變化的幅度和具體形式仍然存在不確定性。這使得雨洪設(shè)施的規(guī)劃和設(shè)計更加復(fù)雜。

3 雨洪設(shè)施改造措施

3.1 構(gòu)建完整生態(tài)雨洪系統(tǒng)

構(gòu)建完整的生態(tài)雨洪系統(tǒng)是改造雨洪設(shè)施的一項重要措施。傳統(tǒng)的雨洪設(shè)施主要依賴人工排水系統(tǒng)，如排水溝、下水道和蓄水池等，但這些設(shè)施容易造成水資源浪費、水質(zhì)污染和洪水風(fēng)險增加等問題。相比之下，生態(tài)雨洪系統(tǒng)更注重通過自然手段來保護水資源、減少洪水風(fēng)險，并提供生態(tài)服務(wù)。

3.1.1 在城市規(guī)劃和設(shè)計中融入生態(tài)雨洪理念

在新建城市或城市更新項目中，應(yīng)考慮將生態(tài)雨洪系統(tǒng)納入總體規(guī)劃和設(shè)計。這包括選擇適當?shù)耐恋乩梅绞?，如保留濕地、綠地和河流廊道等自然水體，合理安排建筑物和硬化表面的布局，以減少雨水徑流的量和速度[1]。通過合理設(shè)置綠色屋頂、雨水花園和蓄水池等生態(tài)設(shè)施，可實現(xiàn)雨水的收集、儲存和凈化。

3.1.2 推廣雨水的分散管理與利用

傳統(tǒng)的雨洪設(shè)施往往以集中式的方式處理雨水，集中排放到水體中或進行處理后進入排水系統(tǒng)。而生態(tài)雨洪系統(tǒng)強調(diào)雨水的分散管理和利用，包括將雨水引導(dǎo)至綠地和濕地等自然滯留區(qū)，通過植被和土壤的自然處理來滯留水分和過濾污染物。利用雨水進行灌溉、植被補給和景觀用水等，減少對淡水資源的需求。

3.1.3 注重水資源保護與回收利用

生態(tài)雨洪系統(tǒng)強調(diào)水資源的保護與回收利用。通過采用水保留設(shè)施、水循環(huán)利用設(shè)備和雨水收集系統(tǒng)等措施，將雨水有效地儲存和利用，減少對地下水和自來水的依賴。此外，生態(tài)雨洪系統(tǒng)還能促進水資源的保護，減少水體污染的風(fēng)險，提高水質(zhì)。

3.2 提高雨洪設(shè)施的工程韌性

提高雨洪設(shè)施的工程韌性是改造雨洪設(shè)施的一個重要措施。工程韌性是指系統(tǒng)在遭受壓力或沖擊時保持功能和穩(wěn)定性的能力。對于雨洪設(shè)施來說，提高其工程韌性有利于更好地應(yīng)對極端降雨和洪水事件，減少災(zāi)害損失并確保設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展。

3.2.1 強化抗洪能力和排洪能力

抗洪能力是指雨洪設(shè)施抵御洪水沖擊的能力。提高雨洪設(shè)施的抗洪能力可以采取多種措施，如增加排水管網(wǎng)的容量和流速，確保排洪系統(tǒng)能夠及時、有效地將雨水排出[2]。此外，還可以修建泄洪通道、增加河道和河口的橫截面，以加強洪水的通道能力，減少洪水的沖擊壓力。對機電設(shè)備進行合理的防濕、防污染等處理，以確保設(shè)備的正常運行和長期使用。

3.2.2 提升設(shè)施的風(fēng)險評估和監(jiān)測能力

通過建立完善的風(fēng)險評估體系和實時監(jiān)測系統(tǒng)，可以及時了解設(shè)施的運行狀況和預(yù)警信息，便于更好地做出應(yīng)對決策。風(fēng)險評估可以包括對洪水風(fēng)險、設(shè)施狀況和環(huán)境變化等進行綜合評估，為設(shè)施的優(yōu)化和改進提供科學(xué)依據(jù)。監(jiān)測系統(tǒng)利用現(xiàn)代技術(shù)手段，如遙感、傳感器和無人機等，有助于全面監(jiān)測設(shè)施的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)異常和故障，并進行維修和維護[3]。

3.2.3 采用靈活可調(diào)節(jié)的設(shè)計和管理措施

可以根據(jù)具體情況對雨洪設(shè)施進行靈活調(diào)節(jié)和適應(yīng)性管理。例如，在城市規(guī)劃和設(shè)計中，可以考慮設(shè)置可調(diào)節(jié)的涵洞、閘門和閘壩等結(jié)構(gòu)，以應(yīng)對不同場景下的洪水風(fēng)險。在設(shè)施管理方面，可以通過靈活運營和調(diào)度，根據(jù)實時降雨情況和城市排水需求，靈活調(diào)整設(shè)施的運行模式和參數(shù)，使其能夠更好地應(yīng)對突發(fā)事件和變化環(huán)境[4]。

3.3 強化雨洪設(shè)施的承災(zāi)韌性

強化雨洪設(shè)施的承災(zāi)韌性也是改造雨洪設(shè)施的一個重要措施。承災(zāi)韌性是指系統(tǒng)在面對災(zāi)害沖擊時能夠快速恢復(fù)功能并減少損失的能力。對于雨洪設(shè)施來說，提高其承災(zāi)韌性可有效減少災(zāi)害損失，保護人民生命財產(chǎn)安全，并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.3.1 進行多層次風(fēng)險評估和管理

多層次的風(fēng)險評估和管理有助于全面了解雨洪設(shè)施所面臨的風(fēng)險，制定相應(yīng)的管理策略。這包括對洪水風(fēng)險、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險、結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險和環(huán)境風(fēng)險等進行評估，并根據(jù)評估結(jié)果采取相應(yīng)的措施[5]。建立完善的風(fēng)險管理體系，包括制定災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、加強監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、強化應(yīng)急救援能力等，以提高對災(zāi)害的預(yù)警和響應(yīng)能力，減少災(zāi)害損失。

3.3.2 采用抗震與抗?jié)吃O(shè)計

強化雨洪設(shè)施的抗震設(shè)計，有利于確保設(shè)施在地震事件中能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和功能正常。其中包括選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)形式，充分考慮地震載荷和地基狀況，在設(shè)施設(shè)計過程中加入地震隔離和減震措施。在抗?jié)吃O(shè)計方面，針對不同場景下的降雨情況，確定設(shè)施所需的排水能力和容量，并合理布置設(shè)施，以保證排水系統(tǒng)能夠高效運行，并減少淹水的風(fēng)險。

3.3.3 優(yōu)化材料和結(jié)構(gòu)性能

選擇適用的材料和結(jié)構(gòu)形式是提高雨洪設(shè)施的承災(zāi)韌性的關(guān)鍵。例如，在構(gòu)造物的設(shè)計中使用高強度和耐久性材料，如鋼筋混凝土和纖維增強復(fù)合材料，以提高設(shè)施的耐久性和抗沖擊能力。此外，合理配置構(gòu)造物和設(shè)備，增加設(shè)施的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力，以減少因風(fēng)災(zāi)造成的破壞。

3.3.4 加強設(shè)施的維護與修復(fù)能力

設(shè)施的維護與修復(fù)能力直接影響其承災(zāi)韌性，良好的維護與修復(fù)體系有利于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)施的缺陷和損傷，并進行及時的維修和修復(fù)。此外，要提供培訓(xùn)和技術(shù)支持，提高維修人員的技能水平，使其能夠快速、準確地進行設(shè)施的維護和修復(fù)工作。應(yīng)優(yōu)化維修和修復(fù)流程，確保設(shè)施能夠快速恢復(fù)功能，并減少災(zāi)害造成的持續(xù)損失。

4 結(jié)束語

市政道路中的雨洪設(shè)施改造措施是實現(xiàn)城市水資源保護、洪澇風(fēng)險管理和生態(tài)環(huán)境改善的重要舉措。通過構(gòu)建完整的生態(tài)雨洪系統(tǒng)，提高設(shè)施的工程韌性和承災(zāi)韌性，可以有效應(yīng)對極端降雨和洪水事件，減少洪澇災(zāi)害的影響，提高城市的抗災(zāi)能力和發(fā)展可持續(xù)性。但這需要政府、專家和社會各界的共同努力與合作，只有通過多方合作，才能實現(xiàn)雨洪設(shè)施改造的目標，保護水資源、減少洪澇災(zāi)害，打造更加安全、可持續(xù)的城市環(huán)境。

參考文獻

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收稿日期：2023-09-01

作者簡介：毛夢瑤（1994—），女，江西宜春人，本科，工程師，研究方向：市政道路的規(guī)劃與建設(shè)。