Дауылды суды басқару моделі - Storm Water Management Model

The Америка Құрама Штаттарының қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) Дауылды суды басқару моделі (SWMM)^{[1][2][3][4][5][6][7]} динамикалық жауын-шашын -ағынды су –жер асты ағындары модельдеу моделі бір іс-шарадан ұзақ мерзімдіге дейін (үздіксіз) қолданылады модельдеу жер үсті / жер асты гидрологиясының мөлшері және сапа ең алдымен қалалық / қала маңындағы аудандардан. Ол модельдеуі мүмкін Жауын-шашын, мысалы, тамырларға, көшелерге, шөптесін өсімдіктерге, жаңбыр бақтары мен арықтар мен құбырларға арналған ағынды су, булану, инфильтрация және жер асты суларының қосылуы. SWMM гидрология компоненті жиынтықта жұмыс істейді қосалқы аймақтар бөлінді өткізбейтін және кең және онсыз аудандар депрессия болжау үшін сақтау ағынды су және ластаушы жауын-шашыннан, буланудан және инфильтрация қосалқы қоспаның әрқайсысының шығыны. Сонымен қатар, су өткізбейтін және өткінші ағынды азайту үшін төмен әсерді дамыту (LID) және қосалқы құрамда ең жақсы басқару тәжірибесі аймақтарын модельдеуге болады. SWMM маршруттау немесе гидравлика бөлімі осы суды және мүмкін болатын байланысты тасымалдайды судың сапасы жабық құбырлар жүйесі, ашық арналар, сақтау / тазарту құрылғылары, тоғандар, қоймалар, сорғылар, саңылаулар, аралықтар, шығыс сулар, басқа да реттегіштер. SWMM әрқайсысында пайда болған ағынның саны мен сапасын бақылайды қоспа, және бірнеше тұрақты немесе айнымалыдан тұратын модельдеу кезеңіндегі әр құбырдағы және арнадағы судың шығыны, ағынының тереңдігі және сапасы уақыт қадамдары. Сияқты судың сапасы судың сапалы құрамы қосымшалардағы жинақтан a-ға ағынға өту арқылы имитациялауға болады гидравликалық бірінші кезектегі ыдырауы бар және ластаушы заттарды байланыстыратын желімен, үздік басқару тәжірибесімен және аз әсер ететін даму (ЖАБЫЛҒАН ) жою және өңдеуді таңдалған сақтау түйіндерінде модельдеуге болады. SWMM - бірі гидрологияның көлік модельдері EPA және басқа агенттіктер бүкіл Солтүстік Америкада және бүкіл әлемдегі консультанттар мен университеттер арқылы кеңінен қолданды. Соңғы жаңартулар мен жаңа функцияларды мына жерден табуға болады EPA веб-сайты жүктеу бөлімінде. Жақында 2015 жылдың қарашасында қосылды EPA SWMM 5.1 Гидрология бойынша нұсқаулық (I том) және 2016 жылы EPA SWMM 5.1 гидравликалық нұсқаулығы (II том) және EPA SWMM 5.1 Судың сапасы (LID модульдерін қосқанда) көлемі (III) + Эррата ”

Бағдарламаның сипаттамасы

EPA дауыл суларын басқару моделі (SWMM) - бұл ең алдымен қалалық аудандардан келетін ағындардың саны мен сапасын ұзақ уақытқа (үздіксіз) имитациялау үшін қолданылатын динамикалық жауын-шашын ағындарын маршруттау моделі. SWMM ағынды компоненті жауын-шашын түсетін, ағынды және ластаушы заттардың жүктемелерін тудыратын субчелинг алаңдарының жиынтығында жұмыс істейді. SWMM маршруттау бөлігі бұл ағынды құбырлар, каналдар, сақтау / тазарту құрылғылары, сорғылар және реттегіштер жүйесі арқылы тасымалдайды. SWMM әр подкладкада пайда болған ағынның саны мен сапасын, сонымен қатар бірнеше уақыт кезеңдеріне бөлінген модельдеу кезеңінде әр құбыр мен каналдағы судың шығынын, ағынының тереңдігін және сапасын бақылайды.

SWMM қалалық жерлерден ағын шығаратын әр түрлі гидрологиялық процестерді құрайды. Оларға мыналар жатады:

1. әр түрлі уақыттағы жауын-шашын
2. тұрақты жер үсті суларының булануы
3. қардың жиналуы және еруі
4. жауын-шашынның депрессиядан сақталуы
5. жауын-шашынның қанықпаған топырақ қабаттарына енуі
6. инфильтрацияланған суды жер асты сулары қабаттарына перколяциялау
7. жер асты сулары мен дренаж жүйесі арасындағы ағын
8. құрлық ағынының сызықтық емес су қоймаларын бағыттау
9. жауын-шашын / ағынды алу және ұстап қалу, төмен әсер етуді дамытудың әр түрлі түрлерімен (LID).

SWMM сонымен қатар құбырлар, арналар, сақтау / тазарту қондырғылары мен бұру құрылымдарының дренаждық жүйесі желісі арқылы ағынды және сыртқы ағындарды бағыттау үшін қолданылатын гидравликалық модельдеудің икемді жиынтығын қамтиды. Оларға мыналар кіреді:

1. шектеусіз көлемдегі желілерді басқарыңыз ·
2. табиғи арналар сияқты жабық және ашық құбыр нысандарының алуан түрін қолданыңыз ·
3. сақтау / тазарту қондырғылары, ағынды бөлгіштер, сорғылар, аралықтар және саңылаулар сияқты арнайы элементтерді модельдеу ·
4. сыртқы ағындар мен жер бетіндегі ағындардан, жер асты суларының ағындарынан, жауын-шашынға байланысты инфильтрация / ағыннан, құрғақ ауа-райының санитарлық ағынынан және пайдаланушының өзі анықтайтын ағыннан келетін судың сапалық кірісін қолдану
5. толқын ағынының кинематикалық бағытын немесе толық динамикалық бағыттарын қолданады ·
6. ағынды су, қосымша ақы төлеу, кері ағын және жер үсті тоған тәрізді әр түрлі ағын режимдерін модельдеу;
7. сорғылардың, саңылаулардың саңылауларының және өсінділер деңгейінің жұмысын модельдеу үшін пайдаланушы анықтаған динамикалық бақылау ережелерін қолдану.

Осы процестердің барлығында кеңістіктің өзгергіштігі зерттелетін ауданды кіші, біртекті субчерлену аймақтарының жиынтығына бөлу жолымен жүзеге асырылады, олардың әрқайсысында өзіндік және өтпейтін ішкі аймақтардың өзіндік үлесі болады. Құрлықтағы ағынды қосалқы аудандар арасында, субчабрикеттер арасында немесе дренаж жүйесінің кіру нүктелері арасында бағыттауға болады.

SWMM құрылған кезден бастап бүкіл әлем бойынша канализация мен жаңбыр суының мыңдаған зерттеулерінде қолданылады. Әдеттегі қосымшаларға мыналар жатады:

1. су тасқынын бақылау үшін дренаж жүйесінің компоненттерін жобалау және өлшемі
2. су тасқынын бақылау және судың сапасын қорғауға арналған ұстау изоляторларының мөлшері және олардың өлшемдері;
3. өзен гидравликасын модельдеу арқылы табиғи арналар жүйелерін тасқын жазықтыққа кескіндеу және призматикалық арналарды қолдана отырып тасқын су проблемалары ·
4. Кәріздік судың аралас суларын азайту үшін бақылау стратегияларын әзірлеу;
5. ағынды сулардың санитарлық канализацияға құйылуына әсерін бағалау ·
6. қалдықтарды орналастыру бойынша зерттеулер үшін ластаушы заттардың нүктелік емес жүктемелерін жасау;
7. ылғалды ауа-райының ластаушы жүктемесін азайту үшін BMP және Subcatchment LID тиімділігін бағалау. Қалалық және ауылдық су айдындарының жауын-шашын ағындарын модельдеу
8. дауыл, санитарлық және аралас канализация жүйелерінің гидравликалық және су сапасын талдау
9. канализациялық коллекторлық жүйелер мен қалалық су айдындарын бас жоспарлау
10. USEPA ережелерімен байланысты жүйені бағалау, соның ішінде NPDES рұқсаттары, CMOM және TMDL
11. 1D және 2D (жер бетіндегі тоғандар) болжамдары су тасқыны деңгейлері және су басу көлемі

EPA SWMM болып табылады жалпыға қол жетімді бағдарламалық жасақтама еркін көшірілуі және таратылуы мүмкін. SWMM 5 қоғамдық домені C қозғалтқышының кодынан және Delphi SWMM 5 графикалық интерфейс кодынан тұрады. C коды мен Delphi коды оңай өңделеді және оларды студенттер мен кәсіпқойлар теңшелетін немесе қосымша шығару мүмкіндіктері үшін қайта құрастыра алады.

Тарих

SWMM алғаш рет 1969–1971 жылдар аралығында жасалды және сол жылдардан бастап төрт рет жаңартудан өтті. Негізгі жаңартулар: (1) 1973-1975 жж. 2-нұсқа, (2) 1979-1981 жж. 3-нұсқа, (3) 1985-1988 жж. 4-нұсқа және (4) 2001-2004 жж. Ірі өзгерістер мен 2004 жылдан кейінгі өзгерістердің тізімі 1-кестеде көрсетілген. SWMM-дің қазіргі басылымы, 5 / 5.1.012 нұсқасы, алдыңғы Fortran релиздерін С бағдарламалау тілінде толық қайта жазуы болып табылады және ол болуы мүмкін астында жүгіру Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10 және сонымен бірге астындағы компиляциямен Unix. SWMM5 коды ашық ақпарат көзі және қоғамдық домен ішінен жүктеп алуға болатын код EPA веб-сайты.

EPA SWMM 5 су қоймасының кіріс деректерін редакциялау, гидрологиялық, гидравликалық, нақты уақыт режимінде бақылау және су сапасының модельдеуін жүргізу және әртүрлі графикалық форматтарда нәтижелерді қарау үшін интеграцияланған графикалық ортаны ұсынады. Оларға түсті кодталған тақырыптық дренаж аймағының карталары, уақыт тізбегінің графиктері мен кестелері, профиль учаскелері, шашыраңқы кескіндер және жиіліктің статистикалық талдаулары жатады.

EPA SWMM-нің соңғы қайта жазуы АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің Тәуекелдерді басқару жөніндегі ұлттық ғылыми-зерттеу зертханасының сумен жабдықтау және су ресурстары бөлімімен CDM Inc консалтингтік фирмасының көмегімен Кооперативті зерттеулер мен әзірлеу келісімі (CRADA) негізінде өндірілді. SWMM 5 көптеген модельдеу пакеттері үшін есептеу қозғалтқышы ретінде пайдаланылады, сонымен қатар SWMM5 компоненттері басқа модельдеу пакеттерінде бар. SWMM5 компоненттерінің барлығын немесе кейбіреулерін қолданатын негізгі модельдеу пакеттері сатушы бөлімінде көрсетілген. SWMM 5-тің түпнұсқа SWMM 5.0.001-ден қазіргі SWMM 5.1.012 нұсқасына дейін жаңарту тарихын мына жерден табуға болады. EPA жүктеу epaswmm5_updates.txt файлында. SWMM 5 мақұлданды FEMA моделін бекіту парағы 2005 жылдың мамырында осы ескертпен, FEMA мақұлдау парағында бекітілген нұсқалар туралы SWMM 5 5.0.005 нұсқасы (мамыр 2005) және одан жоғары үшін NFIP модельдеу. SWMM 5 көптеген модельдеу пакеттері үшін есептеу қозғалтқышы ретінде қолданылады (осы мақаланың SWMM 5 платформасы бөлімін қараңыз), ал SWMM5 кейбір компоненттері басқа модельдеу пакеттерінде орналасқан (осы мақаланың SWMM 5 сатушылары бөлімін қараңыз).

SWMM тұжырымдамалық моделі

SWMM дренаж жүйесін бірнеше негізгі экологиялық бөлімдер арасындағы су мен материал ағындарының сериясы ретінде тұжырымдайды. Бұл бөлімдер мен олардың құрамындағы SWMM нысандары:

Жауын-шашын түсіп, ластаушы заттар құрлықтың үстіңгі бөліміне түседі. Атмосфера бөлімі. SWMM жүйеге жауын-шашынның кіруін ұсыну үшін Rain Gage нысандарын қолданады. Жаңбыр өлшегіш объектілері уақыт қатарын, сыртқы мәтіндік файлдарды немесе NOAA жауын-шашын туралы деректер файлдарын қолдана алады. Rain Gage объектілері мыңдаған жылдар бойы жауын-шашын қолдануы мүмкін. SWMM-CAT қосымшасын SWMM5 климатының өзгеруіне пайдалану енді өзгертілген температураны, булануды немесе жауын-шашынның көмегімен модельдеуге болады.

Бір немесе бірнеше қосалқы заттармен ұсынылатын жер үсті бөлімі. Ол атмосфералық бөлімнен жауын-шашын немесе қар түрінде жауын-шашын алады; ол жер асты сулары бөліміне инфильтрация түрінде, сондай-ақ Көлік бөліміне жер үсті ағындары мен ластаушы заттардың құйылуы түрінде жіберіледі. Төмен әсерді дамыту (LID) басқару элементтері қосалқы құрамның бөлігі болып табылады және ағынды сақтайды, енеді немесе буландырады.

The Жер асты сулары бөлім қабылдайды Инфильтрация (гидрология) жер үсті бөлімінен және осы ағынның бір бөлігін көлік бөліміне аударады. Бұл бөлім сулы горизонттардың көмегімен модельденген. Тасымалдау бөліміне қосылу статикалық шекара немесе арналардағы динамикалық тереңдік болуы мүмкін. Тасымалдау бөлігіндегі сілтемелердің енуі және булануы бар.

Көлік бөлімінде суды ағынды суларға немесе тазарту қондырғыларына тасымалдайтын тасымалдау элементтері (арналар, құбырлар, сорғылар және реттегіштер) және сақтау / тазарту қондырғылары желісі бар. Бұл бөлімге ағындар жер үсті ағындарынан, жер асты суларының ағындарынан, санитарлық құрғақ ауа ағындарынан немесе пайдаланушы анықтаған гидрографтардан түсуі мүмкін. Көлік бөлімінің компоненттері Node және Link объектілерімен модельденеді.

Барлық бөлімдер SWMM нақты моделінде пайда болмауы керек. Мысалы, алдын ала анықталған гидрографтарды кіріс ретінде пайдаланып, тек көлік бөлімін модельдеуге болады. Егер кинематикалық толқын маршрутизациясы қолданылса, онда түйіндерде ағынды қамтудың қажеті жоқ.

Модель параметрлері

Қосалқы бөлшектерге арналған модельдендірілген модель параметрлері - беттің кедір-бұдырлығы, ойпатты сақтау, көлбеу, ағын жолының ұзындығы; инфильтрация үшін: Хортон: максималды / мин жылдамдығы және ыдырау константасы; Green-Ampt: гидравликалық өткізгіштік, бастапқы ылғал тапшылығы және сорғыш басы; Қисық нөмірі: NRCS (SCS) қисық нөмірі; Барлығы: қаныққан топырақты толығымен ағызатын уақыт; Кондукторлар үшін: Маннингтің кедір-бұдырлығы; судың сапасы үшін: функциялардың жинақталуы / бөлінуі коэффициенттері, бірінші ретті ыдырау коэффициенттері, жою теңдеулері. Зерттелетін аймақты әрқайсысы бір нүктеге дейін ағып кететін жеке қосалқы заттардың кез-келген санына бөлуге болады. Зерттеу алаңдарының көлемі бір лоттың кішкене бөлігінен мыңдаған акрға дейін болуы мүмкін. SWMM жауын-шашын туралы ақпаратты сағатына немесе одан да жиі пайдаланады және оларды бір іс-шараларға немесе бірнеше жыл бойы үздіксіз басқаруға болады.

Гидрология және гидравликаның мүмкіндіктері

SWMM 5 қалалық жерлерден жер үсті және жер асты ағындарын шығаратын әртүрлі гидрологиялық процестерді есепке алады. Оларға мыналар жатады:

1. Дизайн үшін де, үздіксіз гитографтар үшін де шектеусіз мөлшердегі жауын-шашынға арналған уақыт бойынша өзгеретін жауын-шашын
2. суайрықтардағы және жер үсті тоғандарындағы тұрақты жер үсті суларының булануы
3. қардың жиналуы, жыртылуы және еруі
4. өтпейтін жерлерде де, өткір жерлерде де депрессияны сақтау кезінде жаңбырдың түсуі
5. жауын-шашынның қанықпаған топырақ қабаттарына енуі
6. инфильтрацияланған суды жер асты сулары қабаттарына перколяциялау
7. жер асты сулары мен құбырлар мен арықтардың арасындағы ағын
8. су қоймасының құрлық ағынының сызықтық емес резервуар бағыты.

Осы процестердің барлығында кеңістіктің өзгергіштігі зерттелетін аумақты кішігірім, біртектес су айдыны немесе субчаскуляция аудандарының жиынтығына бөлу жолымен жүзеге асырылады, олардың әрқайсысында оның өткінші және өткізбейтін суб-аймақтары бар. Құрлықтағы ағынды қосалқы аудандар арасында, субчабрикеттер арасында немесе дренаж жүйесінің кіру нүктелері арасында бағыттауға болады.

SWMM сонымен қатар құбырлар, арналар, сақтау / тазарту қондырғылары мен бұру құрылымдарының дренаждық жүйесі желісі арқылы ағынды және сыртқы ағындарды бағыттау үшін қолданылатын гидравликалық модельдеудің икемді жиынтығын қамтиды. Оларға мыналар кіреді:

1. Шексіз мөлшердегі дренаждық желілерді имитациялау
2. стандартты жабық және ашық құбыр нысандарын, сондай-ақ табиғи немесе біркелкі емес арналарды пайдаланыңыз
3. сақтау / тазарту қондырғылары, розеткалар, ағынды бөлгіштер, сорғылар, аралықтар және саңылаулар сияқты арнайы элементтерді модельдеу
4. сыртқы ағындар мен жер бетіндегі ағындардан, жер асты суларының ағындарынан, жауын-шашынға байланысты инфильтрация / ағыннан, құрғақ ауа-райының санитарлық ағынынан және пайдаланушының өзі анықтайтын ағыннан келетін судың сапалық кірісін қолдану
5. толқын ағымын тұрақты, кинематикалық немесе толық динамикалық бағыттау әдістерін қолданады
6. ағынды су, қосымша ақы төлеу, қысым, кері ағын және жер үсті тоған тәрізді әртүрлі ағын режимдерін модельдеу
7. сорғылардың, саңылаулардың саңылауларының және өсінділер деңгейінің жұмысын модельдеу үшін пайдаланушы анықтаған динамикалық бақылау ережелерін қолдану

Инфильтрация - бұл жердің беткі қабатына енетін субкубуляция аймағының қанықпаған топырақ аймағына енетін жауын-шашын процесі. SWMM5 инфильтрацияны модельдеу үшін төрт таңдау ұсынады:

Классикалық инфильтрация әдіс

Бұл әдіс эмпирикалық бақылауларға негізделген, инфильтрация ұзақ жауын-шашын кезінде бастапқы максималды жылдамдықтан минималды жылдамдыққа дейін экспоненталық түрде төмендейді. Осы әдіске қажет енгізу параметрлеріне инфильтрацияның максималды және минималды жылдамдығы, жылдамдықтың уақыт бойынша қаншалықты тез төмендейтінін сипаттайтын ыдырау коэффициенті және толығымен қаныққан топырақты толығымен кептіру қажет болатын уақыт кіреді (құрғақ кезінде инфильтрация жылдамдығының қалпына келуін есептеу үшін қолданылады). кезеңдер).

Сурет 2. SWMM 5's QA / QC мастер-мысал желісі. Бұл желі SWMM 3 және SWMM 4 нұсқаулықтарынан 1-ден 7-ге дейінгі мысалдарды қамтиды

Өзгертілген Хортон әдісі

Бұл классикалық Хортон әдісінің өзгертілген нұсқасы, оның жиынтық инфильтрациясын минималды жылдамдықтан асып, оның күйінің айнымалысы ретінде (Хортон қисығы бойындағы уақыттың орнына), жауын-шашынның төмен қарқындылығы кезінде инфильтрацияның дәл бағасын ұсынады. Ол дәстүрлі Horton Method сияқты кіріс параметрлерін қолданады.

Жасыл - ампт әдіс

Инфильтрацияны модельдеудің бұл әдісі топырақтың бағанасында төмен ылғалдылығы бар топырақты жоғарыдағы қаныққан топырақтан бөліп, күрт суланатын фронт бар деп болжайды. Қажетті кіріс параметрлері - топырақтың бастапқы ылғал тапшылығы, топырақтың гидравликалық өткізгіштігі және сулану алдындағы сорғыш басы. Құрғақ кезеңдердегі ылғал тапшылығының қалпына келу жылдамдығы эмпирикалық түрде гидроөткізгіштікке байланысты.

Қисық нөмірі әдіс

Бұл тәсіл ағынды суларды бағалау үшін NRCS (SCS) қисық санының әдісінен алынған. Топырақтың жалпы инфильтрациялық қабілетін топырақтың қисық санынан табуға болады деп болжайды. Жауын-шашын кезінде бұл сыйымдылық жауын-шашынның жиынтығы және қалған қуат функциясы ретінде таусылады. Бұл әдіс үшін кіріс параметрлері қисық саны және толығымен қаныққан топырақты толығымен құрғатуға кететін уақыт (құрғақ кезеңдерде инфильтрацияның қалпына келуін есептеу үшін қолданылады).

SWMM сонымен қатар булану жылдамдығы мен жер асты суларының деңгейі сияқты факторлардың маусымдық өзгеруін ескеру үшін инфильтрацияның қалпына келу жылдамдығын ай сайын белгіленген мөлшерде түзетуге мүмкіндік береді. Бұл ай сайынғы топырақты қалпына келтіру схемасы жобаның булану туралы мәліметтер бөлігі ретінде көрсетілген.

Ағынды сулардың пайда болуы мен тасымалдануын модельдеуден басқа, SWMM осы ағынмен байланысты ластаушы жүктемелердің өндірісін де бағалай алады. Пайдаланушы анықтаған судың сапалық құрамының кез-келген саны үшін келесі процестерді модельдеуге болады:

1. Құрғақ ауа-райында ластаушы заттардың әртүрлі жерді пайдалану кезінде жинақталуы
2. дауыл кезінде жерді пайдалану кезінде ластаушы заттардың бөлінуі
3. ылғалды және құрғақ жауын-шашынның тұндыруының тікелей үлесі
4. көшелерді тазалауға байланысты құрғақ ауа райының жиналуын азайту
5. BMP және LID-дің әсерінен жұмыс күшінің төмендеуі
6. дренаж жүйесінің кез келген нүктесінде құрғақ ауа-райының санитарлық ағындарының кіруі және пайдаланушы белгілеген сыртқы ағындар
7. дренаж жүйесі арқылы судың сапалық құрамын бағыттау
8. сақтау қондырғыларында өңдеу немесе құбырлар мен каналдардағы табиғи процестер арқылы құрылтай концентрациясының төмендеуі.

SWMM5 жаңбырлы гейдждері зерттелетін аймақтың бір немесе бірнеше қосалқы аймақтары үшін жауын-шашын туралы мәліметтерді ұсынады. Жауын-шашын туралы деректер пайдаланушы анықтаған уақыт қатарлары немесе сыртқы файлдан алынуы мүмкін. Қазіргі уақытта қолданыстағы жаңбырдың бірнеше танымал форматтарына, сондай-ақ пайдаланушының стандартты форматына қолдау көрсетіледі.

1. жауын-шашын туралы мәліметтер түрі (мысалы, қарқындылық, көлем немесе жинақталған көлем)
2. жазу уақыт аралығы (мысалы, сағаттық, 15 минуттық және т.б.)
3. жауын-шашын туралы мәліметтер көзі (енгізу уақыты сериясы немесе сыртқы файл)
4. жауын-шашын туралы ақпарат көзінің атауы

Ішкі қосылыстар үшін басқа негізгі енгізу параметрлеріне мыналар кіреді:

1. жаңбыр өлшегіші
2. шығыс түйіні немесе қосалқы жинақ және маршруттау фракциясы
3. тағайындалған жер пайдалану
4. салалық бетінің ауданы
5. өткізбейтіндік және нөлдік пайыздық
6. көлбеу
7. құрлық ағынының сипаттамалық ені
8. Мэннинг құрлық ағыны үшін өткір және өтпейтін аудандарда
9. депрессияны өткір және өткізілмейтін жерлерде сақтау
10. депрессия қоймасы жоқ өткізбейтін аймақтың пайызы.
11. инфильтрация параметрлері
12. қар сөмкесі
13. жер асты суларының параметрлері
14. Әрбір LID басқару элементі үшін LID параметрлері

Маршруттау параметрлері

Ағымдағы тұрақты маршруттау маршруттаудың ең қарапайым түрін білдіреді (іс жүзінде бағыт жоқ), әр есептеу уақытында ағын біркелкі және тұрақты болады деп есептейді. Осылайша, ол ағынды судың жоғарғы жағындағы ағынның төменгі жағына қарай өзгертеді, кешіктірілмейді немесе пішіні өзгермейді. Ағынның қалыпты теңдеуі ағынның жылдамдығын ағын аймағына (немесе тереңдікке) жатқызу үшін қолданылады.

Маршруттаудың бұл түрі арнаның сақталуын, ағынды судың әсерін, кіру / шығу шығынын, ағынның өзгеруін немесе қысымды ағынды есепке ала алмайды. Оны тек дендриттік тасымалдау желілерінде қолдануға болады, мұнда әр түйінде тек жалғыз шығыс сілтемесі болады (егер түйін бөлгіш болмаса, бұл жағдайда екі шығыс сілтемесі қажет). Маршруттаудың бұл түрі жұмыс істейтін уақыт кезеңіне сезімтал емес және ұзақ мерзімді үздіксіз имитациялар көмегімен алдын-ала талдауға ғана сәйкес келеді.Кинематикалық толқын маршруттау үздіксіздік теңдеуін әрбір өткізгіштегі импульс теңдеуінің оңайлатылған түрімен бірге шешеді. Соңғысы су беткейінің көлбеу құбырдың көлбеуіне тең болуын талап етеді.

А арқылы жеткізуге болатын максималды ағын өткізгіш толық қалыпты ағын мәні. Кіріс түйініне енетін кез-келген ағын жүйеден жоғалады немесе кіріс түйінінің үстінде тоғанып, сыйымдылық пайда болған кезде құбырға қайта қосылуы мүмкін.

Кинематикалық толқындар маршруты ағын мен аумақтың өткізгіш ішінде кеңістіктік және уақытша өзгеруіне мүмкіндік береді. Бұл ағынды канал арқылы жібергендіктен, гидрографияның әлсіреуіне және кешігуіне әкелуі мүмкін. Алайда, маршруттаудың бұл формасы ағын суының әсерін, кіру / шығу шығынын, ағынның өзгеруін немесе қысыммен ағынды есепке ала алмайды, сонымен қатар дендриттік сызбалармен шектеледі. Ол әдетте 1-ден 5 минутқа дейін орташа уақыттық қадамдармен сандық тұрақтылықты сақтай алады. Егер жоғарыда айтылған эффекттер айтарлықтай болады деп күтілмеген болса, онда бұл альтернатива, әсіресе ұзақ мерзімді модельдеу үшін дәл және тиімді маршруттау әдісі бола алады.

Динамикалық толқындық маршруттау бір өлшемді толық шешеді Сент-Венант ағын теңдеулері, сондықтан теориялық тұрғыдан дәл нәтижелер шығарады. Бұл теңдеулер өткізгіштердің үздіксіздігі мен импульс теңдеулерінен және түйіндердегі көлемдік үздіксіздік теңдеуінен тұрады.

Маршруттаудың бұл түрімен тұйықталған өткізгіш толған кезде қысымды ағынды ұсынуға болады, мысалы ағындар толық ағынның мәнінен асып түседі. Су тасқыны түйіндегі судың тереңдігі максималды тереңдіктен асып кеткен кезде пайда болады, ал артық ағын жүйеден жоғалады немесе түйіннің үстінде тоғанып, дренаждық жүйеге қайта ене алады.

Толқындарды динамикалық бағыттау арнаның сақталуын, ағынды суларды, кіру / шығу шығынын, ағынның бұрылуын және қысымды ағынды ескере алады. Ол түйіндердегі су деңгейлері үшін де, өткізгіштердегі ағын үшін де шешімін біріктіретіндіктен, оны кез-келген жалпы желілік схемаға қолдануға болады, тіпті ағынның бірнеше ағындары мен ілмектерінен тұрады. Бұл ағынның төменгі ағынының шектелуіне байланысты және ағынды сағалар мен саңылаулар арқылы реттелетін кері судың әсеріне ұшыраған жүйелер үшін таңдау әдісі. Бұл жалпылық минуттық немесе одан да аз тәртіп бойынша әлдеқайда аз уақыттық қадамдарды қолдануға тура келеді (SWMM сандық тұрақтылықты сақтау үшін пайдаланушы анықтаған максималды уақыт қадамын автоматты түрде азайта алады).

Кешенді гидрология / гидравлика

Сурет 3. SWMM 5-тің LID процестері шектеусіз әсер ететін дамуды немесе субпотчерге арналған BMP объектілерін және қабаттардың 5 түрін қамтиды.

SWMM 5-тегі үлкен жетістіктердің бірі қалалық / қала маңындағы интеграция болды жер асты ағыны дренаждық желінің гидравликалық есептеулерімен. Бұл алға жылжу SWMM-нің алдыңғы нұсқаларының бөлек жер асты гидрологиялық және гидравликалық есептеулеріне қатысты айтарлықтай жақсару болып табылады, өйткені ол модельдеушіге нақты ашық каналда / таяз сулы ортада физикалық түрде болатын өзара әрекеттесуді тұжырымдамалық модельдеуге мүмкіндік береді. SWMM 5 сандық қозғалтқышы жер бетіндегі ағынды, жерасты гидрологиясын есептейді және климаттың ағымдағы деректерін ылғалды немесе құрғақ гидрологиялық уақыт кезеңінде тағайындайды. Сілтемелерге, тораптарға, басқару ережелеріне және желінің шекаралық шарттарына арналған гидравликалық есептеулер гидрологиялық уақыт кезеңінде белгіленген немесе ауыспалы уақыт кезеңінде интерполяция процедуралары мен имитацияланған гидрологиялық басталу және аяқталу мәндерін қолдану арқылы есептеледі. SWMM 5.1.007-ден үлкен SWMM 5 нұсқалары модельдеушіге ай сайынғы түзетулерді қолданып, жауын-шашын, температура мен булануды жаһандық өзгерту арқылы климаттың өзгеруін имитациялауға мүмкіндік береді.

Бұл интеграцияның мысалы ретінде SWMM 5-тегі жабық өткізгіштің бірыңғай тобына және экстран блоктарындағы SWMM 4 сілтеме типтерін және түйін түрлерін жинау болды (2-сурет).

SWMM құбырлар, каналдар, сақтау / тазарту қондырғылары және бұру құрылымдарының дренаждық жүйесі арқылы ағынды және сыртқы ағындарды бағыттау үшін қолданылатын гидравликалық модельдеудің икемді жиынтығын қамтиды. Оларға келесі әрекеттерді орындау мүмкіндігі жатады:

Дренаждық желілерді шексіз мөлшерде ұстаңыз. Стандартты жабық және ашық құбыр нысандарын, сондай-ақ табиғи арналарды пайдаланыңыз. Сақтау / тазарту қондырғылары, ағын бөлгіштер, сорғылар, аралықтар және саңылаулар сияқты модельдердің арнайы элементтері. Сыртқы ағындар мен суды қолданыңыз. жер үсті ағындарынан сапалы кірістер, жер асты суларының ағыны, жауын-шашынға тәуелді инфильтрация / ағын, құрғақ ауа-райының санитарлық ағыны және пайдаланушы анықтайтын ағындар. Кинематикалық толқындарды немесе толығымен динамикалық ағындарды бағыттау әдістерін қолданыңыз. кері ағын және жер үсті тоғаны. сорғылардың, саңылаулардың саңылауларының және шыңдар қабаттарының деңгейлерінің жұмысын имитациялау үшін пайдаланушы анықтаған динамикалық бақылау ережелерін қолдану. Инфильтрацияланған суды жер асты суларының қабаттарына түсіру. Жер асты сулары мен дренаж жүйесі арасындағы ағын. Құрлықтағы ағынның сызықтық емес бағыты. LID басқару элементтері арқылы ағынды азайту.^[8]

Даму деңгейі төмен компоненттер

Төмен әсерлі даму (LID) функциясы SWMM 5.0.019 / 20/21/22 және SWMM 5.1+ үшін жаңа болды, ол субкальт ішінде біріктірілген және толып кетуді, инфильтрация ағыны мен булануды одан әрі жетілдіруге мүмкіндік береді жаңбыр бөшкесі, Swales, өткізгіш төсем, жасыл шатыр, жаңбырлы бақ, биорентенция және инфильтрациялық траншея. Термин Төмен әсерлі даму (Канада / АҚШ) Канада мен Америка Құрама Штаттарында нөсер суын басқаруға арналған жерді жоспарлау және инженерлік жобалау тәсілдерін сипаттау үшін қолданылады. Соңғы жылдары АҚШ-тың көптеген штаттары жаңа құрылыс жобаларында дауыл суларының ластануының зиянды әлеуетін төмендетуге деген көзқарастарын жақсарту үшін LID тұжырымдамалары мен стандарттарын қабылдады. LID әр түрлі формада болады, бірақ, әдетте, алаңнан кететін дауыл суларының шоғырланған ағындарын азайтуға немесе болдырмауға тырысу ретінде қарастырылуы мүмкін. Бұл әрекетті орындау үшін LID практикасы су өткізбейтін беттерді (бетон және т.б.) қолданған кезде оларды өткір сулардың енуіне (жерге сіңіп кетуіне) мүмкіндік беретін өткір жерлер мезгіл-мезгіл тоқтатады деп болжайды.

SWMM5-те әр LID-дегі әр түрлі ішкі процестерді анықтауға болады, мысалы: жер үсті, жабын, топырақ, қойма, дренаж және дренаж.

Әрбір LID типінде SWMM 5 рұқсат етілген ішкі процестің түріне қатысты шектеулер бар. Оның есеп беру мүмкіндігі жақсы және LID жиынтық есебі rpt файлында және сыртқы есеп файлында болуы мүмкін, онда бетінің тереңдігі көрінетін, топырақтың ылғалдылығы , сақтау тереңдігі, жер бетіне кіру, булану, жер бетіне инфильтрация, топырақтың перколяциясы, сақтау инфильтрациясы, беткі ағыс және LID үздіксіздігінің қателігі. Бір субкотч үшін бірнеше LID болуы мүмкін және SWMM 5 ішкі қосылыстарының ішіндегі көптеген күрделі LID ішкі желілері мен процестері болғандықтан немесе ылғалды гидрология уақытының кішігірім қадамымен шешілмейтін кез-келген үздіксіздік мәселелеріне байланысты ешқандай мәселе туындаған жоқ. SWMM 5 LID бөлімдерінің түрлері мыналар: сақтау, суды ағызу, жер үсті, жабын және топырақ. биоқабылдау клеткасында сақтау, судың аз кетуі және жер үсті бөлімдері бар. траншеяның инфильтрациялық қақпағында сақтау, су ағызу және жер үсті бөлімдері бар. Кеуекті тротуардың қоймасы бар, ағызу және тротуар бөлімдері. Жаңбырдың бөшкесінде тек сақтау және суды ағызу бөлімдері бар, ал өсімдік қақпағы LID-да бір беткі бөлім бар. LID-дің әр түрі SWMM 5-те әр түрлі базалық бөлім объектілерін бөледі, олар қабаттар деп аталады.

Бұл теңдеулер жиынтығын LID қондырғысына келіп түсетін гидрографтың ағынды гидрографтың, жер асты қоймасының, жер асты дренажының және қоршаған табиғи топыраққа сіңіп кетудің қандай да бір тіркесіміне айналатындығын анықтау үшін әр ағын суының қадамында сандық түрде шешуге болады. Көше отырғызушылардан және жасыл шатырлардан басқа, жоғарыда сипатталған био-ұстау моделін жаңбырлы бақтарды сақтау қабатын жою жолымен, сонымен қатар топырақ қабатын тротуар қабатымен ауыстыру арқылы кеуекті тротуар жүйелерін бейнелеу үшін пайдалануға болады.

LID беткі қабаты басқа аудандардан тікелей жауын-шашынмен бірге рунонды алады. Ол суды өзінің астындағы топырақ қабатына ену, депрессия қоймасында және вегетативті ұстау кезінде сақталған кез-келген судың булануы (ET) арқылы және кез-келген жер бетіндегі ағын су арқылы жоғалтады. Топырақ қабатында вегетативті өсуді қолдайтын түзетілген топырақ қоспасы бар. Ол беткі қабаттан инфильтрация алады және ЭТ арқылы және оның астындағы сақтау қабатына перколяция арқылы суды жоғалтады. Сақтау қабаты ірі қиыршық тастан немесе қиыршық тастан тұрады. Ол жоғарыдағы топырақ аймағынан перколяция алады және суды табиғи топыраққа сіңу арқылы немесе перфорацияланған құбыр арқылы су ағызу арқылы жоғалтады.

2013 жылдың шілдесінен бастап жаңа, EPA Нөсерлі судың ұлттық калькуляторы - бұл Windows-тың жұмыс үстелі қосымшасы, бұл АҚШ-тың кез-келген нүктесінде жаңбыр суының жылдық мөлшерін және белгілі бір жерден ағып кету жиілігін есептейді. Бағалау жергілікті топырақ жағдайына, жер жамылғысына және жауын-шашынның тарихи жазбаларына негізделген. Калькулятор топырақты, топографияны, жауын-шашынның және т.б. қамтамасыз ететін бірнеше ұлттық мәліметтер базасына қол жеткізеді булану таңдалған сайт үшін ақпарат. Пайдаланушы сайттың жер жамылғысы туралы ақпарат береді және олар сайтта қолданғысы келетін төмен әсерлі дамудың (LID) басқару түрлерін таңдайды. SWMM 5.1.013-тегі LID басқару функциялары келесі түрлерге жатады Жасыл инфрақұрылым:

StreetPlanter: Био-ұстау клеткалары - бұл қиыршық тасты дренажды қабаттың үстінде орналасқан топырақтың топырақ қоспасында өсірілген өсімдік жамылғысы. Олар тікелей жаңбырдың да, айналадағы аудандардан алынған ағындардың да сақталуын, сіңуін және булануын қамтамасыз етеді. Көше отырғызушылары өсімдік өсуін қолдайтын инженерлік топырақпен толтырылған бетон қораптарынан тұрады. Топырақ астында қосымша сақтауды қамтамасыз ететін қиыршық тас төселген. Отырғызғыштың қабырғалары топырақты қабаттан 3-тен 12 дюймге дейін созылып, қондырғы ішінде тоғанға мүмкіндік береді. Топырақ өсетін ортаның қалыңдығы 6-дан 24 дюймға дейін, ал қиыршық тас төсектері 6-дан 18 дюймге дейін жетеді. Сепкіштің басып алу коэффициенті - бұл оның ауданының ағынды суды өткізетін өткізбейтін аймаққа қатынасы.

Main Street Tree Planter, Miles City (281991376)

Raingarden:Жаңбыр бақтары бұл био-ұстау клеткасының типі, оның астында қиыршықтас қабаты жоқ инженерлік топырақ қабатынан тұрады. Жаңбыр бақтары - бұл өсімдік өсуін қолдайтын инженерлік топырақ қоспасымен толтырылған таяз ойпаттар. Әдетте олар жеке үй учаскелерінде шатырдың ағындарын түсіру үшін қолданылады. Әдеттегі топырақ тереңдігі 6-дан 18 дюймге дейін, ал түсіру коэффициенті - бұл жаңбыр бағы мен оған ағып жатқан су өткізбейтін жерге қатынасы.

Жаңбыр бағы (2014)

GreenRoof: Жасыл шатырлар - бұл био-ұстап қалатын жасушаның тағы бір өзгерісі, олар топырақтың үстіңгі қабатын арнайы дренажды төсеніш материалымен төсейді, бұл шатырдан перколяцияланған жауын-шашынның көп мөлшерін жібереді. Жасыл шатырлар (өсімдік жамылғылары деп те аталады) - бұл шатырдың беткейлеріне орналастырылған, жаңбыр суын топырақ өсетін ортада ұстап, уақытша сақтайтын био-ұстап қалу жүйесі. Олар өсімдіктердің өсуін қолдауға және шатырдың беткі қабатында судың пайда болуына жол бермей, өсімдіктерді сіңіру үшін суды сақтауға арналған қабатты шатырлар жүйесінен тұрады.Өсіп келе жатқан орта үшін қолданылатын қалыңдығы әдетте 3-тен 6 дюймге дейін.

Қарқынды жасыл шатырлар

InfilTrench: инфильтрациялық траншеялар - бұл қиыршықтасқа толы арықтар, бұл жоғары көтерілмеген жерлерден ағып жатқан суды ұстап қалады. Олар сақтау көлемі мен алынған топыраққа төмендегі табиғи топыраққа енуіне қосымша уақыт береді.

Инфильтрациялық траншея (6438020585)

PermPave немесе Өткізетін тротуарлар Үздіксіз өткізгішті жабын жүйелері - қиыршықтаспен толтырылған және а кеуекті бетон немесе асфальт қоспасы. Үздіксіз өткізгішті жабын жүйелері - қиыршық таспен толтырылған және кеуекті бетонмен немесе асфальт қоспасымен төселген қазылған алаңдар. Модульдік блоктық жүйелер ұқсас, тек оның орнына өткізгіш блокты төсемдер қолданылады. Әдетте барлық жауын-шашындар төсеніш арқылы оның астындағы қиыршық тасты сақтау қабатына өтеді, ол жердің табиғи топырағына табиғи жылдамдықпен енуі мүмкін. Pavement layers are usually 4 to 6 inches in height while the gravel storage layer is typically 6 to 18 inches high. The Capture Ratio is the percent of the treated area (street or parking lot) that is replaced with permeable pavement.

Цистерна: Rain Barrels (or Cisterns) are containers that collect roof runoff during storm events and can either release or re-use the rainwater during dry periods. Rain harvesting systems collect runoff from rooftops and convey it to a cistern tank where it can be used for non-potable water uses and on-site infiltration. The harvesting system is assumed to consist of a given number of fixed-sized cisterns per 1000 square feet of rooftop area captured. The water from each cistern is withdrawn at a constant rate and is assumed to be consumed or infiltrated entirely on-site.

VegSwale: Vegetative swales are channels or depressed areas with sloping sides covered with grass and other vegetation. They slow down the conveyance of collected runoff and allow it more time to infiltrate the native soil beneath it. Инфильтрациялық бассейндер are shallow depressions filled with grass or other natural vegetation that capture runoff from adjoining areas and allow it to infiltrate into the soil.

Wet ponds are frequently used for water quality improvement, жер асты суларының қайта зарядталуы, flood protection, aesthetic improvement or any combination of these. Sometimes they act as a replacement for the natural absorption of a forest or other natural process that was lost when an area is developed. As such, these structures are designed to blend into neighborhoods and viewed as an amenity.

Dry ponds temporarily stores water after a storm, but eventually empties out at a controlled rate to a downstream water body.

Sand filters generally control runoff water quality, providing very limited flow rate control. A typical sand filter system consists of two or three chambers or basins. The first is the sedimentation chamber, which removes floatables and heavy sediments. The second is the filtration chamber, which removes additional pollutants by filtering the runoff through a sand bed. The third is the discharge chamber.Infiltration trench, is a type of best management practice (BMP) that is used to manage stormwater runoff, prevent flooding and downstream erosion, and improve water quality in an adjacent river, stream, lake or bay. It is a shallow excavated trench filled with gravel or crushed stone that is designed to infiltrate stormwater though permeable soils into the groundwater aquifer.

A Vegatated filter strip is a type of buffer strip that is an area of vegetation, generally narrow and long, that slows the rate of runoff, allowing sediments, organic matter, and other pollutants that are being conveyed by the water to be removed by settling out. Filter strips reduce erosion and the accompanying stream pollution, and can be a best management practice.

Other LID like concepts around the world include sustainable drainage system (SUDS). The idea behind SUDS is to try to replicate natural systems that use cost effective solutions with low environmental impact to drain away dirty and surface water run-off through collection, storage, and cleaning before allowing it to be released slowly back into the environment, such as into water courses.

In addition the following features can also be simulated using the features of SWMM 5 (storage ponds, сүзу, саңылаулар, Вейрлер, seepage and evaporation from natural channels): салынған сулы-батпақты жерлер, wet ponds, dry ponds, инфильтрациялық бассейн, non-surface sand filters, vegetated filterstrips, vegetated filterstrip and инфильтрациялық бассейн. A WetPark would be a combination of wet and dry ponds and LID features. A WetPark is also considered a constructed wetland.

SWMM5 components

The SWMM 5.0.001 to 5.1.013 main components are: rain gages, суайрықтары, LID controls or BMP features such as Wet and Dry Ponds, nodes, links, pollutants, landuses, time patterns, curves, time series, controls, transects, aquifers, unit hydrographs, snowmelt and shapes (Table 3). Other related objects are the types of Nodes and the Link Shapes. The purpose of the objects is to simulate the major components of the гидрологиялық цикл, the hydraulic components of the drainage, sewer or stormwater network and the buildup/washoff functions that allow the simulation of water quality constituents. A watershed simulation starts with a precipitation time history. SWMM 5 has many types of open and closed pipes and channels: dummy, circular, filled circular, rectangular closed, rectangular open, trapezoidal, triangular, parabolic, power function, rectangular triangle, rectangle round, modified baskethandle, horizontal ellipse, vertical ellipse, arch, eggshaped, horseshoe, gothic, catenary, semielliptical, baskethandle, semicircular, irregular, custom and force main.

The major objects or hydrology and hydraulic components in SWMM 5 are:

1. GAGE rain gage
2. SUBCATCH subcatchment
3. NODE conveyance system node
4. LINK conveyance system link
5. POLLUT pollutant
6. LANDUSE land use category
7. TIMEPATTERN,dry weather flow time pattern
8. CURVE generic table of values
9. TSERIES generic time series of values
10. CONTROL conveyance system control rules
11. TRANSECT irregular channel cross-section
12. AQUIFER groundwater aquifer
13. UNITHYD RDII unit hydrograph
14. SNOWMELT snowmelt parameter set
15. SHAPE custom conduit shape
16. LID LID treatment units

The major overall components are called in the SWMM 5 input file and C code of the simulation engine: gage, subcatch, node, link, pollut, landuse, timepattern, curve, tseries, control, transect, aquifer, unithyd, snowmelt, shape and lid. The subsets of possible nodes are: junction, outfall, storage and divider. Storage Nodes are either tabular with a depth/area table or a functional relationship between area and depth. Possible node inflows include: external_inflow, dry_weather_inflow, wet_weather_inflow, groundwater_inflow, rdii_inflow, flow_inflow, concen_inflow, and mass_inflow. The dry weather inflows can include the possible patterns: monthly_pattern, daily_pattern, hourly_pattern and weekend_pattern.

The SWMM 5 component structure allows the user to choose which major hydrology and hydraulic components are using during the simulation:

1. Rainfall/runoff with infiltration options: horton, modified horton, green ampt and curve number
2. RDII
3. Судың сапасы
4. Жер асты сулары
5. Қар еру
6. Flow Routing with Routing Options: Steady State, Kinematic Wave and Dynamic Wave

SWMM 3,4 to 5 converter

The SWMM 3 and SWMM 4 converter can convert up to two files from the earlier SWMM 3 and 4 versions at one time to SWMM 5. Typically one would convert a Runoff and Transport file to SWMM 5 or a Runoff and Extran File to SWMM 5. If there is a combination of a SWMM 4 Runoff, Transport and Extran network then it will have to be converted in pieces and the two data sets will have to be copied and pasted together to make one SWMM 5 data set. The x,y coordinate file is only necessary if there are not existing x, y координаттар on the D1 line of the SWMM 4 Extran input data[ set. The command File=>Define Ini File can be used to define the location of the ini file. The ini file will save the conversion project input data files and directories.

The SWMMM3 and SWMM 3.5 files are fixed format. The SWMM 4 files are free format. The converter will detect which version of SWMM is being used. The converted files can be combined using a text editor to merge the created inp files.

SWMM-CAT Climate Change AddOn

The Storm Water Management Model Climate Adjustment Tool (SWMM-CAT ) is a new addition to SWMM5 (December 2014). It is a simple to use software utility that allows future climate change projections to be incorporated into the Storm Water Management Model (SWMM). SWMM was recently updated to accept a set of monthly adjustment factors for each of these time series that could represent the impact of future changes in climatic conditions. SWMM-CAT provides a set of location-specific adjustments that derived from global climate change models run as part of the Дүниежүзілік климатты зерттеу бағдарламасы (WCRP) Coupled Model Intercomparison Project Phase 3 (CMIP3) archive (Figure 4). SWMM-CAT is a utility that adds location-specific climate change adjustments to a Storm Water Management Model (SWMM) project file. Adjustments can be applied on a monthly basis to air temperature, evaporation rates, and precipitation, as well as to the 24-hour design storm at different recurrence intervals. The source of these adjustments are global climate change models run as part of the World Climate Research Programme (WCRP) Coupled Model Intercomparison Project Phase 3 (CMIP3) archive. Downscaled results from this archive were generated and converted into changes with respect to historical values by USEPA's CREAT project (http://water.epa.gov/infrastructure/watersecurity/climate/creat.cfm ).

The following steps are used to select a set of adjustments to apply to SWMM5:

1) Enter the latitude and longitude coordinates of the location if available or its 5-digit zip code. SWMM-CAT will display a range of climate change outcomes for the CMIP3 results closest to the location.

2) Select whether to use climate change projections based on either a near term or far term projection period. The displayed climate change outcomes will be updated to reflect the chosen choice.

3) Select a climate change outcome to save to SWMM. There are three choices that span the range of outcomes produced by the different global climate models used in the CMIP3 project. The Hot/Dry outcome represents a model whose average temperature change was on the high end and whose average rainfall change was on the lower end of all model projections. The Warm/Wet outcome represents a model whose average temperature change was on the lower end and whose average rainfall change was on the wetter end of the spectrum. The Median outcome is for a model whose temperature and rainfall changes were closest to the median of all models.

4) Click the Save Adjustments to SWMM link to bring up a dialog form that will allow the selection of an existing SWMM project file to save the adjustments to. The form will also allow the selection of which type of adjustments (monthly temperature, evaporation, rainfall, or 24-hour design storm) to save. Conversion of temperature and evaporation units is automatically handled depending on the unit system (US or SI) detected in the SWMM file.

Figure 4. The EPA SWMM5 Climate Change Program

EPA stormwater calculator based on SWMM5

Other external programs that aid in the generation of data for the EPA SWMM 5 model include: SUSTAIN, BASINS, SSOAP and the EPA’s National Stormwater Calculator (SWC) which is a desktop application that estimates the annual amount of rainwater and frequency of runoff from a specific site anywhere in the United States (including Puerto Rico). The estimates are based on local soil conditions, land cover, and historic rainfall records (5-сурет).

Figure 5. The EPA stormwater calculator for simulating long-term runoff with LID and climate change.

SWMM platforms

A number of software packages use the SWMM5 engine, including many commercial software packages.^[9] Some of these software packages include:

• EPA-SWMM
• Fluidit Sewer and Fluidit Storm
• SewerGEMS және CivilStorm бастап Bentley Systems, Inc.
• PCSWMM
• InfoSWMM and InfoWorks ICM SWMM Developed by Innovyze Inc.
• MIKE URBAN
• XPSWMM now part of Innovyze Inc.
• GeoSWMM
• Autodesk Storm and Sanitary Analysis
• Giswater
• Free University Version of InfoSWMM
• GISpipe GIS based EPANET and SWMM integration software.

Сондай-ақ қараңыз

• SWAT моделі
• Stochastic empirical loading and dilution model
• ВАФЛЕКС
• DSSAM model
• Гидрология
• Инфильтрация
• Гидравлика
• Беткі ағын
• Дренажды бассейн
• Жауын-шашын (метеорология)
• Алдыңғы ылғалдылық
• Evapotranspiration
• EPANET
• Жауын-шашын
• Гидрологиялық көлік моделі
• Компьютерлік модельдеу
• Су ластануы
• Судың сапасы
• Жер үсті-су гидрологиясы

Әдебиеттер тізімі

SWMM and SWMM 5 Vendors

• Fluidit Sewer and Storm based on SWMM 5.1.013. Import and export SWMM's .inp file.
• [ICM SWMM Networks based on SWMM 5.1.014
• InfoSWMM, InfoSWMM Suite, InfoSWMM 2D and Sustain based on SWMM 5.1.014
• PCSWMM Professional 2D based on SWMM 5.1.014
• InfoWorks ICM and ICM SE Imports and exports SWMM 5.1.014 with internal SWMM5 Hydrology, SWMM5 Infiltration, SWMM5 RDII, SWMM5 SuDS/LID
• InfoWorks ICMLive Imports and exports SWMM 5.1.014
• GeoSWMM based on SWMM 5.0.022, Model can be exported to SWMM 5.0.022
• XP-SWMM based on SWMM 4.2 but exports and imports SWMM 5.1.014
• SewerGEMS based on SWMM 5.0.014
• h3O based on SWMM 5.0.022
• Autodesk Storm and Sanitary Analysis based on SWMM 5.0.022
• MIKE URBAN based on SWMM 5.0.013
• FLO-2D PRO based on SWMM 5.0.022
• Giswater open-source software, optimized for SWMM 5.0.022 but it also works with SWMM 5.1.007
• GISpipe based on SWMM 5.1.013

Сыртқы сілтемелер

• EPA SWMM 5.1.013 Download
• EPA SWMM Modeling Reference Manuals for Hydrology, Water Quality and LID/SuDS, Hydraulics
• EPA National Stormwater Calculator - SWMM 5 Based
• Stochastic Empirical Loading and Dilution Model (SELDM) U.S. Geological Survey Stormwater Model
• Stormwater YouTube Page
• CHI Journal of Water Management Modeling
• CHI SWMM4/5 Knowledge Database
• National Center for Infrastructure Modeling and Management
• Pre SWMM 5.1.013 Installs
• PySWMM Python Package
• OpenWaterAnalytics PySWMM Open Source Project
• OpenWaterAnalytics SWMM Open Source Project