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城市下凹式立交桥由于其最低点较低、引道纵坡较大等特点，其排水系统较为复杂，遇到暴雨极易发生积水，严重影响交通安全，故其排水要求高于一般的雨水系统。以北京市西二旗大街立交雨水泵站改造工程为例，按照常用的理论方法计算雨水泵站的抽排规模和初期雨水池的容积，讨论设计参数取值的合理性，优化立交雨水排除系统，核算抵御极端降雨情况时的排涝能力，为现阶段国内下凹式立交排水改造设计提供依据。