swmm

SWMM（storm water management model，暴雨洪水管理模型）是一個動態的降水-徑流模擬模型，主要用於模擬城市某一單一降水事件或長期的水量和水質模擬。

基本介紹

• 中文名：swmm
• 定義：暴雨洪水管理模型
• 最新版本：5.0
• 開發時間：1971年

基本信息

　EPA（Environmental Protection Agency，環境保護署） SWMM（storm water management model，暴雨洪水管理模型）是一個動態的降水-徑流模擬模型，主要用於模擬城市某一單一降水事件或長期的水量和水質模擬。其徑流模組部分綜合處理各子流域所發生的降水，徑流和污染負荷。其匯流模組部分則通過管網、渠道、蓄水和處理設施、水泵、調節閘等進行水量傳輸。該模型可以跟蹤模擬不同時間步長任意時刻每個子流域所產生徑流的水質和水量，以及每個管道和河道中水的流量、水深及水質等情況。 SWMM自1971年開發以來，已經經歷過多次升級。在世界範圍內廣泛套用於城市地區的暴雨洪水、合流式下水道、排污管道以及其它排水系統的規劃、分析和設計，在其它非城市區域也有廣泛的套用。當前最新版本5.0是在以前版本基礎上進行了全新升級的結果，可以在Windows作業系統下運行SWMM5提供了一個寬鬆的綜合性環境，可以對研究區輸入的數據進行編輯、模擬水文、水力和水質情況，並可以用多種形式對結果進行顯示，包括對排水區域和系統輸水路線進行彩色編碼，提供結果的時間序列曲線和圖表、坡面圖以及統計頻率的分析結果。 最新的版本開發由國家環境保護署國家風險管理研究中心實驗室下屬的供水和水資源研究中心資助，同時也得到了來自CDM諮詢公司的協助。

街區管網模型

主要用途

2.1 水文模型特徵

SWMM主要用於處理城市區域徑流產生的各種水文過程，包括：

 時變降水量

 地表水蒸發

 積雪與融雪 窪地對降水的截留 不飽和土壤的降水下滲

於背景圖添加網路、節點等

 降水下滲對地下水的補給

 地下水與排水管道的交換水量

 非線性水庫法計算坡面匯流量

 模擬各種使降水和徑流量減少或延緩的各種微影響（LID）過程

空間的變異性是通過將研究區域劃分為具有相同集水性質的子流域而體現的，其每個子流域由透水區域和不透水區域組成。坡面水流可以在不同透水區域、子流域和排水系統的入口之間流動。

2.2 水力模型特徵

SWMM同時還包括一套設定靈活的水力學模組，該模組能用來模擬徑流和外來水流在管道、渠道、蓄水和處理單元以及分水建築物等在排水管道中的流動。其功能主要包括：

 處理無大小限制的排水網

 除了能模擬自然河道中的水流，還可以模擬各種形狀的封閉式管道和明渠管道中的水流

 模擬蓄水和處理單元、分流閥、水泵、堰和排水孔口等一些特殊部分

 接受外部水流和水質數據的輸入，包括地表徑流、地下水流交換、由降雨決定的滲透和入滲、晴天排污入流和用戶自定義入流

 套用動力波或者完整的動力波方程進行匯流計算

 模擬各種形式的水流，例如回水、溢流、逆流和地面積水等

 套用用戶自定義的動態控制規則來模擬水泵、孔口開度、堰頂胸牆高度

2.3 水質模型特徵

除能模擬徑流的產匯流外，SWMM還能模擬伴隨著產匯流過程產生的水污染負荷量，用戶可選擇以下任意數量的水質項目進行模擬：

 晴天時不同類型土地利用污染物的堆積

 暴雨對特定土地利用污染物的沖刷

 降雨沉積物中的污染物

 晴天由於街道的清掃對污染物的減少量

 由於最優管理措施（BMP）對沖刷負荷的減少量

 排水管網中任意地點晴天排污的入流和用戶自定義的外部入流

 排水管網中水質項目的演算

 由於儲水單元中的處理設施或者在管道和渠道中由於自然淨化作用而引起水質項目污染負荷的減少

2.4 SWMM的套用範圍

自SWMM問世以來，它就被全世界廣泛地套用於下水道和雨洪的研究，典型套用包括：

 針對洪水設計排水系統的規模/尺寸

 為控制洪水和保護水質設計滯洪設施及附屬物的規模

 繪製自然渠道/河道系統的泛洪區

 在保證下水管網溢流最小前提下，提供下水道管網最優控制策略設計

 評估下水管網溢流產生的入流和下滲給公共衛生環境帶來的影響

 為污染管理研究提供非點源帶來的污染負荷

 對採取最優管理措施在雨季所導致污染負荷減少的作用進行評估