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1、2006年4月水运工程Apr.2006第4期总第387期Port&WaterwayEngineeringNo.4SerialNo.387SWMM模型原理及其在霞凝港区的应用*任伯帜122,邓仁健,李文健(1.湖南科技大学土木工程学院,湖南湘漳411201;2.长沙理工大学河海工程学院,湖南长沙410076)摘要:介绍了SWMM模型原理,包括地表产流子系统演算、地表汇流子系统演算和传输子系统流量演算。经长沙市霞凝港区的实测资料检验,证明该模型在港区小流域的雨洪分析中有较高的精度,洪峰流量最大相对误差仅为7.85%,可用于港区雨水排水的径流模拟。关键词:SWMM模型;径流模
2、拟;霞凝港区中图分类号:TU992.03文献标识码:B文章编号:1002-4972(2006)04-0041-04PrinciplesofSWMMModelandItsApplicationinXianingPortArea122RENBo-zhi,DENGRen-jian,LIWen-jian(1.SchoolofCivilEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201,China;2.InstituteofRiverandSeaEngineering,ChangshaUniversit
3、yofScienceandTechnology,Changsha410076,China)Abstract:ThispaperpresentstheprinciplesofSWMMmodel,whichconsistsmainlyofthreeparts,i.e.groundsurfacerainfallsub-systemcalculation,overlandflowsub-systemcalculationandstorm-sewerflowsub-systemcalculation.ItisverifiedbytheobserveddataofXianingPo
4、rtAreainChangshaCitythatthemodelisofhighaccuracy,withthegreatestrelativeerrorofthepeakflowofonly7.85%,thuscanbeusedinrunoffsimulationofharborrainfalldrainagesystem.Keywords:SWMMmodel;run-offsimulation;XianingPortArea近年来,我国对城市暴雨模型的研究和应用区雨水排水系统的模拟和检验。经实测资料检验,已经取得了一定的成效,其中比较著名的是对美认为该模型有较高的精
5、度,可用于港区雨水排水国环保局研制的雨洪管理模型SWMM(StormWater的径流模拟。[1]ManagementModel)的应用。河海大学和南京水文水资源研究所将SWMM模型引入天津市的雨洪分1SWMM模型的概述析,取得了不错的效果[2];赵雅娟等人将该模型用SWMM模型是美国环保局为了设计和管理城于我国华南地区城市地表径流的研究,效果也不市暴雨而研制的综合性数学模型,它可以模拟完错[3]整的城市降雨径流和污染物运动过程。SWMM模。港区作为城市的一个子区域,具有独特的水文特征。为了检验SWMM模型在港口区域的适用型包括径流模块、输送模块、扩展的输送模块、性,准确
6、计算该地区港区暴雨的设计排洪量,为调蓄/处理模块和受纳水体模块等主要模块。它们港区的雨水排水系统的设计、校核和管理提供科之间的关系如图1。SWMM模型可以根据输入的学依据,本文将SWMM模型应用于长沙市霞凝港资料归纳总结,输出任何断面的流量过程线和污收稿日期:2005-08-31*基金项目:湖南省自然科学基金(oojjy2055)资助;湖南省教委资助项目(59838300)作者简介:任伯帜(1968-),男,博士,副教授,从事港区给水排水系统优化及水污染治理专业。·42·水运工程2006年染过程线。图1SWMM模型结构图2SWMM模型的原理2.1子流域的概化在SWMM模
7、型中一般将1个流域划分为若干个子流域,根据各子流域的特点分别计算径流过程,最后通过流量演算方法将各子流域的出流叠加组合起来。为了表示不同的子流域特征该流域图3SWMM模型水量演算原理图概化成图2所示的形状。损。SWMM模型中采用Horton公式计算下渗量[1-4]。2.2.2地表汇流子系统演算地表汇流演算是通过把概化子流域的3个部分近似作为非线性水库而实现的,即联立求解曼宁公式和连续方程。dνdh连续方程:=S=S·i′-Q(2)图2子流域概化图dtdt每个子流域的地表可划分为透水面积S、有曼宁方程:Q=L·1.49·(h-hp)5/3·
