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1、目录第一章什么是SWMM21.2 建模功能21.3典型的SWMM的应用31.4 安装EPA SWMM31.5 SWMM的使用步骤31.6 关于该手册3第二章 使用教程42.1以研究区域为例42.2项目的设置52.4 设置对象属性102.5 运行模拟142.6 水质模拟22第三章SWMM的概念模型293.1 介绍293.2 可见对象293.2.1 rain gages30地表水模块313.2.2 subcatchment31传输模块32Nodes323.2.3 junction nodes（交叉点）323.2.4 outfall nodes（排水口节点）323.2.5 flow divider
2、nodes（分流节点）323.2.6 storage units（贮存单元）33links343.2.7 conduits343.2.8 pumps363.2.9 flow regulators373.2.10 map labels393.3 非可见对象393.3.1 climatology（大气模块）393.3.2 snow packs443.3.3 aquifers473.3.4 uint hydrographs483.3.5 transects503.3.6 external inflows523.3.7control rules553.3.8 pollutants573.3.9 lan
3、d use583.3.10 treatment613.3.11curves623.3.12 time series633.3.13 time patterns643.4 computational methods653.4.1 地表径流653.4.2 groundwater683.4.3 snowmelt713.4.4 flow routing713.4.5 surface ponding723.4.6 水质模拟73附录74A1 测量单位74A2 土壤特性75A3 NRCS Hydrologic Soil Group Definitions75A4 SCS curve numbers（CN值）
4、75A5 洼地储蓄（地面汇流模块使用）77A6曼宁的n值地表径流（地面汇流模块使用）77A7曼宁的n值闭合管道78A8曼宁N值开放渠道78A9城市径流水质特点79第一章 什么是SWMM环保署的暴雨水管理模型（SWMM）是一个用于单一事件或长期（连续）城市区域的径流水质水量模拟的降雨径流仿真模型。SWMM的径流成分是集中在支流集水区的沉淀物、形成的径流量和污染负荷。SWMM通过管道系统、渠道、存储/处理设备、泵和调节器运输径流。SWMM追踪在由多个时间步长构成的模拟期间的每一个支流集水区形成的径流的水质和水量和每一个管道和渠道的流速、水深、水质。SWMM在19711年建成并且后来2经历了几次重大
5、的升级。它现在仍被世界各地广泛用来规划、分析和集合下水道和卫生下水道和其他城市区域的排水系统设计雨水径流，也在非城市地区有很多应用。现在的5.0版式完全重新编写看以前的版本。在windows中，SWMM5.0为编辑研究区域输入书库、运行水文、水力和水质环境模拟并以不同的格式查看结果提供了一个集成环境。其中包括彩色编码流域面积和输送系统地图、时间序列图和表格、剖面图、统计频率分析。1.2 建模功能SWMM能够解释城市区域产生径流的不同水文过程其中包括：（1） 随时间变化的降雨（2） standing（长期？）地表水的蒸发（3） 积雪和融化（4） depression storage（洼地）的降雨
6、截流（5） 降雨在非饱和土壤层的入渗（6） 非饱和土壤层入渗到地下水层（7） 地下水和排水系统的合流（8） 坡面流的非线性蓄水池的路径所有这些过程中的空间变异性通过将研究区域划分成小的、均匀子区域的集合。这些子区域包括能渗透的和不能渗透的分区域。坡面流在分区域之间、子区域之间或排水系统切入点之间形成。SWMM也包括很多水力模拟能力可用来模拟径流和外部流入排水系统网络的管道、渠道、存储/处理单元和导流结构。其中包括：（1） 不限制大小的处理网络（2） 使用多种很像自然渠道的标准的闭合和开放的管道（3） 模型的特殊要素比如存储/处理单元，流量分配器、泵、坝和孔（4） 提供外部流量和水质的输入。由地
7、表径流、地下水河流、降雨渗透/流入、干燥天气的清洁量和用户定义的流入得来。（5） 采用动力波或完全动力波流路径方法。（6） 不同的流态模型，比如死水、预压、反流和地表积水（7） 应用用户定义的动态控制规则模拟泵、管口和坝顶水平。除了建模和径流量的传输，SWMM也可以模拟在径流中污染物负荷。下面的这个过程可以模仿用户定义的水质成分的任意数目。（1） 干旱天气在各种不同土地利用的污染物积累（2） 在暴雨时间过程中具体土地利用的污染物冲刷（3） 降雨沉淀物的直接贡献（4） 在干旱天气由于道路清扫污染物的减少（5） 由于BMPs径流污染负荷的减少（6） 在干旱天气卫生流入口和用户指定的排水系统的外部流
8、入的任意点。（7） 在排水系统中水质成分的路径（8） 通过在贮存单元或在管道和渠道的自然过程中的处理使水质成分减少1.3典型的SWMM的应用自公司成立以来，SWMM已经应用于世界数千下水道和暴雨研究。典型的应用包括：（1） 设计排水系统组件的大小以控制洪水（2） 为控制洪水和水质保护的滞留设施和他们的附属物的大小（3） 泛洪区天然河道测绘系统（4） 设计减少洪水外溢的控制策略（5） 评估下水道的渗透流入和溢出的影响（6） 产生非点源污染总量分配研究（7） 评价BPMs减少潮湿天气污染负荷的效果1.4 安装EPA SWMM1.5 SWMM的使用步骤当使用SWMM模拟研究区域的暴雨径流执行以下步骤
9、：（1） 指定选项和对象属性使用的默认值（4.2）（2） 画一个网络表示研究区域的物理组件（5.2）（3） 编辑对象的属性形成系统（5.4）（4） 选择分析选项（7.1）（5） 运行模拟（7.2）（6） 查看模拟结果（8）1.6 关于该手册第二章介绍了一个简短的教程。它显示了如何在SWMM中添加对象，如何编辑对象属性，如何运行长期连续模拟。第三章提供了一个背景资料关于在SWMM中排水系统中暴雨径流模拟。它讨论了构成暴雨排水区域和收集系统物理组件的行为和如何处理附加的建模信息，比如降雨量、干燥天气的卫生流入量、运行控制。它提供了如何进行系统水文、水力和水质行为的数值模拟。第四章说明了EPASWM
10、M绘图用户界面的组织方式。它描述了不同菜单选项和光盘内根据按钮的功能以及三个主要窗口的主要职能，包括研究区地图、浏览器面板、属性编辑器的使用。第五章讨论了项目文件存储的信息包括SWMM的排水系统。它显示了如何创建、打开、保存这些文件和如何设置默认项目选项。它也讨论了如何记录用来对比模拟值和真实值的校准数据第六章介绍了如何建立一个排水系统的网络模型。它展示了如何创建各种物理对象（子区域、排水管和渠道、水泵、坝、贮存单元等）。这些物理对象构成一个系统。如何编辑这些对象的属性和在时间上的操作控制变化。第七章解释了如何用研究区的地图，该提供系统模拟的图表视图。它也显示了如何查看在不同颜色编码的地图上的
11、不同的设计和计算参数，如何重新规模、缩放和平移地图、如何在地图上定位、如何利用背景图像和能够定义地图外观的选项。第八章显示了如何运行SWMM模型模拟，它描述了各种控制如何分析的选项，提出和解决一些在检查模拟结果的使用技巧。第九章讨论了分析结果可以用不同的方式来看。这些包括研究区域地图的不同视图，各种图表和表格，不同类型的专题报告。第十章介绍了如何打印和复印第九章中讨论的结果。第十一章介绍了SWMM如何使用不同类型的文件更有效的模拟运行。该首层还包括了几个附录：附录A 提供了一些有用的参数表格，包括所有涉及和计算单数表达式的表格。附录B 列出所有可以在研究区域地图上显示的视觉对象的可编辑属性并使
12、用点和点击编辑。附录C描述了专门编辑器，可用来设置非可视对象的属性附录D 提供了SWMM令行版本的运行的说明和包括项目文件格式的详细说明。附录E 列出了所有SWMM可能产生的错误消息和意义第二章 使用教程这一章提供了如何使用SWMM的教程，如果你不熟悉构成排水系统的元素和他们在SWMM模型中代表什么。你将应该先看第三章。2.1以研究区域为例在这个教程中，我们将会模拟一个12英亩的住宅区的排水系统。这个排水系统的布置图如图2-1。由S1、S2、S3三个子区域组成，下水管道由C1-C4，管道节点由J1-J4，out1为水流排放口。2.2项目的设置我们的首要任务就是创建一个新的SWMM项目并确保某些
13、默认选项被选中。使用这些默认选项将简化数据输入以后的工作。（1） 启动SWMM如果它还没有运行，选择“文件创建”从主菜单工具条中创建一个新项目。（2） 选择project默认为打开项目默认对话框（3） 在ID标签对话框，设置如图2-2所示的ID前缀，这将使SWMM根据指定的前缀用连续号码自动给新的对象标号。（4）（5） 在子支流域对话框页面设置如下的默认值：所填的参数包括：Name：User-assigned name of subcatchmentX coordinate ：X coordinate of subcatchment centroid on mapy coordinate ：y
14、 coordinate of subcatchment centroid on mapdescription：optional comment or descriptiontag：optional category or classificationrain Gage ：rain Gage assigned to subcatchmentoutlet：name of node or another subcatchment that receive runoffarea：area of subcatchmentwidth：width of overland flow path% slope：a
15、verage surface slope（%）（平均坡度）%imperv：percent of impervious area（%）（不透水率）N-imperv：mannings N for impervious area（不透水曼宁糙率）N-perv：mannings N for pervious area（透水曼宁糙率）Dstore-imperv：depth of depression storage on impervious area（in）（不透水区洼蓄量/mm）Dstore-perv：depth of depression storage on pervious area（in）（透水区洼蓄量/mm）%zero-imperv：percent of impervious area with no depression storage（%）（无洼蓄量不透水区率Subar
