水质模型软件：SWMM二次开发_（1）.SWMM基础与原理.docx

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SWMM基础与原理

1.SWMM概述

1.1SWMM的定义和用途

StormWaterManagementModel(SWMM)是一个用于模拟城市地区的雨水径流、水质传输和下水道系统性能的软件。它由美国环境保护署(EPA)开发和维护，广泛应用于城市规划、雨水管理和环境保护等领域。SWMM可以模拟多种水文和水力学过程，包括降雨、蒸发、下渗、地表径流、管道流、泵站操作、水处理设施等。通过这些模拟，SWMM帮助用户评估不同管理措施的效果，优化雨水和污水系统的性能。

1.2SWMM的历史和发展

SWMM的历史可以追溯到1971年，最初是为了满足城市雨水管理的需求而开发的。自那时以来，SWMM经历了多次版本更新和功能扩展，以适应不断变化的技术和应用需求。必威体育精装版的版本SWMM5提供了更强大的计算能力和更丰富的模型选项，使其成为城市水文和水质模拟的首选工具之一。

2.SWMM的基本组件

2.1模型结构

SWMM的模型结构主要由以下几个部分组成：

子流域(Subcatchments)：代表地表的一部分，用于模拟降雨、蒸发、下渗等地表水文过程。

节点(Nodes)：包括连接点、检查井、出水口等，用于表示下水道系统的连接点。

链路(Links)：包括管道、渠道、泵站等，用于表示水在下水道系统中的传输路径。

存储单元(StorageUnits)：用于模拟蓄水池、调节池等存储设施。

出水口(Outfalls)：表示水流的最终去向，如河流、湖泊等。

污染源(PollutantSources)：用于模拟各种污染物的生成和传输。

2.2输入文件

SWMM的输入文件是一个文本文件，通常以.inp为扩展名。输入文件包含了模型的所有配置信息，包括子流域、节点、链路、存储单元、出水口和污染源等。输入文件的结构和内容可以通过SWMM的图形用户界面(GUI)或者手动编辑来生成。

2.2.1输入文件格式

输入文件由多个部分组成，每个部分以[section]开头，具体格式如下：

[TITLE]：模型的标题和注释。

[OPTIONS]：模型的全局设置，如模拟时间步长、单位系统等。

[EVAPORATION]：蒸发参数设置。

[SUBCATCHMENTS]：子流域的定义。

[SUBAREAS]：子流域子区域的定义。

[INFILTRATION]：下渗参数设置。

[JUNCTIONS]：节点的定义。

[CONDUITS]：链路的定义。

[STORAGE]：存储单元的定义。

[OUTFALLS]：出水口的定义。

[POLLUTANTS]：污染物的定义。

[LANDUSES]：土地利用类型的定义。

[TREATMENT]：污染物处理设施的定义。

[REPORT]：报告设置，指定输出内容和格式。

[RAINGAGES]：降雨量的定义。

[INFLOWS]：外部流入的定义。

[HYDROGRAPHS]：水文图的定义。

[CURVES]：曲线的定义，用于表示各种关系。

[TIMESERIES]：时间序列的定义，用于表示时间和数据的关系。

[PATTERNS]：模式的定义，用于表示时间变化的周期性。

[CONTROLS]：控制策略的定义，如泵站的启动和停止条件。

[RUNOFF]：径流参数的定义。

[FLOWROUTING]：流量传输参数的定义。

[QUALITY]：水质参数的定义。

2.2.2输入文件示例

以下是一个简单的SWMM输入文件示例，用于模拟一个包含一个子流域、一个节点、一个链路和一个出水口的系统：

[TITLE]

;;ExampleSWMMModel

[OPTIONS]

;;Globaloptions

TIMESTEP=15

START_DATE=01/01/2023

START_TIME=00:00:00

REPORT_STEP=15

UNITS=SI

[EVAPORATION]

;;Evaporationparameters

CONSTANT=0.02

[SUBCATCHMENTS]

;;Subcatchmentdefinition

Sub10.10.010.00.00.00.00.00.00.0

[SUBAREAS]

;;Subareadefinition

Sub10.10.010.050.010.05

[INFILTRAT