基于TRIZ理論的道路雨水井蓋系統優化

安雨豪，夏少偉，葉詩雨

（天津理工大學）

1 引言

道路排水系統是城市市政設施的重要組成部分，夏季降雨較多，雨天路面積水容易形成內澇造成交通堵塞，甚至危及行人安全。河南多地強降雨導致嚴重內澇，截至2021年8月2日，鄭州洪澇造成直接經濟損失高達532億元，至少232人罹難。如何快速排除路面雨水，避免排水系統堵塞成為一個亟待解決的重要問題。

2 問題闡述

現存問題：下雨天雨水攜帶雜物到達篦子井蓋處，雨水以及淤泥等雜物通過井蓋縫隙落入井室內，雜物沉積在井室底部，造成雨水管道口被埋沒甚至堵塞，而體積較大的垃圾則留在井蓋外部造成堵塞。

目前解決方案：雨停后人工逐個清理井蓋及井室。

現行方案的不足：人工清理效率低下，屬事后補救，無法有效解決排水系統堵塞導致的內澇問題。

3 TRIZ理論介紹[1]

TRIZ 是俄文（TheoriaResheneyvaIsobretatelske‐huh Zadach）的縮寫，意為解決創新問題的理論。這是一套能創造出系統性的創新與改善設計者思考過程的方法論。就新產品的開發設計而言，TRIZ為其指出了發展方向和解決問題的思路和方法。在產品創新設計中應用TRIZ理論可以更好地解決問題。

4 基于TRIZ理論的創新設計[2]

4.1 系統分析

4.1.1 系統功能分析

1）排水系統的系統組件分析

將技術系統的子系統組件及超系統組件以表1的形式呈現如下。

表1 排水系統組件分析

各組件詳細敘述：井蓋，位于路面上，起承載車輛、行人重量及疏通雨水的作用；井室，上部分支撐井蓋，下部分連接排水管道，留有一定空間儲存雜物；……