SWMM排水管网水力、水质建模及在海绵城市与水环境保护中的应用

随着计算机的广泛应用和各类模型软件的发展，将排水系统模型作为城市洪灾评价与防治的技术手段已经成为防洪防灾的重要技术途径。美国环保局的雨水管理模型（SWMM），是当今世界最为著名的排水系统模型。SWMM能模拟降雨和污染物质经过地面、排水管网、蓄水和处理设施，最终到达受纳水体的整个运动、变化的复杂过程，可作单一事件或长期连续时期的模拟。该模型软件小巧快捷且源代码公开，非常适合于科研、设计咨询单位的使用。

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一、SWMM软件的功能与特点

对SWMM软件的构成、界面进行详细的介绍，介绍SWMM进行水力建模的基本步骤：

1.1软件模块结构

1.2建模基础数据的分类及获取方法概述

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1.3软件基本功能介绍

1.4 SWMM相较于其他商业软件的优缺点

二、排水管网水力、水质模型建立

2.1数据需求分析

各种SWMM对象的数据需求以及含义

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2.2基础数据整理

2.3基础数据的输入

各种SWMM对象的属性意义的讲解以及输入方法

2.4水力模拟数据的整理及输入

对SWMM模拟选项的含义及设置方法进行详细的讲解：

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2.5水质模型数据需求分析

对于水质模拟的数据需求、与水力数据之间的关系进行讲解

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2.6水质模型数据的输入

水质模拟所需数据的含义及输入方法的详细讲解。

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2.7水质模拟方法实际操作及结果分析

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三、SWMM高级应用 - 河道处理与控制功能

介绍SWMM高级功能的使用方法：

3.1利用SWMM实现河道的模拟

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3.2利用SWMM控制语句实现SWMM对在线控制功能的模拟

通过控制功能，可以在模拟进行过程中，通过条件判断，对水泵、管道、孔口、堰以及放空管进行控制

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四、AutoCAD数据用于SWMM建模-以某大型城市排水建模为例

如何利用AutoCAD数据格式保存建模所需信息，将AutoCAD文件进行整理形成SWMM建模可用的管网图形，学习AutoCAD与ArcGIS数据之间的转换方法及数据补充方法：

4.1 AutoCAD数据准备

4.2 利用AutoCAD文件保存建模所需属性信息

4.3 AutoCAD数据转换为ArcGIS数据

五、ArcGIS用于SWMM建模数据的准备-以某大型城市排水建模为例

如何利用ArcGIS数据进行子流域的划分、节点地面标高的读取：

5.1节点的自动生成

5.2 划分子流域的泰森多边形方法

5.3 管网拓扑关系的自动生成

六、SWMM建模基础参数取值

6.1汇水子面积相关参数取值方法

径流系数：利用ArcGIS的空间分析工具进行汇水子面积径流系数的自动求解

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平均坡度：利用ArcGIS的空间分析工具进行汇水子面积平均坡度的自动求解

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详细讲解汇水子面积的特征宽度、初损雨量、粗糙系数、下渗参数等的取值方法。

6.2水质模拟相关参数取值问题

污染物累计函数的参数取值；

污染物冲刷函数的参数取值；

七、SWMM快速建模方法-以某大型城市排水建模为例

了解SWMM模型文件的数据结构，通过数据转换与编辑形成SWMM所需的模型文件格式，达到快速建模的目的：

7.1模型文件数据结构说明

针对SWMM模型inp文件结构进行详细讲解

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7.2模型所需数据的整理及格式转换

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7.3模型文件数据内容的获得与编辑

7.4特殊数据的编辑与补充

7.5结合具体案例进行SWMM快速建模方法实践

通过掌握inp文件的格式，可以通过编辑文本的方式组织模型数据，从而达到快速建模的目的。

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八、低影响开发措施的模拟及效果评估方法：小海绵低影响开发为例

结合低影响开发技术对SWMM相关功能进行详细讲解，结合具体案例演示微观小海绵案例的建模及结果分析：

8.1低影响开发技术概述

8.2 SWMM模型对低影响开发技术的体现

讲解SWMM低影响开发模块的基本原理及实现形式

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8.3 低影响开发功能的数据需求

8.4 低影响开发的模拟方法及结果分析

8.5 低影响开发措施的效果评估

利用快速建模方法实现小海绵结构的SWMM建模，并实现径流总量控制率及面源污染削减率的计算

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九、SWMM用于瓶颈管段及水体保护分析

管网瓶颈管段分析及水体保护方面的分析方法，以及相关专题图的制作方法：

9.1 瓶颈管段分析及专题图制作

9.2 溢流节点分布及专题图制作；

9.3 暴雨点源污染排放口溢流过程分析及专题图制作；

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十、SWMM二次开发技术基础

介绍SWMM二次开发技术的概念，具体操作方法：

10.1 二次开发概述

10.2调用SWMM计算模块的步骤

10.3使用SWMM结果文件的步骤

10.4 SWMM计算模块的改进及编译

十一、SWMM二次开发技术应用案例

利用SWMM二次开发技术实现水力结果的提取