呂亞坤 趙鵬 王坤穎 解軒

延安大學建筑工程學院 陜西 延安 716000

引言

延安市曾經發(fā)生過延“77.7.6”、洛河“94.8.31”、清澗河“02.7.4”特大洪水,尤其是“13.7”延安百年一遇的持續(xù)強降雨，這些對延安市產生了非常惡劣的影響，更對延安市市民的生命安全，財產安全造成了嚴重的威脅。目前，市區(qū)尚存在很多容易產生嚴重積水的區(qū)域，雖然加強了治理，但是還沒有得到完全的解決，一遇暴雨，路面就容易出現(xiàn)長時間的積水，市區(qū)道路積水依舊嚴重的影響著市民的生活。

結合陜西省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，通過調研，總結本地區(qū)排水設計、施工、管理各方面的問題，研究出科學有效的防范和管理機制，方便延安市未來市政排水工程的順利進行，最大程度提升道路安全性，及時排除路面積水，給市民提供良好的出行環(huán)境，塑造延安市美麗的城市形象。

1 延安市道路積水的成因

1.1 延安市降水時空分布不均

延安市位于陜西黃土高原丘陵溝壑區(qū)，年平均降水量500mm左右，每年的雨季為6-9月份，降雨具有來勢猛、強度大、突發(fā)性強的特點，降水的時空分布不均，極易形成山洪災害。由于設防標準低，隨著短時間內降雨強度的增大、降雨歷時的持續(xù)，排水量已經達到排水系統(tǒng)的最大承載力，路面積水難以短時間排出，最終造成大面積的積水。

表 1延安市降水時間分布與降水量分布

1.2 延安市區(qū)居民區(qū)地勢較低

受地理形勢的限制，延安市區(qū)位于三山環(huán)抱、兩河交匯的位置，延安市根據大量的山體以及延河復雜的走勢形成了居住區(qū)域。兩山之間所形成的狹窄且具有陡坡的街道，隨著路面的不斷硬化，雨天道路的表面徑流量迅速加大，雨水由地勢高處不斷匯集到地勢較低處，水層不斷加厚，這種情況就導致了地勢低處極大的積水量。比如：百米大道，王家坪舊址、大砭溝溝口。

1.3 延安城區(qū)排水系統(tǒng)與服務區(qū)域不配套

延安市城區(qū)的雨水管網覆蓋未能結合所服務的區(qū)域，即街道地形條件來設計排水系統(tǒng)，道路的雨水井覆蓋率低，排水井鋪設間隔分散。在實際走訪中，發(fā)現(xiàn)一些街道具有地勢地下，匯集雨水量大的特征。在這種情況下，若排水系統(tǒng)流暢，暴雨過后依舊需要很長時間才能自然通過排水系統(tǒng)排掉，這就進一步增加了積水量，導致局部區(qū)域易產生內澇。換句話說就是，沒有建成對于實際道路所處區(qū)域形成有針對性，系統(tǒng)性的雨水井口以及管道的排布。

1.4 施工單位技術不過關

延安市民對市政工程質量也非常的關注，而這就使得建設單位要不斷提高自身在施工質量方面的自我要求，追求發(fā)展進步。在延安市市區(qū)的市政工程建設中，道路工程和給排水工程是很重要的，延安獨特的地理環(huán)境對道路建設和給排水工程的建設質量也提出了更高的要求。不過，目前很多施工單位都受到了施工技術和管理方面的限制，施工單位在進行道路施工或市政給排水工程施工的時候，往往會因為技術不過關而出現(xiàn)大量問題，比如，道路結構本身缺乏滲水能力，使給工程本身的整體質量無法得到有效保障。

1.5排水設施缺乏維護管理

在產生雨水長時間積累的現(xiàn)象時，多數(shù)情況下的問題都出在排水口，排水口基本的功能大大減弱。造成這一結果的原因就是對日常排水設施缺乏維護。雨水口被樹葉、生活垃圾所堵塞圖 1；排水管道有大量淤泥堵塞；排水設施遭到破壞，比如某些施工單位在施工過程中私自開挖或者占用排水口，或者造成局部排水管道破壞。

圖 1磚塊樹葉堵塞下水口

圖 2街道大量積水

2 延安市道路積水的解決措施

2.1 科學設計排水系統(tǒng)

市政道路排水系統(tǒng)是城市道路建設重要的一部分，排水系統(tǒng)如果與道路實際情況不相符的話，則會給城市居民帶來許許多多的問題。尤其是延安市這種強降水比較集中的城市，表現(xiàn)則更加明顯。它會使得城市交通系統(tǒng)運轉失靈，對衛(wèi)生狀況產生很大影響，造成的經濟損失，更重要的是可能對生命安全造成威脅。因此科學設計排水系統(tǒng)是非常重要的。

2.2 科學設計結構內部排水

我們現(xiàn)有的排水系統(tǒng)，大部分都是為了盡快將雨水從落水處移走，并將雨水引至水道或排水渠，這種情況下，只有小部分雨水則順著道路面層孔隙與裂縫流入道路內部。當降雨量較大或地表水相對較為豐富的區(qū)域，由于瀝青混凝土路面瀝青各層之間都設置了粘層，無過多的層間空隙，滲透系數(shù)小，水流距離排水口較遠，徑流時間長。針對這一點我們可以在道路上選用有較好透水性混凝土進行路面鋪裝，比如美國的無細集料混凝土，法國曾開展過的多孔混凝土試驗都是這一方面的研究和應用。但由于道路所要求的強度和剛度等要求的局限，目前只應用于了人行道和道路兩側，相信經過不斷的探索與研究便可以突破這一局限性。這樣通過水流自由豎向滲流至排水層，距離短，所需時間短，從而有效排除路面積水。

2.3 合理設計道路結構的縱橫坡

縱斷面設計有許多原則，因地理位置不同，延安市不同位置的設計參數(shù)也不盡相同。在設計施工道路各層結構的過程中，必須嚴格控制路面縱橫坡度，保證排水所需坡度，使雨水可以沿坡度以最快速度流入排水渠或排水口，減少排水所需時間，最終進入排水系統(tǒng)。從而各層結構內部水能夠沿著橫坡排向盲溝或排水溝渠，最終進入道路路面雨水系統(tǒng)。

2.4 合理增加排水設施

在有綠化帶的路段增設滲溝、盲溝，在老區(qū)的改建新建過程中增設排水管道，將這些設施和排水管網連接起來，進一步強化延安城區(qū)排水系統(tǒng)功能。在經常積水且不存在空間局限的條件下，可以在技術路段設置排水泵站和應急排水工作站，在暴雨天氣可以緩解排水系統(tǒng)壓力，將雨水及時排出。

2.5 實現(xiàn)現(xiàn)狀管網改造，加強汛期管理

為了更好了管理現(xiàn)狀管網改造，已經于2016年完成了《延安市城市排水（雨水）防澇專項規(guī)劃》的編制，并且通過了市政府和省住建廳的審查批復。從2020年至2030年做到在發(fā)生雨水管網設計標準(3年重現(xiàn)期)以內降雨量時，地面沒有明顯積水。發(fā)生重現(xiàn)期為30年一遇設計標準洪水時，城市居民住宅和工商業(yè)建筑物底層不進水，道路中一條車道的積水深度不超過15cm。

每年結合延安市市區(qū)內澇溝渠分布的實際情況，制定應急預案，在進入汛期之后，立即啟動應急預案，各級防汛部門、氣象部門以及水文部門共同協(xié)作，向全市傳達汛期的消息，指導大家如何應對汛期，及時向群眾傳達天氣信息，讓群眾能夠隨時了解當?shù)氐那闆r。

城區(qū)道路一旦因為短時間強降雨造成市區(qū)多處不同程度內澇，搶險人員會在第一時間打開水篦子組織抽排，提前通知地下排水設施責任單位和市民做好預防。

2.6 合理設計路基

在設計路基時，通常采取增高路基或避讓方法降低影響路基的程度，但由于地形等因素的約束，有時需要利用其它防護手段。在設計的時候，應該對地下水的情況進行詳細的了解和分析，在完全了解地下水的類型、水位之后再有針對性的去設計路基，合理的安排滲溝攔截以及透水性墊層的位置，讓地基下面的地下水通過盲溝和排水溝排出去，這種方法是應對地下水非常普遍的方法，應該推廣。

2.7 合理劃分雨水匯水面積，增大雨水口的泄水能力

道路排水系統(tǒng)管道設計，結合降雨量等基本資料按規(guī)范要求合理計算排水管管徑，理論上都可以達到滿足設計流量的要求，保證排水暢通。

當雨水口泄水能力明顯超出雨水徑流量時，路面不會產生積水問題。但當雨水口泄水能力小于徑流量時，無法向主干管及時排入雨水，路面就會出現(xiàn)積水。在雨水口匯水和泄水發(fā)生差異時，匯水大于雨水口泄水能力，多余水量必然到達下游，水量增大，不斷反復形成必將引起雨水堆積問題。

3 總結

近年，研究學者通過實測數(shù)據發(fā)現(xiàn)延安市區(qū)域汛期降水量有增多的趨勢。這就必須在道路體系的整個設計過程中注意合理性，全面把握設計內容與原則，對主要問題科學分析，完善系統(tǒng)，提升道路應用水平，延長使用壽命。道路排水設計科學與否直接關系著社會民生，面對這項復雜的工程，需要對多方面因素進行全面考慮，不僅需要達到預期的設計需求，還要對城市科學規(guī)劃與發(fā)展要求展開全面思考。