城市雨水排水系统的优化设计研究

城市雨水排水系统的优化设计研究

曹王涛

曹王涛

中交第一公路勘察设计研究院有限公司广东省深圳市

摘要：经济的繁荣发展也为城市化建设打下了坚实基础，然与城市化建设的高速发展相比，城市排水系统的发展就显得较为缓慢，出现城市排水效率无法与城市发展规模相匹配的问题。故为了提高城市排水系统设计的成果，本文就对城市雨水排水系统进行了一定研究，并通过提出相应的优化设计方案，以期为城市排水效率的提高起到一定积极作用。

关键词：城市；排水系统；优化设计；研究

由于现阶段城市洪涝灾害不断扩大，社会各界不断提高对城市雨水排水系统的重视程度，然而现代城市的排水系统建设往往还较为缓慢，这或是因为污水处理效率较低，或是因为传统的排水系统，或是因为缺少切实的优化设计，相关问题往往降低了城市雨水排水系统的排水效率，进而阻碍了城市排水系统优化工作的实施。

1城市雨水排水系统的现状研究

1.1环境破坏的背景

现阶段随着发展脚步的加快，对环境造成的影响也逐渐增大，环境破坏最严重的影响就是现代较为重视的全球气候变暖问题，近年来的全球气候变化图如下：

图1海陆气候异常趋势图

而气候变暖对人们生活所造成最明显的影响就是两极融化而导致的海平面上升，由此而来引发的各种诸如洪水、暴雨等问题，尤其对于沿海城市的发展，更是造成了恶劣影响。现阶段的城市内涝问题较为严重，并且相关灾害现象范围不断扩大，如2018年中仅5、7月份，便陆续有3个台风于我国大陆地区登陆，且不提台风现象所造成的相关破坏，仅台风带来的暴雨内涝便影响范围较广，7月份受台影响的强降雨如图：

图2全国强降雨落区预报图

据相关统计，2018年发生的洪涝灾害共波及了24个省市区，众多城市受到了不同程度的影响。

1.2城市雨水排水系统的问题

由于现阶段洪涝灾害过于严重，为了保障人们的正常生活，故在进行相关环保措施外，也要对各城市原有排水系统进行不断的优化，相关洪涝问题不仅是环境问题，某种程度上也反应了我国现阶段相关排水系统建设较差的问题，所以为了让人们拥有良好的生活环境，对于城市排水系统的优化设计工作已迫在眉睫。然而现阶段大部分城市在建设排水系统时往往只按照相关设计规范的最低下限值进行设计，往往使得城市排水系统的排水效果较低，并且难以符合城市排水的标准，对人们生活造成了较严重的影响。同时，现阶段我国很多污水处理厂的处理效果也差强人意，不仅处理效率较慢，部分污水处理厂还由于污水收集管网破损、污水收集不全等问题，造成污水逐渐下渗，严重时更会污染到地下水。此外，由于部分城市历史较为长远，其排水系统往往为过去建设，故相关排水系统较为落后，甚至部分排水系统直接将污水排放入河，对人们生活环境造成了严重危害，并且传统的排水系统往往还有着排水效率不达标的问题，再伴随着相关用户错接乱排等现象，为污水治理工作带来巨大难度，同时部分传统排水系统由于管道密集且处于住宅区下方，往往较难对其进行优化建设，为优化工作带来了难度。

2城市雨水排水系统的优化设计

2.1分析研究

想要对雨水排水系统进行进一步的优化，就需要用准确其实的相关数据打下设计基础，保障高效的排水系统设计优化工作。可以采用相关的新型计算方式，如应用非恒定流模拟技术，对城市雨水管网的断面流量进行计算并以此作基础对排水系统各径流的调节系统进行设计，以此保障设计的科学性、得以切实优化原有设计。同时现代化的技术也为设计提供了一定的便利，通过使用相关辅助设计工具，如CAD系统、网络数据库、三维立体模拟系统等工具，使得设计人员能够利用相关网络模型进行快速的工作，并且网络中较为丰富的数据也能给相关设计的实用性提供一定保障，如流域特征、天气气候、降雨记录等数据，通过相关数据还能够不断校核现有设计，进行深入的优化设计工作，进一步提升城市排水管道系统的性能[1]。

2.2源头控制

要想确保城市化建设更加利于人民生活，那么在对排水系统的优化设计过程中，直接从雨水源头对所排水进行控制，将能起到更高成效。现阶段科学不断发展，相关源头控制技术也是逐渐出现，例如控制地面径流，通过建设渗滤设施、截流调节池、雨水花园和渗透性铺面等设施，减少不透水下垫面的面积，来对雨水流量进行削减，还能起到控制水质的作用。故对于中国城市雨水排水系统的优化设计中不必一昧的追求扩大排水管道、追加排水管数量进行排水，通过对雨水进行渗透、蓄水等工作，将其杂质去除实现雨水的回收再利用，从排水系统的雨水源头对其进行优化，而且以蓄水代替排水也是新时代逐渐发展的排水系统优化理念，通过城市自身对雨水的蓄水能力，再加以循环利用，实现具有环保性质的排水过程，以此缓解现阶段各城市的内涝程度，在实现对城市排水系统优化的同时，还能为环保事业贡献出一份微薄之力[2]。

2.3防汛建设

由于过去我国内陆城市较多，往往忽视了在城市中进行一定的防汛建设，而随着经济发展，沿海城市不断发展，在国家经济贸易中逐渐占据了更重要的地位，故社会各界的不断提高对相关城市进行防汛建设的重视程度。而防汛建设虽然作为排水系统的环节之一，但现阶段我国对于相关的防汛建设尚还处于不断的研究过程，故对防汛建设的优化设计工作可以参考于国外发达国家的相关建设，如沿海城市较多的岛国日本，其首都东京由于流经河流数量多达107条左右，故而针对各河流共建设了25个水量调节池，总容水量可达200万平方米，以此作为对城市排水系统的优化建设，通过大数量的调节池作为备用设备，极大提升了城市的防汛程度。故对于现阶段部分城市中所存的老旧排水系统，由于相关管道难以建设则可以采用此类防汛建设，通过储水隧道、调节池建设、错峰排放等方式来优化城市排水系统，提高城市排水效率[3]。

结语

随着城市化建设的不断加快，排水系统的作用越来越大，并随着生态环境的恶劣，排水系统逐渐成为了一个发达城市的重要建设，与城市中电力、燃气等系统有着同等重要的地位，故为了在全球气候变暖的当下维持人们正常的生活工作，城市排水系统只有通过不断的优化建设，才能逐渐适应不断变化的社会环境，为城市发展打下坚实保障。

参考文献：

[1]王嘉仪，赵连军，张华，等.基于SWMM模型的城市排水管道优化研究[J].中国农村水利水电，2017（4）：41-44.

[2]城市污水输送系统优化设计方法研究[J].给水排水，2017（4）：115-121.

[3]丁林，郑绍凤.浅谈城市雨水排水系统的优化设计[J].民营科技，2017（8）：189-189.