软件准备

EPA SWMM是一个开源软件，在官方网站可以下载到SWMM最新的发行版本，以及配套操作手册。点击图1-1网页上的Downloads可以定位到下载位置。

图1-1 SWMM官网图
图1-1 SWMM官网图

点击图1-2”Self-Extracting Installation Program for SWMM 5.1.012 (EXE)”链接即可安装SWMM软件，安装时一路next即可。

图1-2 下载位置图
图1-2 下载位置图

如果觉得这样探索网页太麻烦，也可以点击这里直接下载。

使用方法

操作界面简介

打开软件，默认的界面如图2-1所示，分为6个部分，我用红、橙、绿、蓝、黑、灰六个颜色的方框标记了这六个部分。其中：

  • 红色：红色方框代表软件的菜单栏，软件中大部分功能都能在菜单栏里面找到。
  • 橙色：橙色方框代表软件的快捷操作栏，打开文件、打印图形、模型运算、查看数据等功能均可快速在此栏实现。
  • 绿色：绿色方框代表软件的数据栏，当我们开始建模时，数据的录入、图形的绘制、属性的设置等功能需要此部分实现。
  • 蓝色：蓝色方框代表软件数据的编辑栏，在这个方框内，我们能够新建或删除绿色方框中的数据。
  • 黑色：黑色方框代表软件图形的可视化窗口。
  • 灰色：灰色方框代表软件的属性单位栏，我们可以在这栏内更换不同的单位制、查看软件内坐标、调整缩放等级等。
    图2-1 软件默认主界面图
    图2-1 软件默认主界面图

最简模型构建

模型的最简构建，仅仅需要设置雨量计（Rain Gages）、时间序列（Time Series）、子汇水区（Subcatchments）、铰点（Junctions）、排放口（Outfalls）、管道（Conduits）即可实现，下面我将构建一个最简模型。

设置子汇水区

操作步骤：

  1. 找到软件左侧数据栏，点击Hydrology（水文）模块。(图2-2)

    图2-2
    图2-2

  2. 点击Subcatchments，找到并点击数据栏底部”+”按钮。(图2-3)

    图2-3
    图2-3

  3. 在右侧可视化窗口中随意绘制一个图形（形状、大小任意都可），默认生成一个名为”1”的子汇水区。(图2-4)

    图2-4
    图2-4

  4. 找到软件左下编辑栏的”1”→双击”1”，就可打开名为”1”的子汇水区的属性设置，这里暂时先不设置子汇水区属性。(图2-5)

    图2-5
    图2-5

SWMM软件整体操作逻辑非常接近，因此后续的步骤中，我将不会这样一步一步的截图。

设置铰点

操作步骤：

  1. 找到软件左侧数据栏，点击Hydraulics（水力）模块，点击Nodes。
  2. 点击Junctions，找到并点击数据栏底部”+”按钮。
  3. 在右侧可视化窗口中任意位置点击一下即可生成一个名为”2”的铰点。
  4. 执行本文2.2.1中第四步，在子汇水区1的属性Outlet中输入2，这步的意思是把子汇水区”1”的出水口设置为铰点2。(图2-6)
    图2-6
    图2-6

设置排放口

操作步骤：

  1. 找到软件左侧数据栏，点击Hydraulics（水力）模块，点击Nodes。
  2. 点击Outfalls，找到并点击数据栏底部”+”按钮。
  3. 在右侧可视化窗口中任意位置点击一下即可生成一个名为”3”的排放口。

设置管道

操作步骤：

  1. 找到软件左侧数据栏，点击Hydraulics（水力）模块，点击Links。
  2. 点击Conduits，找到并点击数据栏底部”+”按钮。
  3. 在右侧可视化窗口中连接铰点”2”和排放口”3”（务必先点铰链再点排放口，这个顺序关系到哪个点是入水口，哪个点是出水口，先点的为入水口，后点的为出水口，如果之后要改变管道的入水口和出水口，可以在管道”1”的属性设置中设置Inlet Node和Outlet Node），即可生成管道”1”。（图2-7）
    图2-7
    图2-7

设置雨量计

操作步骤：

  1. 找到软件左侧数据栏，点击Hydrology（水文）模块。
  2. 点击Rain Gages，找到并点击数据栏底部”+”按钮。
  3. 在右侧可视化窗口中随意绘制一个图形（形状、大小任意都可），默认生成一个名为”1”的雨量计。
  4. 找到软件左下编辑栏的”1”→双击”1”，就可打开名为”1”的雨量计的属性设置，这里暂时先不设置雨量计属性。

添加时间序列

操作步骤：

  1. 找到软件左侧数据栏，点击Time Series。
  2. 找到并点击数据栏底部”+”按钮。
  3. 在打开的时间序列编辑器里Time Series Name栏输入任意名称，比如”S1”。Description可以不描述。

  4. 如图所示根据实际情况录入降水数据，Date可不用输入，Time的格式H:M的意思是降雨在几时几分，Value的单位是mm，我随便录入了一段降雨数据。（但时间要规律，以配合雨量计时间间隔的输入）

    图2-8 时间序列数据图
    图2-8 时间序列数据图

  5. 执行本文2.2.5第四步，在雨量计属性设置中找到Series Name，下拉选择S1，即可把S1这个时间序列置入雨量计”1”。再将Time Interval（时间间隔）设置为0:30（这里根据实际情况设置）（图2-9）。

    图2-9 设置雨量计
    图2-9 设置雨量计

  6. 执行本文2.2.1第四步，在子汇水区1的Rain Gage属性中选中1，其意为将雨量站1与子汇水区1结合。

    图2-10
    图2-10

模型运行及结果查看

模型运行

点击如图2-11中的类似闪电一样的按钮，之后弹出一个窗口点击OK。

图2-11
图2-11

模型结果查看

本文以查看铰点”2”总流量为例，介绍查看模拟结果的方法。

  1. 点击图上的铰点”2”。

  2. 点击快捷菜单栏的Create a time series按钮。（图2-12）

    图2-12
    图2-12

  3. 在弹出的窗口中点击Edit按钮。

  4. 在Variable选项中下拉选择Total Inflow。（图2-13）

    图2-13
    图2-13

  5. 点击Accept按钮，再点OK按钮，查看图表。（图2-14）

    图2-14
    图2-14

至此最简单的软件使用方法介绍完毕。

附录

SWMM汉化版及中文使用手册

SWMM汉化版相比SWMM原版，版本更老（还处于5.0版本），算法和最新版本不同，并且LID控制单元要比官方版本更少。但是对于学习SWMM软件的使用是非常友好的。

点击这里下载，提取密码zr84。

芝加哥雨型生成器

对于没有具体实际降水情景的情况，我们需要模拟降水。使用芝加哥雨型生成器和当地的暴雨公式，能够降雨数据，把数据录入SWMM模型和EXCEL就能做降雨分析。

点击这里下载，提取密码akiv。

我自己建的模型

为了写毕业论文，我给成都理工大学进行了SWMM建模，这里分享出来，大家可以下载。
使用方法：菜单栏File→Open→找到SWMM.INP即可。

点击这里下载，提取密码ds5w。