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摘要：随着我国城市化进程不断推进，受到无法确定的工程建设时效以及其他专业问题影响，排水防涝系统的建设往往会出现一些缺陷，进而导致城市排水防涝存在安全问题。本文对城市建设和发展过程中产生的内涝问题进行了研究和分析，同时针对具体地区的工程案例建设方案进行了研究，分析雨水径流的控制、汇水分区等方案的设计策略，从而提高市政工程管道排水效果，提高城市排水防涝安全性，降低城市内涝发生风险。
关键词：排水防涝安全;市政工程;设计;优化
城市排水防涝安全市政工程设计包括排涝除险、排水管渠建设等内容，在设计排水防涝系统时，涉及到的工程项目比较复杂，包括水利工程、道路建设、建筑工程等多个项目，因此需要注意的内容较为广泛，必须从多个角度入手，展开对排水防涝市政工程设计的优化。基于此，本文将结合实际案例，对排水防涝设计的优化策略进行分析，从而不断提升我国城市市政工程排水防涝系统的完善性，保障市政工程安全。
一、城市内涝形成原因
（一）土地开发过度
土地开发过度会对土地的地质条件造成改变，进而改变地表径流，对城市市政工程中的水循环体系造成损害，降低水循环作用，从而导致城市内涝问题愈发严重。与此同时，若未能对城市土地进行科学合理的开发，还会导致河道蓄水能力受到影响，降低城市水循环系统排水功能的正常发挥，降低了城市排水防涝系统的作用，无法实现对雨水的全面调控，导致城市内发生洪涝灾害的概率有所提升[1]。除此之外，一些市政工程建设方对于河道会采取填堵的方式进行处理，从而获得更大的建筑面积，这就导致可以用于泄洪的河道失去其原本的作用，只具有观赏性作用，使泄洪、防洪系统成为摆设，此时一旦城市遭受特大暴雨或者短期内遭受多场强降雨冲击，就会因为河流无法正常泄洪而导致城市内涝愈发严重。
（一）热岛效应
随着城市化进程的高速推进，人们的生活方式和生活质量也在发生着改变，然而随之而来的是温室效应在全球范围内的逐渐加剧，导致这一现象的最主要原因是车尾气和各种汽车废气的过度排放，对大气层造成了严重影响，从而导致气流逐渐变化，更容易诱发一些特大暴雨或者持续性高强度降雨灾害，这种极端天气的多次出现会导致市政工程中排水压力越来越大，最终导致内涝现象[2]。除此之外，一些城市的建筑群密度较大，虽然解决了愈发严重的人口和土地之间的矛盾问题，但是也因为高层建筑数量的增长，导致城市中热岛效应愈发严重，排水防涝安全性不足，无法充分发挥作用，进而造成城市生态文明受到恶劣影响。
二、项目概述
（一）项目区域
以某城市的市政工程建设区域为例，该城市的排水防涝工程位于新建区域，地面积达到了7.54km2，该区域的主要用地是农田、鱼塘以及住宅，水面率达到了10%，该区域的规划用地为住宅用地以及相关商业用地。该城市所在地气候较为湿润，每年3～8月为雨季，尤其以4～6月降水量最高，达到了75%以上，而且该地区降雨多为暴雨，所以该城市面临着较为严峻的防洪压力。
（一）原市政工程建设方案风险评估
该城市的项目区域内面临着较大的防洪压力，而且存在很多道路积水问题，对人们的出行和正常的交通运输造成了负面影响。不过很多道路的积水问题并不严重，不会对行车安全造成威胁。在排水防涝工程设计规划过程中，将项目区域划分为了24个汇水分区，其中以17和19区为最大的汇水分区，在这两个分区的排放口均需要敷设，从原有方案看，该区域的排水管道能力较弱，主要原因是高程设计出现了低洼点，因此导致排水口分区过大，管道设计出现了逆坡[3]，排水效果不好，所以需要改变管道走向和口径，并加深埋深。
三、基于排水防涝安全的市政工程设计优化措施
（一）建立数字化管理平台
1、管道管理
基于排水防涝安全开展市政工程的设计优化，主要从现代化信息技术入手，充分提高相关设计人员的信息技术重视程度和掌握程度，从而实现对数字化技术、大数据技术的高效应用，进而建立完善的数字化管理平台，为后续开展管道管理打下坚实的基础[4]。管道网络管理是数字化管理平台的主要功能，利用该功能可以加强对管线的统一维护和管理，同时还可以利用其他系统，例如GIS系统，实现对管线巡逻检验的管理，提高数据采集效率。如今我国已经全面进入了数字化时代，因此想要加强对管道网络的管理，就必须改进传统的人工监管方式，采取电子监督的形式，将抽查扩张为全面检查，从而确保管线的排水防涝安全性。
2、全面监控
利用数字化管理平台，可以实现对城市排水防涝相关信息的实时采集和传输，同时也可以实现对数据的实时维护，基于该平台，可以由专业的设计人员对市政工程相关设计方案进行分析，从而得出最佳的排水防涝策略，与此同时，利用该平台采集的数据可以直接存储于数据库中，便于相关人员的调查和读取，让市政工程设计优化的便捷程度大幅提升，也让相关设计方案的科学性有所提高。
3、警报系统
警报系统可以实现对城市排水防涝系统的调度，其发挥这一作用主要依靠监测系统和GIS等技术，以此为基础，可以提前针对可能发生的排水防涝问题制定应对方案，从而确保发生强降水时可以第一时间进行调度，从而快速解决城市洪涝、积水问题，有利于提升城市排水防涝安全性，加强对城市排水防涝系统的精细化管理[5]。除此之外，应用数字化管理平台警报系统可以在排水防涝全过程中发挥作用，例如实现对相关数据的在线监测，加强对暴雨的应急管理等，预后还可以对排水情况进行评估，分析导致内涝的原因并为后续开展抢险工作打下基础。
（二）加强雨水收集和调蓄
1、优化雨水口设计
传统城市市政工程建设的城市排水系统雨水口，通常会因为杂物或者垃圾堆积而造成堵塞，此时若发生高强度暴雨，就会导致雨水口承受压力过大，甚至会导致无法排水，进而造成内涝问题。所以在对市政工程进行优化时，重点需要强化雨水口的设计，从而提高雨水口流量，加强其收集能力，在出现高强度暴雨时能够及时排空积水[6]。因此建议相关设计人员将雨水口流量按照目前方案的3倍进行设计，以此来提高雨水径流量，加强地下排水，避免在路面发生积水问题。
2、协调调蓄和设施
雨水调蓄设施必须与排水防涝相关基础设施相协调，首先设计人员需要确保二者之间的协调性，对重要的输水管线的安全性加以重视，避免对居民的安全造成威胁;其次，严禁建设单位随意开发土地或者占用河流，以免影响土质，尤其是土地面积较为紧张的地区，必须加强对其的设计和规划;最后，为了保障排水防涝系统排水能力，需要优化雨水泵站功能。
结束语：
总而言之，对于城市的发展来说，市政工程建设水平有着重要影响，为了加强我国城市排水防涝能力，相关设计人员必须明确城市发生洪涝灾害的根本原因，从而以此为基础，发挥现代化技术的优势，实现对市政工程设计方案的优化，成功响应国家号召，建设海绵城市。
参考文献
[1]冯丹丹. 基于排水防涝安全的市政工程设计优化研究[J]. 市场调查信息（综合版）， 2019（4）：00044-00044.
[2]缪春波. 基于排水防涝安全的市政工程设计优化案例分析[J]. 建材与装饰， 2020， No.608（11）：58-60.
[3]裴涛， 韩静， 赵超仁. 市政给中水管道设计優化分析[J]. 城市道桥与防洪， 2019， 240（04）：16+141-144.
[4]王洪章.市政工程给排水管道施工技术浅谈[J].建筑发展，2018，2（8）：129-130.
[5]蒋祺， 郑伯红. 基于水动力模型的高铁车站周边排水（雨水）防涝系统优化设计——以长沙高铁南站为例[J]. 铁道科学与工程学报， 2019， 16（5）：8.
[6]杨海燕， 叶桂洪， 周广宇，等. 分析及优化雨洪潮遭遇下城市水系排水防涝系统[J]. 科学技术与工程， 2019， 019（021）：271-277.
关键词：排水防涝安全;市政工程;设计;优化
城市排水防涝安全市政工程设计包括排涝除险、排水管渠建设等内容，在设计排水防涝系统时，涉及到的工程项目比较复杂，包括水利工程、道路建设、建筑工程等多个项目，因此需要注意的内容较为广泛，必须从多个角度入手，展开对排水防涝市政工程设计的优化。基于此，本文将结合实际案例，对排水防涝设计的优化策略进行分析，从而不断提升我国城市市政工程排水防涝系统的完善性，保障市政工程安全。
一、城市内涝形成原因
（一）土地开发过度
土地开发过度会对土地的地质条件造成改变，进而改变地表径流，对城市市政工程中的水循环体系造成损害，降低水循环作用，从而导致城市内涝问题愈发严重。与此同时，若未能对城市土地进行科学合理的开发，还会导致河道蓄水能力受到影响，降低城市水循环系统排水功能的正常发挥，降低了城市排水防涝系统的作用，无法实现对雨水的全面调控，导致城市内发生洪涝灾害的概率有所提升[1]。除此之外，一些市政工程建设方对于河道会采取填堵的方式进行处理，从而获得更大的建筑面积，这就导致可以用于泄洪的河道失去其原本的作用，只具有观赏性作用，使泄洪、防洪系统成为摆设，此时一旦城市遭受特大暴雨或者短期内遭受多场强降雨冲击，就会因为河流无法正常泄洪而导致城市内涝愈发严重。
（一）热岛效应
随着城市化进程的高速推进，人们的生活方式和生活质量也在发生着改变，然而随之而来的是温室效应在全球范围内的逐渐加剧，导致这一现象的最主要原因是车尾气和各种汽车废气的过度排放，对大气层造成了严重影响，从而导致气流逐渐变化，更容易诱发一些特大暴雨或者持续性高强度降雨灾害，这种极端天气的多次出现会导致市政工程中排水压力越来越大，最终导致内涝现象[2]。除此之外，一些城市的建筑群密度较大，虽然解决了愈发严重的人口和土地之间的矛盾问题，但是也因为高层建筑数量的增长，导致城市中热岛效应愈发严重，排水防涝安全性不足，无法充分发挥作用，进而造成城市生态文明受到恶劣影响。
二、项目概述
（一）项目区域
以某城市的市政工程建设区域为例，该城市的排水防涝工程位于新建区域，地面积达到了7.54km2，该区域的主要用地是农田、鱼塘以及住宅，水面率达到了10%，该区域的规划用地为住宅用地以及相关商业用地。该城市所在地气候较为湿润，每年3～8月为雨季，尤其以4～6月降水量最高，达到了75%以上，而且该地区降雨多为暴雨，所以该城市面临着较为严峻的防洪压力。
（一）原市政工程建设方案风险评估
该城市的项目区域内面临着较大的防洪压力，而且存在很多道路积水问题，对人们的出行和正常的交通运输造成了负面影响。不过很多道路的积水问题并不严重，不会对行车安全造成威胁。在排水防涝工程设计规划过程中，将项目区域划分为了24个汇水分区，其中以17和19区为最大的汇水分区，在这两个分区的排放口均需要敷设，从原有方案看，该区域的排水管道能力较弱，主要原因是高程设计出现了低洼点，因此导致排水口分区过大，管道设计出现了逆坡[3]，排水效果不好，所以需要改变管道走向和口径，并加深埋深。
三、基于排水防涝安全的市政工程设计优化措施
（一）建立数字化管理平台
1、管道管理
基于排水防涝安全开展市政工程的设计优化，主要从现代化信息技术入手，充分提高相关设计人员的信息技术重视程度和掌握程度，从而实现对数字化技术、大数据技术的高效应用，进而建立完善的数字化管理平台，为后续开展管道管理打下坚实的基础[4]。管道网络管理是数字化管理平台的主要功能，利用该功能可以加强对管线的统一维护和管理，同时还可以利用其他系统，例如GIS系统，实现对管线巡逻检验的管理，提高数据采集效率。如今我国已经全面进入了数字化时代，因此想要加强对管道网络的管理，就必须改进传统的人工监管方式，采取电子监督的形式，将抽查扩张为全面检查，从而确保管线的排水防涝安全性。
2、全面监控
利用数字化管理平台，可以实现对城市排水防涝相关信息的实时采集和传输，同时也可以实现对数据的实时维护，基于该平台，可以由专业的设计人员对市政工程相关设计方案进行分析，从而得出最佳的排水防涝策略，与此同时，利用该平台采集的数据可以直接存储于数据库中，便于相关人员的调查和读取，让市政工程设计优化的便捷程度大幅提升，也让相关设计方案的科学性有所提高。
3、警报系统
警报系统可以实现对城市排水防涝系统的调度，其发挥这一作用主要依靠监测系统和GIS等技术，以此为基础，可以提前针对可能发生的排水防涝问题制定应对方案，从而确保发生强降水时可以第一时间进行调度，从而快速解决城市洪涝、积水问题，有利于提升城市排水防涝安全性，加强对城市排水防涝系统的精细化管理[5]。除此之外，应用数字化管理平台警报系统可以在排水防涝全过程中发挥作用，例如实现对相关数据的在线监测，加强对暴雨的应急管理等，预后还可以对排水情况进行评估，分析导致内涝的原因并为后续开展抢险工作打下基础。
（二）加强雨水收集和调蓄
1、优化雨水口设计
传统城市市政工程建设的城市排水系统雨水口，通常会因为杂物或者垃圾堆积而造成堵塞，此时若发生高强度暴雨，就会导致雨水口承受压力过大，甚至会导致无法排水，进而造成内涝问题。所以在对市政工程进行优化时，重点需要强化雨水口的设计，从而提高雨水口流量，加强其收集能力，在出现高强度暴雨时能够及时排空积水[6]。因此建议相关设计人员将雨水口流量按照目前方案的3倍进行设计，以此来提高雨水径流量，加强地下排水，避免在路面发生积水问题。
2、协调调蓄和设施
雨水调蓄设施必须与排水防涝相关基础设施相协调，首先设计人员需要确保二者之间的协调性，对重要的输水管线的安全性加以重视，避免对居民的安全造成威胁;其次，严禁建设单位随意开发土地或者占用河流，以免影响土质，尤其是土地面积较为紧张的地区，必须加强对其的设计和规划;最后，为了保障排水防涝系统排水能力，需要优化雨水泵站功能。
结束语：
总而言之，对于城市的发展来说，市政工程建设水平有着重要影响，为了加强我国城市排水防涝能力，相关设计人员必须明确城市发生洪涝灾害的根本原因，从而以此为基础，发挥现代化技术的优势，实现对市政工程设计方案的优化，成功响应国家号召，建设海绵城市。
参考文献
[1]冯丹丹. 基于排水防涝安全的市政工程设计优化研究[J]. 市场调查信息（综合版）， 2019（4）：00044-00044.
[2]缪春波. 基于排水防涝安全的市政工程设计优化案例分析[J]. 建材与装饰， 2020， No.608（11）：58-60.
[3]裴涛， 韩静， 赵超仁. 市政给中水管道设计優化分析[J]. 城市道桥与防洪， 2019， 240（04）：16+141-144.
[4]王洪章.市政工程给排水管道施工技术浅谈[J].建筑发展，2018，2（8）：129-130.
[5]蒋祺， 郑伯红. 基于水动力模型的高铁车站周边排水（雨水）防涝系统优化设计——以长沙高铁南站为例[J]. 铁道科学与工程学报， 2019， 16（5）：8.
[6]杨海燕， 叶桂洪， 周广宇，等. 分析及优化雨洪潮遭遇下城市水系排水防涝系统[J]. 科学技术与工程， 2019， 019（021）：271-277.