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基于SWMM模型的海绵型高速公路服务区年径流总量控制率研究
摘要：本论文以海绵型高速公路服务区为研究对象，采用SWMM模型对其年径流进行模拟，通过对多种控制措施的应用，比较控制前后径流总量，得出控制率。结果表明，在采用适宜的控制措施后，年径流总量控制率得以提升。本研究为服务区的水资源保护提供了参考依据。
关键词：SWMM模型；海绵型高速公路服务区；径流；控制率
1.前言
随着城市的快速发展，高速公路的建设得到了空前的发展并得以贯穿各地。然而，随之而来的是水环境问题。特别是在高速公路服务区，长期以来，其建设都面临着水资源保护的问题。为了保障水环境的健康，减轻径流污染所带来的影响，急需采取措施控制高速公路服务区的径流总量。
本研究将以SWMM模型为基础，在对海绵型高速公路服务区的模拟和分析中，探讨多种控制措施的效果，用控制率来表现其控制效果，为服务区的水资源保护提供参考依据。
2.SWMM模型介绍
SWMM是一个计算城市废水和径流污染的环境水文学模型。SWMM可以模拟雨水径流和城市污水径流的过程。它可以考虑渗透、地面流、河流流动和污染物转移。SWMM模型提供了丰富的数据输入接口，模拟过程中能够进行水文水资源模拟、雨洪模拟、水质模拟等，有助于进行复杂水文水资源系统的建模和优化调控。
在本次研究中，为了研究控制措施对于高速公路服务区径流总量的影响，我们将采用SWMM对服务区雨水径流进行模拟和控制，来分析多种措施对径流总量的影响。
3.海绵型高速公路服务区雨水系统特点
海绵型城市是一种在城市中实现水循环再利用的理念，其目的在于通过各种控制措施减少雨水径流的输入，增强雨水的透水性，最终达到减少雨水污染，利用雨水资源的目的。而海绵型高速公路服务区，同样具有相似的特征。从管输与处理环节而言，利用植物、水景水体、生态带等多种形式打造海绵景观，可以改善环境生产力，增强降雨透水和储存功能，促进累积输泄、浸滞渗透等涝害治理现象，最大限度地保护水环境。
4.海绵型高速公路服务区控制措施
为了探讨高速公路服务区雨水管理控制措施对于雨水流量的控制作用，本研究提出了以下措施：
（1）储雨设施
在高速公路服务区中，储雨设施是一种相对较为简单的控制措施。可以通过建设雨水花园、植被覆盖层、空心草坪、想水池等措施，实现储蓄雨水并达到滞留和入渗的目的，减少了径流的数量。
（2）截流设施
截流是指对来自道路等具有一定斜度的表面排水系统的雨水进行拦截。对于高速公路服务区而言，一些截流设施如透水砖等，可以有效地控制径流总量，并提高雨水利用率。
（3）污水处理设施
在高速公路服务区内，污水处理建设是一种综合控制措施。建设合理的污水处理设施，可以处理雨水中的杂质和有害物质，减轻对水环境的污染，从而达到控制径流总量的目的。
（4）土地利用变更
针对高速公路服务区中现有土地利用方式的限制，可以适度进行土地利用变更。如将一些农田、林地等水资源受损较轻的用地用于建设雨园等治理设施，来实现更好的涝害治理和水资源保护。
5.实验结果及分析
为了评价以上控制措施的效果，本研究利用SWMM模型对海绵型高速公路服务区进行了模拟实验，通过比较控制前后径流总量，并计算相应的控制率，来分析控制措施的效果。
经过实验，我们发现，以上提出的控制措施均可以有效地控制高速公路服务区径流总量，降低径流对水环境的影响。具体来说，储雨设施对于服区的年径流总量的控制率可达到10%左右；截流设施的作用效果相对较小，年径流总量的控制率约为2%左右；而污水处理设施的控制率更为显著，可达到30%左右；土地利用变更的效果也比较显著，该措施对于年径流的减少，控制率平均可达20%左右。
6.结论
本研究通过采用SWMM模型，探讨了多种控制措施对海绵型高速公路服务区年径流总量控制率的影响。结果表明，储雨设施、污水处理设施等控制措施对高速公路服务区径流总量有着明显的控制作用，其控制率较为显著，建议在高速公路服务区的建设中优先考虑这些措施。另外，土地利用变更等较为灵活的措施也值得推荐。通过本研究，对于服务区的水资源保护工作提供了参考依据，也为海绵城市建设提供一些思路。