swmm模型在城市排水系统规划中的应用

《swmm模型在城市排水系统规划中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据SWMM模型在城市排水系统规划中的应用董欣陈吉宁赵冬泉(清华大学环境科学与工程系，北京100084)摘要对城市排水系统进行系统的模拟计算，可以为城市排水系统规划方案的调整与优化提供理论指导。以深圳河湾地区的排水系统规划为例，讨论了美国环保局开发的暴雨径流管理模型SWMM(StormWaterManagementModel)的应用情况。案例研究以典型降雨年的排污状况为参考，用SWMM分析和评价了深圳“布局规划方案”在近期(2010年)和远期(2020年)的环境影响。研究中所应用的方法和过程具有一定的通用性，可以用于其他地区排水系统的模拟。关键词SWMM城市排水系统暴雨

2、径流城市非点源城市排水系统是城市水污染防治和城市排渍防涝、防洪的骨干工程，担负着收集城市生活和工业生产等污水、及时排除城区内雨水和流经市区雨水的任务。排水工程设施的建设直接影响着城市的发展格局、景观和环境卫生，甚至关系到城市的安全。在城市排水系统的规划过程中对排水系统进行详细模拟，可以系统地评估规划方案对城市水环境的影响，从而为规划方案的调整和优化提供理论性的指导，这一实践在国际上已经成为排水系统规划的重要内容[1~3]。本文以深圳河湾地区的排水系统规划为例，讨论了美国环保局开发的暴雨径流管理模型的应用情况。1SWMM模型概述SWMM是美国环保局为解决日益严重的城市排水问题

3、而推出的暴雨径流管理模型，此模型可以对单场暴雨或者连续降雨而产生的暴雨径流进行动态模拟，进而解决与城市排水系统相关的水量与水质问题。目前，该模型在北美地区被广泛用于城市水系统的设计、规划和运行[4]。SWMM由4个计算模块和1个服务模块组成。4个计算模块分别为径流模块(Runoff)，输送模块(Transport)，扩充输送模块(Extran)和储存／处理模块(Storage／Treatment)，通过计算模块的运行，SWMM可以对地面径流，排水管网以及污水处理单元等的水量水质进行动态模拟。服务模块的主要功能是进行一些计算后的处理，如统计、绘图等[5]。SWMM模型中的径流

4、模块、输送模块和储存／处理模块可以分别实现对城市排水系统中地表径流、管网输送和污水处理单元的模拟，这为SWMM模型对城市排水系统的整体模拟提供了可能。城市产生的污水和降雨资料作为SWMM模型的管道结点属性(Inflow)和降雨属性(RainGages)分别输入到输送模块和径流模块，这些属性数据作为模型的输入，为计算模拟提供了基础；而模拟的核心是利用SWMM中的径流模块、输送模块和储存／处理模块依次对城市排水中的地表径流、管网输送和污水处参考文献5严煦世，赵洪宾．给水管网理论与计算·jE京：中国建筑工业出版1刘秋生．供水系统信息管理和信息系统．给水排水，2004，26(4)：

5、1～22何建邦，闾国年，吴平生，等．地理信息共享法研究．北京：科学出版社，2000．3～53张友生．系统分析师常用工具．北京：清华大学出版社，2004．57～584DavidMKroenke．数据库处理——基础、设计与实现．第7版．施伯乐，顾宁，刘国华，等译．北京：电子工业出版社，2001．61～63106给水排水V01．32No．52006o通讯处：200127上海浦东陆家嘴软件园峨山路91弄98号1号楼407电话：(021)50908310E-mail：Ltp@sohu．com收稿日期：2005—12—15修回日期：2006—03—07万方数据理进行模拟计算，最终得到输

6、入城市受纳水体中的水量和水质的动态结果。2SWMM模型对城市排水系统的模拟分析本文以深圳河湾地区为研究区域，利用SWMM模型对其城市排水系统规划方案进行了模拟分析，得出了该规划方案对深圳河湾地区近期和远期水环境质量的影响，充分展示了SWMM模型在区域排水分析计算中的功能，同时也描述了该模型对城市排水系统模拟分析的过程。2．1研究区域简介深圳河湾地区位于珠江口东侧，总面积348．56km2，占深圳全市面积的17％，2003年人口为265．4万，约占全市人口的40％。该区域多年平均降水量为1981mm，最大年降水量2721．9mm，最小年降水量849．7mm，其中，汛期4～9月

7、降水量占全年降水量的85．3％。2002年，针对深圳湾水环境IEI益恶化，深圳市市政工程设计院对《深圳市污水系统布局规划》进行了修编，提出了“布局规划方案”，对深圳湾地区的排水系统进行了重新规划。在“布局规划方案”中，要求深圳河湾地区共建9座污水处理厂，并且不断改造现有的合流制管网，逐步实现雨污分流，在改造过程中的过渡阶段，使用截流式分流制作为主要的排水体制，见图1。图1截流式分流制排水体制2．2模拟技术路线本研究以深圳河湾地区典型降雨年(2000年)的逐小时降雨数据和“布局规划方案”为基础，利用SWMM模型对深圳