隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和各類(lèi)模型軟件的發(fā)展，將排水系統(tǒng)模型作為城市洪災(zāi)評(píng)價(jià)與防治的技術(shù)手段已經(jīng)成為防洪防災(zāi)的重要技術(shù)途徑。本次教程將聚焦于綜合利用GIS及CAD等工具高效地進(jìn)行大規(guī)模城市排水系統(tǒng)水力模型的建立，利用SWMM實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)水力模擬。講解SWMM深度應(yīng)用方法，包括在水質(zhì)模擬、線控制功能、水質(zhì)處理功能等。在講解過(guò)程中會(huì)以案例的形式演示與其他軟件（如AutoCAD、ArcGIS、MS Office）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與協(xié)作的方法，以便學(xué)員在今后的工作中更加高效的進(jìn)行多種軟件之間的協(xié)同工作，以提高建模效率并拓展排水模型的使用廣度。

本教程免費(fèi)提供的慧天[HTWATER]軟件?；厶炫潘?dāng)?shù)字化分析平臺(tái)針對(duì)城市排水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)管理的需求，以及水文、水力及水質(zhì)模擬對(duì)數(shù)據(jù)的需求，實(shí)現(xiàn)了以數(shù)據(jù)庫(kù)方式對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)?？梢詫?duì)分流制排水系統(tǒng)及合流制排水系統(tǒng)進(jìn)行地表水文、管網(wǎng)水力、水質(zhì)過(guò)程的模擬計(jì)算。可以對(duì)城市低影響開(kāi)發(fā)措施的水文、水力、水質(zhì)過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算?？梢詫?shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇一維二維耦合模擬計(jì)算，給出地面內(nèi)澇水體的淹沒(méi)深度、流動(dòng)方向、流動(dòng)速度點(diǎn)模擬結(jié)果。完全兼容SWMM模型格式，可以在本平臺(tái)模型與SWMM模型之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。本平臺(tái)模型數(shù)據(jù)及模擬結(jié)果以主流GIS數(shù)據(jù)庫(kù)格式保存，可以利用ArcGIS、MS office等常用軟件進(jìn)行查看、編輯、制圖，使用戶(hù)可以更加靈活的對(duì)模型數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用。

著重講解利用慧天[HTWATER]軟件進(jìn)行城市內(nèi)澇水文水動(dòng)力耦合模擬及海綿城市關(guān)鍵控制指標(biāo)計(jì)算方法。通過(guò)城市內(nèi)澇模擬方法的應(yīng)用獲得指定降雨強(qiáng)度下城市內(nèi)澇的水文水力計(jì)算結(jié)果，直觀展示淹沒(méi)深度、淹沒(méi)進(jìn)程、敏感地帶水深變化等關(guān)鍵信息，為城市內(nèi)澇防治規(guī)劃提供有力的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，慧天[HTWATER]軟件還具有海綿城市關(guān)鍵控制指標(biāo)的一鍵分析功能，可以在水力水質(zhì)模擬結(jié)束后一鍵獲得整體、單個(gè)匯水子面積的年徑流總量控制率及污染物削減率的結(jié)果，極大提高海綿城市關(guān)鍵控制指標(biāo)的計(jì)算效率。

目標(biāo)是讓參訓(xùn)學(xué)員掌握GIS、CAD數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行城市排水系統(tǒng)水力建模方法，能夠完成復(fù)雜城市排水系統(tǒng)模型的建立。同時(shí)掌握水力模擬在排水防澇、海綿城市設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐領(lǐng)域的應(yīng)用方法。了解城市內(nèi)澇一維二維耦合水力計(jì)算原理，利用軟件工具實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇模擬。

第一部分 CAD、GIS在水力建模過(guò)程中的應(yīng)用

1.1 復(fù)雜城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)快速建模：通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的步驟，利用CAD數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)建立SWMM模型。在建模的不同階段發(fā)揮不同軟件的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理、準(zhǔn)確的參數(shù)賦值、模型的快速建立。在不增加成本的情況下，利用常用的軟件實(shí)現(xiàn)水力模型的建立。

1.2 管網(wǎng)水力性能專(zhuān)題圖制作：利用SWMM模型計(jì)算結(jié)果，結(jié)合GIS豐富的渲染及制圖能力，制作排水系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)專(zhuān)題圖。典型專(zhuān)題圖包括：節(jié)點(diǎn)溢流色階圖、管段流速色階圖、管段應(yīng)對(duì)重現(xiàn)期色階圖。直觀展示排水系統(tǒng)問(wèn)題所在以及規(guī)劃方案實(shí)施效果

第二部分 SWMM模型深度應(yīng)用

2.1 SWMM動(dòng)態(tài)控制功能：通過(guò)控制功能，可以在模擬進(jìn)行過(guò)程中，通過(guò)條件判斷，對(duì)水泵、管道、孔口、堰以及放空管進(jìn)行控制。

2.2 SWMM水質(zhì)模擬功能：實(shí)現(xiàn)地面污染物積累及雨天沖刷過(guò)程的模擬獲得管網(wǎng)不同位置污染物濃度隨時(shí)間變化的計(jì)算結(jié)果。

2.3 SWMM水質(zhì)處理功能：利用節(jié)點(diǎn)的treatment屬性將節(jié)點(diǎn)作為水處理構(gòu)筑物實(shí)現(xiàn)水質(zhì)處理功能。

第三部分 城市內(nèi)澇一維二維耦合模擬

3.1 城市內(nèi)澇一維二維耦合模擬：利用慧天排水?dāng)?shù)字化分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇一維二維耦合模擬計(jì)算，給出地面內(nèi)澇水體的淹沒(méi)深度、流動(dòng)方向、流動(dòng)速度點(diǎn)模擬結(jié)果。

3.2 內(nèi)澇淹沒(méi)深度專(zhuān)題圖制作：通過(guò)城市內(nèi)澇一維二維耦合模擬結(jié)果，對(duì)城市內(nèi)澇情況進(jìn)行分析，可將分析成功制作為城市內(nèi)澇淹沒(méi)深度專(zhuān)題圖。

3.3 內(nèi)澇模擬結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析：可對(duì)指定地塊進(jìn)行淹沒(méi)深度統(tǒng)計(jì)分析，獲得不同地塊淹沒(méi)深度的最大值、最小值、平均值、淹沒(méi)總面積等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，支持自定義淹沒(méi)深度面積統(tǒng)計(jì)。

3.4 淹沒(méi)深度-時(shí)間變化曲線:可對(duì)淹沒(méi)區(qū)域的淹沒(méi)深度-時(shí)間變化曲線進(jìn)行繪制。

第四部分 海綿城市關(guān)鍵控制指標(biāo)計(jì)算

4.1 面向海綿城市建模:建立面向海綿城市的水文、水動(dòng)力模型，依據(jù)水量守恒原則計(jì)算地塊的年徑流控制率、污染物削減率。

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4.2 年徑流總量控制率計(jì)算:可一鍵獲得模型整體及單個(gè)匯水子面積的年徑流總量控制率計(jì)算結(jié)果。

4.3 污染物削減率計(jì)算:可一鍵獲得模型整體及單個(gè)匯水子面積的污染物削減率計(jì)算結(jié)果。

第五部分 SWMM二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)

5.1 SWMM動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)接口函數(shù)的調(diào)用:編譯SWMM源代碼生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件，介紹接口函數(shù)功能及調(diào)用方式?，F(xiàn)場(chǎng)編程實(shí)現(xiàn)模擬功能。

5.2 SWMM二進(jìn)制模擬結(jié)果文件結(jié)構(gòu)解析:解析out文件實(shí)現(xiàn)對(duì)于模擬結(jié)果都靈活提取?，F(xiàn)場(chǎng)編程實(shí)現(xiàn)out文件中指定結(jié)果提取功能。

SWMM排水管網(wǎng)水力、水質(zhì)建模及在海綿與水環(huán)境中的應(yīng)用

SWMM能模擬降雨和污染物質(zhì)經(jīng)過(guò)地面、排水管網(wǎng)、蓄水和處理設(shè)施，最終到達(dá)受納水體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)、變化的復(fù)雜過(guò)程，可作單一事件或長(zhǎng)期連續(xù)時(shí)期的模擬。該模型軟件小巧快捷且源代碼公開(kāi)，非常適合于科研、設(shè)計(jì)咨詢(xún)單位的使用。

遵循由淺入深、理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行SWMM軟件功能的講授，不僅講解SWMM建模的基本方法，而且將SWMM的功能與城市暴雨管理及水環(huán)境保護(hù)的典型應(yīng)用以案例的形式組織起來(lái)，按照專(zhuān)題的形式結(jié)合實(shí)際操作進(jìn)行講解。 力求讓學(xué)員掌握SWMM建模方法的同時(shí)，熟悉SWMM在城市暴雨管理及水體保護(hù)方面的應(yīng)用方法。

對(duì)于SWMM軟件存在的與主流商業(yè)軟件數(shù)據(jù)格式不兼容造成建模效率較低等問(wèn)題。將聚焦于SWMM的快速建模方法、SWMM與其他軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等幾個(gè)方面的知識(shí)。在講解過(guò)程中會(huì)以案例的形式演示SWMM與其他軟件（如AutoCAD、ArcGIS、MS Office）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與協(xié)作的方法，以便學(xué)員在今后的工作中更加高效的進(jìn)行多種軟件之間的協(xié)同工作，以提高建模效率。

另外本教程還會(huì)對(duì)SWMM二次開(kāi)發(fā)的內(nèi)容進(jìn)行講解，讓學(xué)員對(duì)SWMM二次開(kāi)發(fā)的概念及實(shí)際操作方法有一個(gè)比較深入的認(rèn)識(shí)。 掌握SWMM軟件的使用方法，并學(xué)習(xí)如何利用模型來(lái)解決排水系統(tǒng)新建及改造過(guò)程中面臨的典型問(wèn)題。同時(shí)掌握SWMM快速建模方法以及如何充分利用目前主流商業(yè)軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行SWMM建模。