SWMM模型研究進展及趨勢

邢學珂（上海海事大學 海洋科學與工程學院，上海 201306）

SWMM模型研究進展及趨勢

邢學珂
（上海海事大學 海洋科學與工程學院，上海 201306）

為了城市排水防澇系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計與管理，綜述研究了近3年的SWMM相關(guān)研究，其進展主要在簡化SWMM建模過程和模型參數(shù)靈敏度分析等方面，未來發(fā)展趨勢主要包括簡化模型參數(shù)設(shè)置及SWMM模型在資料不全情況下的應(yīng)用等。

SWMM模型；研究進展；趨勢

1　引言

SWMM是由美國環(huán)保署開發(fā)的城市排水防澇系統(tǒng)模擬模型。自1971年開發(fā)以來，在全世界得到了廣泛的應(yīng)用。為了促進城市排水防澇系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計與管理模型研究，本文綜述了近3年的SWMM研究，指出了未來發(fā)展趨勢，以期為我國海綿城市建設(shè)提供幫助。

2　SWMM模型近期研究進展

2.1國外應(yīng)用

在SWMM模型應(yīng)用方面，Daeryong Park等［1］以南韓蔚山廣域市為研究對象，構(gòu)建了SWMM模型，探討了兩年一遇、十年一遇和百年一遇三種調(diào)蓄池所需的規(guī)模、建筑費用和帶來的利益，發(fā)現(xiàn)兩年一遇的調(diào)蓄池效果最好；Jason C.Price等［2］提出了一種簡化方法用于估算洪水深度的變化和相關(guān)的防洪費用，并用暴雨洪水管理模型SWMM進行了校準；Liang Liu等［3］以連續(xù)采樣的道路沉積物（RDS）為研究對象，應(yīng)用雨水管理模型SWMM建模，對多環(huán)芳烴（PAH）在城市道路表明的積聚過程進行了模擬，研究發(fā)現(xiàn)道路沉積物RDS的數(shù)量性質(zhì)變化對PAH的積聚過程有顯著影響；Hwansuk Kim［4］等通過水文建模對BMPs在多孔路面和氣候變化狀況下的有效性進行了評估，模型模擬結(jié)果表明多孔路面可以有效的減少徑流體積和最大流量，抵消氣候變化的負面影響。在模型參數(shù)研究方面，Omar I.Abdul-Aziz等［5］以佛羅里達州的邁阿密流域為研究對象，參考當?shù)貧夂驐l件、土地利用狀況和暴雨徑流情況，建立SWMM降雨徑流模型，分析SWMM模型參數(shù)敏感性，研究表明不透水性和粗糙度屬于敏感參數(shù)。

2.2國內(nèi)應(yīng)用

中國對SWMM模型的研究起步較晚，適應(yīng)性研究較多，對模型改進，模型功能增加方面的研究較少。在模型參數(shù)研究方面，譚明豪等［6］用Morris分類篩選法對SWMM模型敏感性參數(shù)進行識別與篩選，得出相關(guān)高靈敏度參數(shù)和不敏感參數(shù)，提高了模擬精度。在SWMM模型應(yīng)用方面，余嶸等［7］利用SWMM模型對陜西省漢中市某鎮(zhèn)進行建模，設(shè)計LID調(diào)控方案，分析城市內(nèi)澇問題，研究表明采用透水磚以及下凹式綠地的方式改變下墊面可以有效削減降雨峰值流量。在SWMM模型簡化方面，周玉文等［8］提出了用CAD工程圖紙信息自動構(gòu)建SWMM水力模型的方法，并將其應(yīng)用于寧波市鄞州區(qū)污水管網(wǎng)SWMM水力模型建設(shè)，結(jié)果表明該方法可以提高水力模型建模效率；楊偉明等［9］以哈爾濱市水泥路區(qū)域雨水管網(wǎng)模型構(gòu)建為例，提出了基于CADTableConvert和雨水管網(wǎng)設(shè)計計算表構(gòu)建SWMM雨水管網(wǎng)模型的方法，極大地簡化了管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和屬性數(shù)據(jù)錄入的工作量，提高了建設(shè)管網(wǎng)模型的效率。

3　發(fā)展趨勢及研究方向

當前國內(nèi)外SWMM模型研究主要集中以下方面：

（1）SWMM模型在多個領(lǐng)域的應(yīng)用。

（2）SWMM模型在不同領(lǐng)域的參數(shù)靈敏度分析。

（3）簡化SWMM建模過程，提高SWMM建模效率。

4　結(jié)論及建議

我國對SWMM模型的研究起步較晚，對SWMM的相關(guān)研究多集中于小區(qū)域，對SWMM參數(shù)的詳盡研究較少。主要是由于SWMM對參數(shù)的要求較高，國內(nèi)缺少對參數(shù)的實測數(shù)據(jù)的研究。因此，我國在SWMM模型的學習研究上，應(yīng)借鑒國外經(jīng)驗，多做對參數(shù)的實測研究，得到適合我國具體國情的實測參數(shù)，簡化參數(shù)設(shè)置，推動SWMM模型在我國的普及應(yīng)用。

［1］Jason C. Price，Leonard Wright，Charles Fant，Kenneth M. Strzepek. Calibrated methodology for assessing climate change adaptation costs for urban drainage systems［J］.Urban Water Journal，2016，134

［2］Liang Liu，An Liu，Dunzhu Li，Lixun Zhang，Yuntao Guan. Characterizing polycyclic aromatic hydrocarbon buildup processes on urban road surfaces［J］. Environmental Pollution，2016

［3］Hwansuk Kim，Minjae Jung，Kristine Joy B. Mallari，Gijung Pak，Sangdan Kim，Sungpyo Kim，Leehyung Kim，Jaeyoung Yoon. Assessment of porous pavement effectiveness on runoff reduction under climate change scenarios［J］. Desalination and Water Treatment，2015，5311

［4］Omar I. Abdul-Aziz，Shams Al-Amin. Climate， land use and hydrologic sensitivities of stormwater quantity and quality in a complex coastal-urban watershed［J］. Urban Water Journal，2016，133

［5］譚明豪，姚娟娟，張智，浦鵬，魏婷.基于Morris的SWMM水質(zhì)參數(shù)靈敏度分析與應(yīng)用［J］.水資源與水工程學報，2015（06）：117-122.

［6］余嶸，趙丹，劉淵博，嚴程，逯佩寧，赫雷剛. SWMM模型中不同LID措施在排水系統(tǒng)模擬中的應(yīng)用［J］.中國農(nóng)村水利水電，2016（01）：35-38

［7］楊偉明，劉子龍，周玉文，王中正，高琳.基于CADTableConvert和雨水管網(wǎng)設(shè)計計算表的自動SWMM水力模型構(gòu)建方法研究［J］.給水排水，2016（04）：124-127.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.185

邢學珂（1992-），男，山東威海人，碩士研究生，研究方向：海洋水文動力環(huán)境與數(shù)值模擬。