基于SWMM模型的低影響開發雨水系統 在市政道路設計中的應用

易靜

【摘要】本文主要以某地市政道路設計為實例，對SWMM模式的市政道路低影響開發雨水系統設計進行探討分析，根據結果顯示，該模型能夠對低影響設施水文效應進行有效評估，并且能夠對設計參數進行確定計算，這樣能夠為實際設計方案提供數據支持。

【關鍵詞】SWMM模式；市政道路；影響開發；雨水系統設計

1、工程概況

該工程主要位于某地區經濟發達區域，總共涉及面積大概在900㎡左右，按照項目規劃方案，該區域內共規劃14條市政道路，其中主干道有2條，次干道為4條，支路為8條，區域總體長度大概在9.86千米。此次研究的范圍當中現狀道路有八段道路，長度大概在5.52千米，該區域內有少量路段已經改造成非透水瀝青罩面，剩余路段還沒有改造。按照該區域道路分布情況，因此此次是對非機動車道和綠化帶進行改造，采用透水瀝青罩面方式，對于現狀道路進行重新建設。

對該項目地質情況進行勘測，區域內土壤表層主要為人工素填土，成分為粘性土，第二層主要是砂質粘性土，其中還少量夾雜著沙礫。項目范圍那地下水埋深大約在3.5米左右，主要是徑流側向補水和大氣降水。

2、總體設計

2.1設計目標

此次設計目標主要包含控制徑流峰值和控制徑流總量。為了實現控制徑流總量，主要是通過控制年徑流總量，應該按照道路斷面形式以及實際構造情況，針對不同等級道路使用不同的年徑流總量控制：對城市主干道進行新建或者重建，使其年徑流總量控制率可以維持在70%左右，對城市次干道進行重建或新建，使其年徑流總量控制率可以維持在75%左右，對城市支路進行新建和重建，使其年徑流總量控制率可以維持在80%左右。

2.2設計方案

設計的總體思路主要是先對傳統雨水徑流快排模式進行改變，按照實際情況布置低影響開發設施，在此基礎上借助道路綠化帶蓄滯雨水徑流，不斷延長水流路徑，這樣能夠在一定程度上能夠減少徑流總量，全面控制面源污染。

按照實際設計方案，采用透水瀝青對到路車行道進行重建，使其能夠續存雨水，有效減少徑流峰值。對于改造范圍內的自行車道使用全透水瀝青路面進行改造，并且在此基礎上鋪設透水磚，這樣可以滯留雨水徑流。此外，將綠化隔離帶設置為生物滯留設施，這樣能夠對地下水進行有效補充，最大限度地降低外排雨水總量。下圖為雨水徑流排放路徑。

2.3模型建立方式

此次研究在評價市政道路滯蓄檢排效果時主要是采用專業的低影響開發軟件進行模擬評價。對典型年降雨進行模擬，這樣能夠得到年徑流總量的控制目標，對單場設計降雨進行模擬，這樣可以得到峰值流量控制目標。此次在選取典型年降雨時間段時主要設定在2015年。

此次研究分別構建了低影響開發市政道路模型和傳統市政道路模型，并且對以上兩種道路模型進行對比分析，這樣能夠直觀顯示出影響開發設施的水文效應。為了提升市政道路低影響開發雨水系統設計方案的表達準確性。圖2 為SWMM模型構建界面。在構建模型時主要采用的是詳細模型，在工程范圍內的人行道，車行道以及影響開發設施等設置匯水區，在整個道路模型中總共建立了48個匯水區。有效結合設計目標，并且使用迭代式算法，對低影響開發設施的各項參數進行反復調整，直至各項參數符合設計目標要求。

3、驗證模型

因為SWMM模型沒有相應的低影響開發設施當中的水質模塊。此次研究沒有涉及到評估低影響開發設施雨水徑流水質控制效果。

3.1徑流總量控制

在應用影響開發設施之后，設計范圍的主干道道路年經流總量控制率與設計目標數據一致，支路年徑流總量控制率比設計目標高，探究產生的原因主要是由于車行道面積不大，影響開發設施能夠充分控制雨水徑流量，工程范圍內的次干道道路已經全部使用非透水瀝青路面進行重建，這就相應降低了，年凈流總量控制率。由于該區域某些主干道具備較寬的綠化帶，因此，年徑流總量控制率可以超過80%以上，通過一項數據可以看出道路綠化帶能夠較好的控制雨水徑流量。

3.2峰值流量控制

在應用低影響開發設施之后，該工程范圍內大多數道路的峰值流量較改造之前明顯降低。對于非透水瀝青路面重建的道路，相比于其他重建道路，該路段在五年一遇峰值比較接近于傳統兩年一遇峰值，從以上對比數據可以看出，非透水瀝青路面可以在一定程度上減低徑流峰值，對于進行全透水重建的道路，其具有非常好的峰值流量減低效果。根據此次研究結果可以看出，市政道路低影響開發設計能夠有效改善城市排水設計。

結語：

綜上所述，市政道路SWMM模式低影響開發設計能夠有效評價的影響開發設施對于水徑流的控制效果，并且能夠對設施參數進行確定和計算，以此作為低影響開發設施工程設計的技術基礎。采用低影響開發設施能夠對市政道路排水系統進行合理布局設計，并且能夠對道路徑流進行有效組織，降低徑流峰值，控制年徑流總量，提升市政道路排水實效性。

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