SWMM: 一個全面的城市水文模擬軟體

一、SWMM概述

Storm Water Management Model（SWMM）是一款用於計算城市區域內降雨徑流的開放源代碼軟體。SWMM最初由美國環境保護局（EPA）開發，旨在為處理城市區域內的水文問題提供幫助。SWMM模擬了城市區域內的徑流和污染物傳輸，可以用於設計和評估綠色基礎設施系統、排水系統、開洞池、城市河流的治理和河道調蓄等研究。

SWMM提供了一個完整的模擬平台，包括雨水和污染物的輸入、防洪設施的設計和評估、傳輸和轉移河流的計算等模塊。SWMM也提供了多種方式輸出計算結果，例如時序圖、報表和地圖視圖。

二、SWMM的主要特點

1. 雨水模擬：SWMM提供了多種雨水模型，包括普通雨和設計暴雨。用戶可以根據特定區域的流域特點選擇適合的雨水模型。SWMM還允許用戶對雨水徑流進行處理，例如捕捉、匯流和過濾等。

[SUBCATCHMENTS]
;;Name                                                         Raingage                                                       Outlet                                                      Area      %Imperv   Width     %Slope    CurbLen   SnowPack                     
;;-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
V1A                                                           V1Arai                                                        V1A                                                           291.7    50.0      82.68     0.00      0.00      none                         
V1B                                                           V1Arai                                                        V1B                                                           229.4    47.2      82.68     0.00      0.00      none     

2. 水務設施模擬：SWMM支持多種水務設施的設計和評估。例如，可以模擬蓄水池、河流、口細等，並對人工泵站和自流控制器設施進行模擬。SWMM還允許用戶設置各種設施參數，包括流量、深度、水位和出水口位置。

[NODES]
;;Name                                                         Type           Invert     MaxDepth   InitialDepth  SurchargeDepth PondedArea  GwHead     GwDrawdown  
;;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1650520_01                                                    STORAGE        83.3001   1.0000     0.0000        0.0000        0.0000       0.0000     0.0000      
1650520_02                                                    STORAGE        83.3001   1.0000     0.0000        0.0000        0.0000       0.0000     0.0000 

3. 污染物傳輸模擬：SWMM模擬了城市區域內的污染物傳輸。用戶可以自定義污染物的生成模式和排放模式，並根據管理需求對於污染物的生成和傳輸進行各種實時模擬。

[QUALITY]
;; Constituent       Chemical        Units         Mass Units
;;-----------------------------------------------------------
;; WASHLOAD          TSS             MG/L          LBS         
;; WASHOFF           LEAD            MG/L          LBS         
;; WASHOFF           ZINC            MG/L          LBS         
;; DECAY             BOD             1/DAY         LBS         
;; DECAY             COD             1/DAY         LBS         
;; DECAY             TKN             1/DAY         LBS         
;; DECAY             TP              1/DAY         LBS         
;; DEPOSITION        G           #/S*MILE-YR   G/MILE-YR   
;; INFILTRATION      C               HR           PERC        

4. 易用性：SWMM提供了友好的用戶界面，適用於不同類型的用戶使用。SWMM可以用於教育、政府機構、諮詢公司和工程承包商等多個領域。

三、SWMM的使用案例

SWMM已被廣泛應用於城市排水和水文學領域。下面介紹SWMM在實際工程項目中的幾個應用案例：

1. 洪水預報：SWMM可以用於洪水預報模型，幫助城市規劃部門更準確地預測雨水徑流的變化，並根據洪水情況採取措施，以減輕洪水對城市帶來的影響。

2. 水文學分析：SWMM不僅可以模擬雨水徑流的傳輸，還可以模擬河流中各種污染物質的傳輸和處理。這些分析可用於研究河流的水質和水力，以便更好地管理和保護水源。

3. 雨水安排和管理：SWMM可以幫助城市規劃師安排和管理雨水流量。例如，可以使用SWMM確定在雨季期間需要使用哪些收集設備來收集和過濾雨水。

四、如何使用SWMM？

SWMM提供了不同版本的軟體，包括Windows、Linux和Mac OS X。用戶可以從SWMM官方網站下載完整的安裝程序。此外，SWMM還提供了許多教程和培訓手冊，幫助新用戶熟悉該軟體。在SWMM的操作界面中，用戶可以使用不同的模塊設計、模擬和分析他們所需的城市水文學應用。

五、總結

SWMM是一個全面的城市水文模擬軟體，可用於計算城市區域內的雨水和污染物的徑流。SWMM支持多種水文模型，包括雨水、水務設施和污染物傳輸模擬。此外，SWMM易於使用，並且已被廣泛應用於城市排水和水文學領域。