SWMM从入门到实践教程 01 SWMM软件介绍

1 软件介绍

SWMM（Storm Water Management Model）是一款用于城市暴雨径流模拟和城市雨水管理的计算机软件。SWMM软件最初由美国环保局（EPA）开发，现在已经成为一个广泛使用的软件，用于设计、规划和管理城市排水系统。

SWMM软件的主要功能是模拟雨水在城市排水系统中的流动和水质变化。它可以模拟雨水在城市中的汇流过程、雨水排放、河流水位、水质变化等各个方面。SWMM软件还可以帮助用户评估不同排水系统的性能，比较不同排水系统的成本和效益，并提供改进城市排水系统的建议。

SWMM软件的主要特点包括：

1. 灵活性：SWMM软件可以对各种城市排水系统进行建模和分析，包括下水道、储蓄池、过滤器、降雨花园等各种设施。
2. 交互性：SWMM软件提供友好的用户界面，可以让用户方便地输入数据、修改参数，并进行结果分析。
3. 准确性：SWMM软件使用先进的数学模型和算法，可以精确地模拟雨水在排水系统中的流动和水质变化。
4. 可视化：SWMM软件提供各种图表和地图显示功能，可以让用户直观地了解雨水的流动和排放情况，以及排水系统的运行状况。

总之，SWMM软件是一个功能强大的城市排水系统模拟和分析工具，可以帮助用户优化城市排水系统的设计和运行，从而提高城市的水资源利用效率和环境质量。

SWMM软件具有中文版和英文版。其中中文版对初学者较为友好，英文版更加稳定且有助于后期在Python中对相关函数的记忆。本教程使用的软件将会交替使用两个版本。

2 软件面板

软件面板主要分为5个功能区+1个研究区域地图（中心区域）。
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以下面板中的相关按钮介绍，2.3中状态栏的设置，是项目准备工作的重要操作，建议阅读。 其余在后面的实操博客中还会再次详细介绍，可根据学习需要选择性阅读。

2.1 主菜单

该菜单包含工程的打开、保存和打印等文件菜单命令。

2.1.1文件菜单（File）

该菜单包含工程的打开、保存和打印等文件菜单命令，具体如下：

命令	功能描述
新建	创建一个SWMM工程
打开	打开已存在的工程
重新打开	打开最近用过的工程
保存	保存当前工程
另存为	将当前工程用另外一个名称保存
发送	将当前的研究区地图作为文件输出或将当前的结果输出为热启动文件
链接	将两个界面文件的路径链接在一起
页面设置	设定打印的页边距和方向
打印预览	对当前输出项进行预览（包括地图、报告、图标或表格）
打印	打印当前视图
关闭	退出SWMM

2.1.2 编辑菜单（Edit）

该菜单包含编辑和复制等功能选项菜单命令，具体如下:

命令	功能描述
复制到	复制当前内容（地图、报告、图标或表格），粘贴到剪切板或文件里
选择对象	使用户能够选择研究区的对象
选择顶点	使用户能够在地图上选择子流域和连接导管的顶点或端点
选择区域	使用户能在地图上为选择的多个对象画出一个区域
全部选择	选择当前所有内容
查找对象	利用地图中的名称查找一个对象
查找文本	在状态报告文件中查找指点的文本对象
组编辑	对一组在同一图层中的对象进行属性编辑
删除组	删除一组落在同一图层中的对象

2.1.3 视图菜单（View）

该菜单包括查看研究区和工程工具栏等按钮。

命令	功能描述
尺寸	设定地图参考坐标和长度单位
背景	允许在工程中加载、编辑和观察一张背景图片
移动	在地图中移动
放大	放大地图
缩小	缩小地图
全屏	将地图以全景最大化的方式放置在界面中
查询	将满足查询要求的对象在图像中高亮显示
全景查看	查看显示部分在整个地图中的位置
对象	将图形中的对象进行显示
图例	控制图例的显示
工具栏	控制工具栏在界面中的显示

2.1.4 工程菜单（Project）

该菜单包括对当前工程进行分析的菜单命令。

命令	功能描述
摘要	对每个对象的类型和数量进行列表显示
详细	为所有工程数据提供一个详细的列表
缺省值	编辑工程缺省值属性
标准数据	在工程中注册一个含有标准数据的文件
模型模拟	运行模型

2.1.5 报告菜单（Report）

该菜单可以以不同的格式输出分析结果。

命令	功能描述
状态	提供一份最近模拟运行的报告单
绘图	将模拟结果用图的方式进行显示
表格	将模拟结果用列表的方式进行显示
统计	将模拟的结果用统计分析的方式显示
自定义	用户自定义当前图表的显示状态

2.1.6 工具菜单（Tools）

该菜单包含设置工程参数、研究区显示选项以及加载项等菜单命令

命令	功能描述
参数设置	设置工程对象参数，例如字体大小、（更新后）是否删除、显示的小数点后位数等等
地图显示选项	设定地图的参数，如对象的大小、注释、水流方向箭头和背景颜色
配置工具	配置外部的加载工具

2.1.7 窗口菜单（Window）

该菜单用于对工作区对象布局的设置。

命令	功能描述
叠加	将所有窗口叠加显示，同时使研究区地图全屏显示
部分显示	将地图最下化，在显示区域窗口垂直显示
全部关闭	除了显示地图所有窗口关闭
窗口列表	将所有打开的窗口进行列表显示，当前选择的窗口用一个复选标记焦距

2.1.8 帮助菜单（Help）

可以从该菜单得到来自SWMM公司的帮助文件。

命令	功能描述
帮助主题	显示帮助文件
怎么办	对大多数命令按钮操作的主题进行列表显示
度量单位	显示所有SWMM参数的度量单位
错误信息	显示了所有错误信息所代表的含义
用户指南	提供给用户一个关于SWMM的简短介绍
关于	显示用户当前SWMM的使用版本

2.2 标准工具栏

包含用户常用工具的快捷按钮，其作用分别为（按图片中的顺序排列，下同）：

1. 新建一个工程
2. 打开一个存在的工程
3. 保存当前工程
4. 打印当前页面

1. 复制当前选择到剪切板或文件
2. 查找研究区地图指定的对象或报告单中指定的文本
3. 可视化条件查询
4. 切换概览地图显示

1. 运行模型

1. 查看状态报告
2. 将模拟结果用一个新的坡面图显示
3. 将模拟结果用一个新的时间曲线显示
4. 模拟结果用一个新的表格显示
5. 将模拟结果用一个新的散点图显示
6. 将模拟结果用统计分析结果显示

1. 更改当前可视区域的属性
2. 重新布置窗口的叠放方式，同时将研究区最大化

2.3 状态栏

Auto-Length Off：自动长度计算，再打开的情况下，会将绘制管线的实际长度设置为管线的真实长度。如果绘制的管线图仅为示意图，与CAD图纸不同，建议关闭。
Offsets：偏移，有深度偏移和标高偏移。个人习惯使用标高偏移（Elevation）。
Flow Units：流量单位。国内通常使用CMS，即m³/s。

2.4 图像与对象工具栏

2.4.1 地图工具条

地图工具条包含了显示研究面积地图的按钮，其作用分别：

1. 选择地图中的对象（编辑>>选择对象）
2. 选择管段或者子汇水面积的顶点（编辑>>选择顶点）
3. 选择地图中的区域（编辑>>选择区域）
4. 地图平移（视图>>平移）
5. 地图放大（视图>>放大）
6. 地图缩小（视图>>缩小）
7. 绘制全尺寸地图（视图>>全尺寸）
8. 测量地图中的长度或者面积

2.4.2 对象工具条

对象工具条包含了将可视化对象添加到研究面积地图的按钮，其作用分别为：

1. 将雨量计添加到地图
2. 将子汇水面积添加到地图
3. 将连接节点（汇接点）添加到地图
4. 将排放口节点添加到地图
5. 将分流器节点添加到地图
6. 将蓄水设施节点添加到地图
7. 将管渠管段添加到地图
8. 将水泵管段添加到地图
9. 将孔口管段添加到地图
10. 将堰管段添加到地图
11. 将出水口管段添加到地图
12. 将标签添加到地图

2.5 项目地图浏览器

当选择了 SWMMH工作空间左侧面板中的地图标签，将显示地图浏览器面板（见左图）。它控制了地图影射主题和显示在研究面积地图中的时段。地图浏览器面板的宽度可以利用位于右侧边缘的分隔条调整。地图浏览器包括以下三个面板，控制了地图显示的结果：

1. 主题面板用于选择地图中以颜色编码方式显示的一组变量。
2. 时段面板用于选择显示在地图中的模拟结果时段。
3. 动画控制面板用于控制研究面积地图的动画显示，以及控制剖面线图随时间的变化。