SWMM参数

2.1 可视化对象

2.1.1 雨量计

定义的标准文件格式都被支持。雨量计属性输入参数包括：

降水数据类型（如降水强度，降水量和降水累积量)
时间步长（如小时，15分钟等等)
降水数据的来源 (输入的时间序列或外部文档)
降水数据来源的名称

2.1.2 子流域

为了模拟降雪所产生的堆积量，（雪量的）重新分配和融化过程，必须指定一个积雪对
象；为了模拟地下水在含水层和排水系统节点之间的水流交换过程，必须指定流域地下水相
关参数；模拟污染物的堆积和冲刷必须指定土地利用类型；模拟使降水和径流量减小或延缓
的各种微影响（LID）过程（如生物影响，沟渠渗透，多孔透水人行道，植被良好的洼地和
储水水桶)，必须事先设定各种微影响（LID）参数。
其它输入参数包括：

指定雨量计
出口节点或子流域
指定土地利用类型
地表支流（附属物）
不透水率
坡度
坡面汇流宽度
透水面和不透水面坡面汇流的曼宁系数n
透水面和不透水面的洼地滞水量
具有蓄水功能的不透水面在不透水面中所占比例

2.1.3 节点

2.1.3.1 交叉点 (汇合处)

节点输入参数包括：

接点海拔高程
离地面的高度
泛洪区域 (可选项)
外部入流数据（可选项）

2.1.3.2 排水口

排水口输入参数包括：

接点海拔高程
边界条件的类型和状态描述
设置一个回水阀门以阻止通过排水口回水
出水口的边界条件可以用以下关系进行描述：
连接导管的标准或正常水深
一个固定的水位高度
以小时为计量单位用来描述潮汐过程时间表
用户自定义的水位时间序列

2.1.3.3 分流器

个分流器的输入参数包括以下几条：

汇合处的参数(见交叉点)
连接接收转向径流器的名称
模拟转向径流所用的方法

根据入流转向的定义，分流器分为四种类型，分别是：

切断 (将超过设定切断值以上部分的入流全部分流）
溢流（将超过没有转向器的导管运输能力以上的入流全部分流）
平板（用一个石板使所有入流都分流)
塘堰 (将超过设定切断值以上部分的入流按线性比例进行分流）

2.1.3.4 储水单元

存储单元输入参数包括：

节点（转向器）海拔高程
最大水深
储水区域最大储水深
潜在蒸发
格林一安普特下渗参数(可选)
泄洪区域（可选）
外部入流数据 (可选)

2.1.4 连接

2.1.4.1 管道或导管

导管输入参数包括：

进口和出口节点的名称
导管在进出口转向节点处的偏移量或偏移高度
导管长度
曼宁糙率
横断面的几何形状
进口和出口水头损失
阻止回水的阀门
如果导管是人造管线还要有入口区域几何代码

2.1.4.2 水泵

水泵的输入参数包括：

入口和进口节点的名称
水泵曲线的名称（用*代表理想水泵)
水泵初始开关状态
启动和停止时的水深

2.1.4.3 流量调节器

(1）孔口
孔口的输入参数包括：

孔口入口与出口节点的名称
结构 (在末端或在边上)
形状 (圆形或矩形)
在入口转向节点之上的高度
流量系数
打开或关闭的时间
(2)
堰的输入参数包括：
堰入口与出口节点的名称
堰的类型和几何形状
在转向入口节点上方的高度
流量系数
堰有以下四种不同的类型，每种类型模拟径流的方法不同，通常与该区域的功能、通过
它的流量系数以及过堰水头有关。
横向堰(矩形形状)
溢流堰(在边侧，矩形形状)
V型凹槽堰（三角形）
梯形堰（梯形形状）
(3）出口设施
出口设施的输入参数包括：
入口与出口节点的名称
在转向入口节点上方的高度
一个包含水头（或水深）与水流关系的函数或数据列表

2.2 不可见对象

2.2.1.1 温度

度数据可以省略。温度数据有以下几种来源：

用户自定义的间隔时间序列（中间缺省值可采用内插法得出）
包含日极值的外部气象文件（SWMM可利用该值可模拟日尺度正弦曲线）

2.2.1.2 蒸发

发速率格式有：

固定值
月平均值
用户自定义的日时间序列
用外部日尺度温度文件模拟出来的序列
直接从外部文件读入的序列值

2.2.1.3 风速

风速是可选项，仅仅在模拟融雪时需要。要么是月平均风速序列，要么是和气象文件具
有相同日极值格式的风速数据。

2.2.1.4 融雪

当模拟研究区降雪和融雪时，融雪参数在各个子流域可以是不同的。包括：

当降水以降雪的形式出现时，空气的温度
雪表面的热交换参数
研究区高度，经度和纬度

2.2.1.5 区域损耗

区域损耗指在一个子流域各地表融雪加速趋势不一致造成的。当融雪正发生时，地表覆
盖雪减少。这个过程可以用区域损耗曲线描述，该曲线表示各地表实际覆雪深度对应的融雪
速率，一个典型的区域损耗曲线见下图：
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
00020.40.6
Racton Snow Covered
SWMM提供两种区域损耗曲线，一个适用于不透水区域的，另一个适用于透水区域。

2.2.2 水文数据

2.2.2.1 含水层

含水层包括不饱和区域和饱和区域，可以用土壤孔隙度、水力传导度、蒸发深度、含水
层下边界深度和下渗进入深层地下水损失量等参数来描述含水层的特性。在计算不饱和区域
含水层时，其初始含水层深度和初始土壤含水量数据是必须提供的。
子流域地下水属性之一是将连接子流域表面或排水系统节点部分定义为含水层,这样的
定义可以对含水层饱和区域和排水系统节点的地下水径流速率进行参数化。

2.2.2.2 融雪

可运移积雪模块由用户自定义的不透水面比率组成，它用来代表诸如街道和停车场等区
域，该区域积雪可通过人工移开。
不透水积雪模块区域由子流域内不透水区域组成。
透水积雪模块区域由子流域内透水区域组成。
它们的属性可以由以下参数刻画：

融雪系数的极值
融雪发生时空气的温度
当所有区域被雪覆盖时，雪的深度
雪的初始深度
研究区融雪包中土壤层初始的和最大的含水量

2.2.2.3 单位流量过程线

每个单位流量过程线可由以下三个参数描述：

R：降水进入下水道系统的部分径流
T：降水开始时间到单位流量曲线到达峰值的时间（单位：小时）
K：单位流量曲线到达峰值后退水时间速率

2.2.2.4 LID调控

2.2.3 水力学数据

2.2.3.1 横断面

2.2.3.2 外部入流

2.2.3.3 调控准则

(1) 举例解释
(2) 格式规则
(3) 状态申明
-个条款准则的状态申明有如下格式：
其中：

object	=	object对象类别
id	=	id对象的ID 标签
attribute	=	attribute对象的属性或特征
relation	=	relation关系符号（=，,c=，>，>=)
value	=	value属性值

状态申明的对象和属性参数见下表：

对象	属性	值
NODE	深度水头外部入流	数值数值数值
LINK	流量孔径	数值数值
PUMP	开关状态设置流量	开或关水泵曲线乘数系数数值
ORIFICEWEIR	设置	开孔程度
OUTLET	设置	曲线比率乘数
SIMULATION	时间日期月天时钟	所用时间或时：分：秒月/天/年月(1-12) 天(星期日=1) 时刻时：分：秒

(4）操作申明
调控准则的操作申明有如下格式：
PUMP id STATUS = ON/OFF
PUMP/ORIFICE/WEIR/OUTLET id SETTING = value

(5）实时调控准则

2.2.4 水质

2.2.4.1 污染物

SWMM能模拟用户自定义任意数量的污染物的产生、流动和运移过程，每个污染物包
括以下属性：

污染物名称
污染物浓度（如：毫克/升或更小的计量单位)
降水中的污染物浓度
地下水中的污染物浓度
渗透污染物浓度
最初衰减系数

2.2.4.2 土地利用

建立土地利用类型的种类有以下几个步骤：

污染物的形成/积累
污染物的冲刷
街道清理
(1）污染物的形成/积累
(2）污染物的冲刷
(3）街道清理

街道清理模块可以用来周期性减少特殊污染物在每个土地利用区域的累积。描述街道清
理的参数包括：

两次清理的日期
模型开始运行到最后一次清理的日期
所有污染堆积物中能被清理的污染物
每种污染物可以被清理的堆积量每次能被清理的量

2.2.4.3 污水处理

2.2.5 数据列表

SWMM用几种形式的数据表格去描述各种对象的属性

2.2.5.1 曲线

曲线是用来描述两个变量之间关系的工具，SWMM提供了以下类型的曲线：

容量曲线类型该曲线反映了储存单元节点表面积随水深变化的情况
几何曲线类型该曲线描述了连接导管横断面形状随高度变化的关系
转向曲线类型-该曲线展示了分流器节点将出流转向为入流的情况
潮汐曲线类型该曲线描述了河口水位状态随时间变化的过程
水泵曲线类型该曲线描述了水泵将水流输送到上游更深、容量更大或水头发生转向的节点过程
等级类型–描述水流通过出口连接输送到具有自由水面深或不同水头区域的过程
调控曲线类型——该类型曲线展现了用指定的调控规则调度水泵或流量转化设备

2.2.5.2 时间序列

时间序列描述了研究对象属性随时间变化的过程，时间序列包括以下数据系列类型：

温度数据
蒸发数据
降水数据
出口节点的出水过程
排水系统节点处外部入流水量水位曲线
排水系统节点处外部入流污染物累计曲线
水泵和流量调节器等调控设备的调控参数

2.2.5.3 时间类型

2.3 模拟计算方法

守恒原则。SWMIM通过以下物理过程来模拟暴雨洪水径流的水量和水质。

地表产流径流
下渗
地下水
融雪
流量计算
地表积水
水质模拟

2.3.1 地表产流计算

地表产流模型的概念图如下图所示：
RAINFALL
EVAPORATIONSNOWMELT
INFILTRATION

2.3.2 下渗

霍顿方程/格林-安普特方程/径流曲线数值方法

2.3.3 地下水

2.3.4 融雪

2.3.5 汇流计算

2.3.5.1 恒定流法

2.3.5.2 运动波法

2.3.5.3 动力波法

2.3.6 表面积水

2.3.7 水质模拟

C.1 雨量计属性

名称	用户定义的雨量器名称
X-Coordinate	雨量计在研究区地图水平轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Y Coordinate	雨量计在研究区地图垂直轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Description	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对可选的雨量计进行编辑。
Tag	用于对雨量计进行归类和分类的可选标签。
Rain Format	所提供的降雨数据的格式：雨强：每个降雨数值都是在降雨检测间隔时间内的平均降雨遗率，单位为英寸/小时或毫米/小时。雨量：每个降雨数值都是在降雨记录间隔时间内的降雨量，单位为英寸或毫米。累积量：每一个数值代表上一个非零序列开始的累积降雨量（单位为英寸或毫米)。
Rain Interval	在相邻的两个雨量记录时间之间的间隔（时间格式有小数格式的，或者是时：分格式的）
Snow Catch Factor	修正降雪数据记录过程中的因子。
Data Source	降雨数据源；是基于用户白定义的时间序列数据，或是外部数据文件格式。
TIME SERIES
Series Name	当数据源选择为时间序列时，时间序列的名称；否则置空白（双击以进行编辑序列）
DATAFILE
-File Name	包含降雨数据的外部文件名。
Station No.	记录雨量站序列号。
Rain Units	用户设置的降雨深度单位（英寸或者毫米）（其他标准文件格式会根据文件格式自适应调整单位）

C.2 子流域属性

名称	用户定义的子流域名称
X-Coordinate	雨量计在研究区地图水平轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Y-Co	雨量计在研究区地图垂直轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Description	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对可选的雨量计进行编辑。
Tag	用于对雨量计进行归类和分类的可选标签。
Rain Gage	子流域附带的雨量计的名称。
Outlet	接收子流域径流的节点或者其他子流域的名称。
Area	包括任何LID控制的子流域面积（单位为英亩或公顷）
Width	暴雨产流的地表水流动路径的特征宽度（单位英尺或米）。
% Slope	子流域平均坡度。
% Imperv	子流域中不透水面积所占的比例，（不包括任何LIDs)。
N-Imperv	子流域不透水部分地表水流的曼宁系数。
N-Perv	子流域透水部分地表水流的曼宁系数。
Dstore-Imperv	子流域不透水部分注地蓄水深度（英寸或毫米）。
Dstore-Perv	子流域透水部分注地蓄水深度 (英寸或亳米)。
% Zero-Imperv	无注地蓄水的不透水面积百分比。
Subarea Routing	在透水与不透水区域上对径流流动路线的选择： IMPERV：径流从透水区域向不透水区域流动； PERV：径流从不透水区域向透水区域流动； OUTLET：径流从透水和不透水区域直接流到出口处。
Percent Routed	透水区域与不透水区域之间的水流交换比率。
Infiltration	点击椭圆按钮（或按Enter键）对子流域下渗参数进行设置编辑。
LID Controls	点击椭圆按钮（或按Enter键）对子流域LID控制的使用进行编辑。
Groundwater	点击楠圆按钮（或按Enter键）对子流域地下水流动参数进行设置编辑。
Snow Pack	对子流域积雪参数（若存在）的设置名称。
Land Uses	点击椭圆按钮（或按Entr键）对子流域土地利用进行设置编辑。
Initial Buildup	点击椭圆按钮（或按Enter键）对子流域初始水环境状况进行指定。
Curb Length	子流域总边长（长度单位任意）。只有当污染物的积累量被标准化到单位长后才可使用。

C.3 交叉点属性

名称	用户定义的交叉点名称
X-Coordinate	雨量计在研究区地图水平轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Y-Coordinate	雨量计在研究区地图垂直轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Description	点击楠圆按钮（或者按Enter键）对可选的雨量计进行编辑。
Tag	用于对雨量计进行归类和分类的可选标签。
Inflows	点击椭圆按钮（或按Enter键）指定晴天或RDIⅡ入流到交叉节点的外部数据路径。
Treatment	点击楠圆按钮（或按Enter键）对进入节点的污染物的消减方程进行编辑。
Invet El.	交叉点底标高 (英尺或米)。
Max. Depth	交叉点的处的最大深度（例如，转向出口至地面的距离）。若为零，指转向出口到连接导管最高顶端的距离。
Initial Depth	模拟开始时交叉点处的水深(英尺或米)。
Surcharge Depth	在交叉点发洪水之前减去最大深度之后的额外深度（英尺或者米）。此参数可以用于模拟人孔盖的强度以及加固主要连接管道等。
Ponded Area	洪水发生后的积水区域（平方英尺或平方米），一般在交叉点的上部。如果积水分析功能开启，且参数值非零则积水，排水管道能力恢复时则排入下水管道。

C.4 排水口属性

名称	用户定义的出水口名称
X-Coordinate	雨量计在研究区地图水平轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Y-Coordinate	雨量计在研究区地图垂直轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Description	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对可选的雨量计进行编辑。
Tag	用于对雨量计进行归类和分类的可选标签。
Inflows	点击椭圆按钮（或按Enter键）指定晴天或RDⅡ入流到交叉节点的外部数据路径。
Treatment	点击椭圆按钮（或按Enter键）对进入节点的污染物的消减方程进行编辑。
Invent El.	交叉点底标高（英尺或米）。
Tide Gate	YES-设置防潮门以阻止回流； NO-无防潮门；
Type	出水口边界条件类型： FREE：连接管道中出水类型高度由最小临界水深和正常水深来决定； NORMAL：基于连接管道中正常水深的出水类型高度： FIXED：出水类型高度设为固定值； TIDAL：出水类型高度与潮高和时间的变化关系有关； TIMESERIES：出水口类型高度由随时间变化的高程决定的；
Fixed Stage	为固定类型出水口而设置的水位高度（英尺或者米)；
Tidal Curve Name	潮汐曲线名称，该数据与潮出水口水位和时间变化相关（双击编辑曲线）。
Time Series Name	时间序列的名称，该时间序列描述了出水口的历史出水状态（双击编辑序列)。

C.5 分流器属性

名称	用户定义的分流器名称
X-Coordinate	雨量计在研究区地图水平轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Y-Coordinate	雨量计在研究区地图垂直轴上的位置。如果空白，则雨量计不会在地图上出现；
Description	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对可选的雨量计进行编辑。
Tag	用于对雨量计进行归类和分类的可选标签。
Inflows	点击椭圆按钮（或按Enter键）指定晴天或 RDⅡ入流到交叉节点的外部数据路径。
Treatment	点击椭圆按钮（或按Enter键）对进入节点污染物的处理函数进行编辑。
Invert El.	分流器的底标高（出水口高程）（英尺或米)。
Max. Depth	分流器处的最大深度（例如，转向出水口至地面的距离）（英尺或米)。若为零，指转向出口到连接导管最高项端的距离。
Initial Depth	模拟开始时分流器节点处的水深(英尺或者米)。
Surcharge Depth	在分流器泄洪之前超过最大允许深度的额外水深度（英尺或者米）。此参数可以用于模拟人孔盖的强度以及加固主要连接管道等。
Ponded Area	洪水发生后在分流器的项部堰塘水占据的面积。若堰塘蓄水功能开启，设置该参数为非零值，可以先对积水进行存储，之后使水进入排水系统。
Diverted Link Type	接收分流水流的连接名称分流器的类型。选择有： CUTOFF：高于给定的临界值的入流，高于的部分将进行分流 OVERFLOW：当超出非转化连接处的水流能力时，对超出的入流进行分流： TABULAR：用分流曲线调控水流，该曲线是一个关于总入流的函数 WEIR：用堰流方程计算分流水量。
CUTOFF DIVIDER
-Cutoff Flow	切断水流值是表征CUTOFF分流器的参数（水量单位）。
TABULAR DIVIDER
Curve Name	配合TABULAR分流器而使用的分流曲线的名称（双击以编辑曲线）。
WEIR DIVIDER
-Min Flow	WEIR分流器开始分流时的最小流量。
-Max. Depth	堰开孔的垂直高度。
-Coefficient	过水堰出流系数与堰长的乘积。该系数每英尺一般在2.65-3.10之间，其水流单位为CFS。

C.7 导管属性

名称	用户定义的管道名称
Inlet Node	管道进口节点名称（一般在高程较高末端）。
Outlet Node	管道出口节点名称（一般在高程较低末端）。
Description	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对管道特征进行选择性描述。
Tag	对管道进行归类或分类的选择性标签。
Shape	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对管道截面儿何属性进行编辑。
Max. Depth	管道截面的最大深度（英尺或米)。
Length	管道长度 (英尺或者米)。
Roughness	曼宁租糙系数。(Values for closed conduits)(Values for open channels)
Inlet Offset	导管入口末端，管道标底到节点标底的高度(英尺或米)。
Outlet Offset	导管出口末端，管道标底到节点标底的高度（英尺或米）。
Initial Flow	模拟开始时管道的初始流量（流量单位）。
Maximum Flow	管道中允许的最大水流（流量单位），如果不应用时，可将其设置为0或空白。
Entry Loss Coeff.	在管道进口处伴随着能量损失的水头损失系数。对于涵润来说，可参考 Culvert Coefficients 表
Exit Loss Coeff.	在管道出口处伴随着能量损失的水头损失系数。对于涵洞来说，该值取1。
Avg. Loss Coeff.	伴随能量损失的沿程水头损失系数。
Flap Gate	若需要阻止管道中水的回流，则设闸门为YES；反之，则为NO。
Culvert Code	如果需要对导管入口的流量进行控制时，对入口的几何形状进行编码；否则不进行编码。参考表格 Culvert Code Numbers

C.11 出口属性

名称	用户定义的出口名称
Inlet Node	出口入流侧节点名称
Outlet Node	出口出流侧节点名称
Description	点击椭圆按钮（或者按Enter键）对出口进行描述（可选项）
Tag	用于对出口进行分类或者归类的可选标签。
Inlet Offset	出口在进口节点以上的深度或高程（英尺或者米）。
Flap Gate	若回水闸门存在，并开启阻止管道中水的回流，则设为YES：如果不存在闸门，则设为NO。
Rating Curve	定义流量为出口自由水面深度或水头的函数的方法。 FUNCTIONALDEPTH-幂函数Q=AyB，y指出口的自由水面深度； FUNCTIONAL/HEAD-幂函数Q=AyB，此处y指出水口的水头差。 TABULAR/DEPTH-流量和自由水面深的列表对应关系。 TABULAR/HEAD-流量与水头差的列表对应关系。
FUNCTIONAL
-Coefficient	表征水深或水头与流速之间函数关系的系数（A）：
-Exponent	表征水深或水头与流速之间函数关系的指数（B）
TABULAR
-Curve Name	流量曲线名称，包括水深或水头与流量之间的关系（双击以编辑曲线）。