SWMM简介及简单应用..docx

SWMM简介及其简单应用摘要 ：对目前应用较广泛的地表径流污染负荷估算模型的分析表明，雨洪管理模型SWMM(Storm Water Management Model) 是最适合于城市地表径流及其污染负荷研究的模型。SWMM已在国内外城市地区暴雨洪水的地表径流过程、地表径流量和污染负荷量的估算与预测，以及对合流式和分流式下水道、排污管道和其他排水系统的规划、分析、设计方面获得了成功应用。[1]关键词 ：SWMM 降雨重现期 排水管网Abstract：Stormwater management model (SWMM) is a model most suitable for estimating surface runoff and its pollution load among the widely used models． SWMM has been successfully used in estimating and predicting surface runoff processes，surface runoff and pollution load during storm floods in urban areas，and planning，analyzing and designing combined and separate sewers，sewage pipes and other drainage systems．Keyword ： SWMM Rainfall return period network of drains排水管网作为城市不可缺少的重要基础设施，是城市排渍、排涝、防洪的重要工程。 城市暴雨洪水模拟是城市防洪减灾的关键技术之一， 基于城市地区的产、汇流特性构建特定的城市雨洪模型可以为解决城市防洪排涝、雨洪利用、面源污染研究等城市水文问题提供科学可靠的技术支持，从而减少损失，改善城市水环境，实现可持续健康发展。[2]本文运用城市雨洪模型（SWMM 模型）对建环大楼片区在设计暴雨条件下的排水能力进行了模拟分析。SWMM模型简介EPA（环境保护署）SWMM（暴雨洪水管理模型）是一个动态的降水-径流模拟模型，主要用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟。其径流模块部分综合处理各子流域所发生的降水，径流和污染负荷。其汇流模块部分则通过管网、渠道、蓄水和处理设施、水泵、调节闸等进行水量传输。该模型可以跟踪模拟不同时间步长任意时刻每个子流域所产生径流的水质和水量， 以及每个管道和河道中水的流量、水深及水质等情况。SWMM 自 1971 年开发以来，已经在世界范围内广泛应用于城市地区的暴雨洪水、合流式下水道、排污管道以及其它排水系统的规划、分析和设计，在其它非城市区域也有广泛的应用。[3]SWMM模型原理SWMM于1971 年由美国环保署开发，后来又经历了几次重大的完善和升级， 现最新版本为SWMM 5.0，主要包括水文、水力和水质模块。1、水文模块SWMM 的水文模块主要模拟地表径流的产流和汇流过程。其中，产流过程包括时变降雨、地表水蒸发、积雪及其融化、洼地存储等；汇流过程包括降雨入渗到非饱和土层、径流水渗透到地下水层、地下水与排水管道的水流交换、坡面汇流， 以及使降水和径流量减少或延缓的各种微影响过程。2、水力模块水力模块主要模拟径流和外部水流在管道、渠道、蓄水和处理单元、分水建筑物等中的流动，包括各种形状的封闭式管道和明渠管道中的水流，一些特殊部分(如蓄水和处理单元、分流阀、水泵、堰和排水孔口等) 的水流，外部水流和水质的输入，汇流，以及各种形式的水流(如回水、逆流和溢流等)。3、水质模块根据功能区或土地覆被类型可将同一排水小区划分为不同的水文响应单元，并据此定义各种地表污染物的累积模型和冲刷模型，以模拟地表径流中污染物的增长、冲刷、运输和处理过程。[5]SWMM模型简单应用研究区域模型的构建：模型建模需要输入大量确定性参数和不确定性参数。在本研究中，确定性参数包括地表面积、地标坡度、相对海拔、子集水区宽度、出水口、雨量值等，不确定性包括曼宁粗糙系数、不透水区域比例、渗透参数等。研究区域位于四川省成都市双流县四川大学江安校区建筑与环境学院大楼周边区域。面积为169222㎡，道路面积站34.46%，住宅区面积占23.6%，其他土地和绿地面积41.9%。研究区域排水系统如图所示：1、子汇水区域的划分在使用 SWMM 进行模拟时，首先需要对模型的计算区域进行分块，即将整个汇水区划分成若干子汇水区，并对每个子汇水区进行概化。子汇水区域的合理确定， 能够使得模型的模拟结果更加契合实际情况。为了能更好的划分子汇水区域，并且在尽量简化模型输入数据而保证其模拟精度的前提下，结合卫星地图，在人工合并和调整