Hướng dẫn sử dụng EPA SWMM

H
H
ö
ö
ô
ô
ù
ù
ng daãn s
ng daãn s
öû
öû
du
du
ï
ï
ng EPA SWMM 5
ng EPA SWMM 5
STORM WATER
STORM WATER
MANAGEMENT MODEL
MANAGEMENT MODEL
USER’S MANUAL
USER’S MANUAL
Version 5.0
By
Lewis A. Rossman
Water Supply and Water Resources Division
National Risk Management Research Laboratory
Cincinnati, OH 45268
M.Hoà Long Phi

The University Of Technology
The Civil Engineering Faculty
Water Resourse Engineering Department
Lòch söû phaùt trieån cuûa SWMM
•1969-1971: Version 1 (B. Metcalf and Eddy et al.)
•1975: Version 2 (Huber et al., 1975)
•1981: Version 3 (Huber et al., 1981; Roesner et al., 1981)
•1988: Version 4 (Roesner et al., 1988)
•2004: Version 5 (Lewis A. Rossman, 2004)
•Download: />INTRODUCTION
Khả năng của mô hình
RUNOFF (mô hình chảy tràn)
 Mô hình mưa là hàm theo thời gian
 Bốc hơi từ mặt nước
 Lượng mưa giữ lại bởi các khu trữ
 Quá trình thấm vào đới không bão hòa của mặt đất
 Quá trình thấm vào mực nước ngầm
 Dòng trao đổi giữa nước ngầm và nước mặt
 Lan truyền dòng chảy tràn trên mặt đất
Khả năng của mô hình
EXTRAN (mô hình thủy lực)


Không hạn chế quy mô hệ thống.
 Cho phép khai báo cống kính, kênh hở và sông tự nhiên.
 Cho phép mô phỏng các công trình như: khu trữ, trạm xử lý
nước, cửa chia nước, trạm bơm, cống hở và cống ngầm.
 Cho phép xem xét các lưu lượng nhập từ chảy tràn, nước
ngầm, nước thải và chuỗi lưu lượng tùy ý
 p dụng phương pháp sóng động học hoặc động lực.

 Mô phỏng các chế độ chảy khác nhau: thuỷ triều, chảy ngập
trong cống, dòng chảy ngược, và ngập trên mặt đất.
 Cho phép khai báo chề độ điều khiển hoạt động của bơm
hoặc cống.
Ứng dụng của SWMM
SWMM đã được ứng dụng trong hàng ngàn dự án thoát
nước trên khắp thế giới để quy hoạch và xác đònh quy mô
của các hạng mục công trình thoát nước như:
 Đường ống,
 Kênh dẫn,
 Đập tràn,
 Trạm bơm,
 Hồ điều tiết,
 Cống ngăn triều
Cài đặt chương trình
 Sau khi download, chạy file epaswmm5_setup.exe để tiến
hành setup chương trình.
 Thư mục mặc đònh là
C:\Program Files\EPA SWMM 5.0.
 Sau khi cài đặt trong Start Menu sẽ xuất hiện một biểu tượng
của EPA SWMM 5.0.
Hướng dẫn sử dụng
 Các bước thực hiện mô phỏng một Project :
1 .Khai báo các thông số mặc đònh
và các tùy chọn.
2 .Vẽ sơ đồ lưu vực và mạng lưới
công trình thoát nước.
3 .Khai báo các thông số của hệ thống.
4 .Chạy mô phỏng
5 .Xem xét kết quả

6 .Hiệu chỉnh thông số đầu vào và mô phỏng lại
(nếu cần)
9 Khai báo các thông số
• mặc đònh và các tùy chọn
• của hệ thống
Khai báo thông số mặc đònh – Khai báo các ký hiệu cho từng
đối tượng , Project Ỉ Default
Khai báo các ký hiệu cho
từng đối tượng
Tuỳ chọn để giữ nguyên các ký
hiệu dùng cho các project khác
-Trạm đo mưa
- Tiểu lưu vực
- Nút
- Cửa xả
- Cửa chia nước
- Vùng trữ tạm nước
- Ống dẫn ( kênh , ống , sông )
-Bơm
Khai báo thông số mặc đònh
Khai báo các giá trò mặc
đònh cho tiểu lưu vực
- Diện tích lưu vực ( ha)
- Bề rộng lưu vực ( m)
- Độ dốc trung bình
- % tỷ lệ diện tích không thấm
- Hệ số nhám Maning của phần không
thấm & vùng thấm
- Lượng nước trữ lại trên vùng không thấm
- Lượng nước trữ lại trên vùng thấm

- Phần hoàn toàn không thấm
Khai báo thông số mặc đònh
- Giá trò cho nút
- Chiều sâu max của nút
- Chiều dài conduit (m)
- Loại Conduit
- Hệ số nhám của Conduit (p 141-143.pdf )
- Đơn vò tính ( CMS – m
3
/s ) ( p 137 .pdf)
- Phương pháp tính : Dynamic Wave cho
dòng chảy không ổn đònh
EpaSWMM Manual ( .pdf)
Appendix A Useful p137
Or
SWMM Help -> Help Topic -> Search …
Khai báo Map Option
Khai báo ký hiệu tiểu lưu vực -
Khai báo biểu tượng nút -
Ký hiệu biểu tượng đường ống -
Ký hiệu nhãn -
Thể hiện các giá trò trên màn hình -
Thể hiện ký hiệu ống -
Loại mũi tên -
Màu nền -
9 Khai báo các thông số
của hệ thống
 Các hạng mục vật chất
o Junction
o Rain Gage

o Subcatchment
o Conduit
o Outfall
o Outlet
o Pump
o Orifice
o Weir
o Divider
o Storage Unit
 Các đường cong đặc tính
o Pump Curve
o Diversion Curve
o Storage Curve
o Tidal Curve
o Rating Curve
o Time Pattern


Khai báo đối tượng Nút - Junction
Invert Elev
Z mặt đất
Max depth
Initial depth
Surcharge depth
- Lưu lượng nhập thêm vào nút
- Cao độ đáy hố ga (m)
- Chiều sâu max của hố ga = Zgr – Z inv
- Chiều sâu nước ban đầu của hố ga
- Chiều sâu lớp nước ngập khi tràn ra ngoài
- Diện tích bò ngập khi H > Hmax + H surcharge

Khai báo thông số Inflow của Junction
- Q chảy vào hệ thống đến từ nơi khác
- Khai báo bằng chuỗi thời gian
Direct
Khai báo thông số Inflow của Junction
Nước thải sinh hoạt
- Khai báo bằng giá trò trung bình
- Khai báo bằng Time Pattern
Dry Weather Flow
Khai báo thông số Inflow của Junction
RDII
(Rainfall-Derived
Inflow/Infiltration)
Dòng chảy phát sinh từ lưu vực khác,
có nguồn gốc từ mưa,
Được khai báo bằng Thủy đồ đơn vò
(Unit Hydrograph) và diện tích lưu vực.
Khai báo thông số Inflow của Junction
RDII (Rainfall-Derived Inflow/Infiltration)
TT(1+K)
Qmax
Giản đồ lưu lượng tràn tính cho 1 ha

 Khai báo thông số đo mưa - Rain Gage
Mô hình mưa thiết kế P=3 năm
trạm Tân Sơn Nhất
0
10
20
30

40
0
-15
1
5-30
30-4 5
45-6
0
6
0
-7
5
7
5-90
90-105
1
05-12
0
1
20
-1
3
5
13
5
-150
15
0
-165
1

65-18
0
thời gian (phút)
Lượng mưa (mm)
- Loại số liệu về cường độ mưa
- Khoảng thời gian giữa 2 số liệu (hh:mm)
-Nguồn sốliệu
Intensity (mm/h)
Volume (mm)
Accumulative (mm) ( cộng dồn)
Time series
File
- Đơn vò tính
( mm , inch )

 Khai báo đối tượng Lưu Vực - Subcatchment
- Trạm mưa phụ trách
- Nút nhận nùc
- Diện tích lưu vực ( ha)
- Chiều rộng chảy tràn (m)
- Độ dốc mặt đất ( %)
- Tỷ lệ diện tích không thấm
- Hệ số nhám Maning của vùng không
thấm & vùng thấm (p141)
- Lớp nước trữ trên vùng không thấm
& vùng thấm ( mm)
- Tỷ lệ diện tích hoàn toàn không trữ (%)
- Kiểu tràn
- Tỷ lệ tham gia tràn
- Phương trình thấm ( Horton , Grenn-Apt)

thấm – không thấm
không thấm – thấm
thấm – không thấm – hg

 Khai báo đối tượng tuyến thoát nước - Conduit
- Nút vào
- Nút ra
- Hình dạng ( p40 .pdf )
- Chiều sâu max (m)
- Chiều dài (m)
- Hệ số nhám Maning (p141-143 .pdf )
- Chiều cao bậc chảy vào (m)
- Chiều cao bậc chảy ra (m)
- Lưu lượng ban đầu ( m
3
/s)
- Hệ số tổn thất cục bộ đầu vào (0,5)
- Hệ số tổn thất cục bộ đầu ra (1)
- Hệ số tổn thất cục bộ khác trên đoạn cống
- Van ngăn một chiều ( yes = chảy ra )
Inlet offset
Outlet offset
Khai báo thông số hình dạng của Conduit
Loại cống tròn
- Số lượng ống
- Đường kính ống
(m- CMS)
Khai báo thông số hình dạng của Conduit
Loại cống tròn bò lấp một phần
Lớp bùn

Đường kính
Khai báo thông số hình dạng của Conduit
Loại kênh hình thang
Chiều sâu nước
(=Z
matdat
–Z
daykenh
–Z
antoan)
Bề rộng đáy
Mái dốc bờ phải / trái
( theo hướng nước chảy )
Hệ số mái dốc = ngang/đứng
Khai báo thông số hình dạng của Conduit
Irregular conduit ( Lòng dẫn tự nhiên)