SWMMビジュアルオブジェクト

ビジュアルオブジェクトは、SWMMワークスペースのマップに表示することができる。

 

1 雨量計

雨量計は、スタディエリアの1つ以上の小流域の領域の降水量データを提供する。降雨量のデータは、ユーザーが定義した時系列であるか、外部ファイルから得ることができる。現在使用中のいくつかの人気のある降雨ファイル形式と標準のユーザー定義型がサポートされる。

雨量計の主な入力特性は、次のとおりである。

  • 降水量データの形式(例えば、強度、大きさまたは累積量)
  • 時間間隔(例えば、毎時間、15分など)
  • 降雨データソース(入力時系列または外部ファイル)
  • 降雨データの名前

 

 

2 小流域

小流域は、地形や排水システムの要素が単一の排出ポイントに地表面流出を指示することができ文学の単位の土地である。ユーザーは、研究領域を適切な数の小流域に分け、各小流域の排出ポイントを識別する責任がある。排出口は、排出システムのノードまたは他の小流域であることができる。

小流域は、投手の地域と火投手地域に区分される。地表面流出は投手地域の上部の土壌に浸透することができますが、火投手地域は浸透することができない。火投手地域はそれ自体が2つのサブ領域に分かれています。一つは、要旨貯留(プールに集まった底流)があり、他の一つは、そうではない。流出流れは、流域のサブ流域の一つから他のサブ領域に流れることができるか、または2つのサブ領域は、小流域の排出口に排水することができる。

小流域の火投手地域で不飽和上部土壌地域での降水の浸透は、4つの異なるモデルを使用して記述することができる:

  • Horton
  • Modified Horton
  • Green-Ampt
  • Modified Green-Ampt
  • Curve Number

敷地に雪が降る降水量の蓄積、再配布および溶融をモデル化するには、Snow Packオブジェクトを割り当てる必要があります。小流域の下の帯水層と排水システムのノード間の地下水の流れをモデル化するためには、流域に地下水変数のセットを割り当てる必要があります。小流域での汚染物質の蓄積とシトギムは流域に割り当てられた土地利用と関連している。植生滞在装置、透水性の包装、浸透トレンチ、雨水庭園、屋上緑化、雨水通過のような様々な種類の低影響開発手法を使用して降水量/流出水を捕捉し、維持することは、事前に設計されLID制御セットを小流域に割り当ててモデリングすることができる。

小流域の他の主要な入力パラメータは次のとおりです。

  • 流量計
  • 排出ノードまたは小流域
  • 土地利用
  • 流域面積
  • 不浸透性
  • 傾斜
  • 流域幅
  • 照度計数
  • 投手領域と呼ば投手領域の要旨底流(水たまりに集まった貯留)。
  • 要旨底流(水たまりに集まった底流)がない不浸透性区域のパーセント。

 

 

3 節点ノード

節点は、リンクが一緒に接続されている排水システムのノードである。物理的には、自然の表面のチャネルの合流を表現することができ、下かもしれないシステムにマンホール、またはパイプ接続継手。外部流入は接合部では、システムに入ることができる。導管を接続する時に過剰の水が部分的に加圧されることができ、これは、システムで失われたり、または接合部の上に池に入り、連続的に節点に排出されることがあります。

節点の主な入力パラメータは、次のとおりです。

  • 床の高さ
  • 深さ
  • 浸水時の表面の面積(オプション)
  • 外部流入データ(オプション)

 

 

4 排出口のノード

排出口のノードは、動的ウェーブの流れルーティングで最終ダウンストリームの境界を定義するために使用される排水システムのエンドノードです。他のタイプの流れのルーティングでは、節点のように動作します。単一のリンクだけ流出ノードに接続することができ流出物を小流域の表面に排出するためのオプションがあります。

流出口の境界条件は、次のステップの関係のいずれかによって説明することができます。

  • 接続管渠の臨界または通常のフロー深さ
  • 固定のステップの高さ
  • 潮の高さとその日の時間の表に記載されている潮汐段階
  • ステージ対時間のユーザ定義の時系列。

排出口の主な入力パラメータは、次のとおりです。

  • 床の高さ
  • 境界条件の種類と段階の説明
  • 流出水を通じた逆流を防止するためのフラップゲートの存在。

 

 

5 流量分配ノード

流量分配ノードは、指定された方法で、特定の管渠に流入を転換する排水システムのノードである。流量分配ノードは、排出側に複数の管渠のリンクだけ持つことができる。流量分配器は、Steady FlowとKinematic Waveルーティングでのみ動作し、Dynamic Waveルーティングで単純接合で処理される。

流入流量が転換されるように定義される4つのタイプの流量分配器がある。

Cutoff Divider:  すべての流入を定義されたカットオフ値以上で転換する。

Overflow Divider:  すべての流入を転換されていない管渠の流動容量以上に転換する。

Tabular Divider:  変換された流れを総流入の関数として表現する表を使用する。

Weir Divider:  変換された流れを計算するために堰(土手/ボー)式を使用する。

 

Weir Divider を通じて転換された流れは、以下の式によって計算されます。

Qdiv=分配された流量、Cw=堰係数、Hw=堰の高さとfは次のように計算される。

Qin=スプリッタに流入した流量、Qmin=分配が開始される流量、

ウィアーディバイダのカスタムパラメータは、Qmin、HwとCwです。流量分配器の基本的な入力パラメータは、次のとおりである。

  • 節点のパラメータ(上記参照)
  • 変換された流量を受信するためのリンクの名前
  • 変換された流量の量を計算するために使用される方法です。

 

6 貯留施設

貯留ユニットは、保存体積を提供する排水システムのノードである。物理的に流域のように小さいか湖ほど大きな貯蔵施設を示すことができる。貯蔵施設の容積特性は表面積の高さの関数または表説明される。排水ネットワークの他のノードに流入と流出を排出することに加え底流ノードは、表面蒸発と土壌浸透により水が失われることがあります。

貯留施設の主な入力パラメータは、次のとおりです。

  • 床の高さ
  • 最大の深さ
  • 地表面の深さ領域のデータ
  • 蒸発の可能性
  • 漏れパラメータ(オプション)
  • 외부 유입 데이터 (선택 사항).

 

 

6 管渠

管渠は、輸送システムのあるノードから別のノードへの水を移動させるパイプまたはチャネルである。断面形状は、様々な標準的なオープンとクローズ型形状の中から選択することができる。

ほとんどのオープンチャンネルは長方形、台形またはユーザー定義の不規則な断面形状で表現することができる。後者の場合、trantectオブジェクトを使用して横断面での距離に応じて深さが異なってくる方法を定義する。ほとんどの新しい排水口と下水道管は、一般的に楕円形またはアーチ形の中の円形である。塗りつぶされた丸形で丸パイプの底は堆積水満たされているので、流量を制限することができる。ユーザー定義の閉じた形は、横断面の形状カーブを提供して定義される中心線に対して対称的な閉じた形状の形状を可能にする。

swmmは照度計数方程式を使用して、すべての管渠の流量(Q)、断面積(A)、数理半径(R)、傾き(S)との間の関係を表現します。単位は、米国標準単位。

ここで、nはManning照度係数である。傾き(S)は、使用された流動ルーティング方法に応じて、管渠傾斜または摩擦傾斜(つまり、単位長さ当たりの水痘の損失)と解釈される。

Circular Force Main cross-sectionsがあるパイプの場合、完全加圧流れのManning方程式の代わりにHazen-WilliamsまたはDarcy-Weisbach公式が使用される。米国の単位の場合Hazen-Williams式は次の通りである。

ここで、Cは、表面粗さと反比例して断面積のパラメータのいずれかを提供されているHazen-Williams C係数です。Darcy-Weisbach数式は次のとおりである。

ここで、gは重力加速度であり、fはDarcy-Weisbach摩擦係数である。乱流の場合、後者はColebrook-White方程式を使用して、パイプの壁の粗さ要素の高さ(入力パラメータとして提供される)と流れのレイノルズ数を決定する。使用方程式の選択は、ユーザー提供のオプションである。

グァンゴウン加圧のためにForce Main shapeを指定する必要がない。閉じた断面形状は、潜在的に加圧されることがありますので、マニング式を使用して摩擦損失を計算するforce mains役割をする。

導管の長さに沿った水の一定の流出速度は、浸水率の値(in/ hrまたはmm/ hr)を供給してモデル化することができる。これは唯一の浸水の損失を説明するだけで、降雨に依存する地下水の浸透を説明していない。後者は、SWMMのRDII機能を使用してモデル化することができる。

管渠の主な入力パラメータは、次のとおりです。

  • 유입 및 유출 노드의 이름
  • 入口ノードと出口ノードが反転する高さまたは高さのオフセット
  • 管渠の長さ
  • Manning粗度係数
  • プロフィール
  • 流入と流出の損失(オプション)
  • 漏れ率(オプション)
  • 逆流を防止するためのフラップゲートがある(オプション)
  • 管渠が水路として機能する場合の流入点形状コード番号(オプション)。

 

 

7 ポンプ

ポンプは、水をより高い高度引き上げるために使用されているリンクである。ポンプ曲線はポンプの流速と入口と出口ノードの条件との間の関係を示す。5つのタイプのポンプ曲線がサポートされる。

タイプ1湿った井戸を有するオフラインポンプで、利用可能な井戸容積で流れが徐々に増加する。

タイプ2インライン・ポンプで、入口のノードの深さによって流量が段階的に増加します。

タイプ3インラインポンプで、流入口と流出口のヘッドの差によって流量が連続的に変化します。

Type4流量がインレットノードの深さとともに連続的に変化する可変速度インラインポンプ。

 

Ideal

流速が入口ノードでの流入速度と同じ「Ideal」移送ポンプ曲線は必要ありません。ポンプは、入口ノードからの唯一の流出接続べきである。主に予備設計に使用される。

ポンプのON/ OFF状態は流入ノードから開始し、ブロック水深を指定したり、ユーザー定義の制御規則を使って動的に制御することができる。また、ルールを使用して、ポンプの流れをスピードを変えて運転をシミュレートすることもできる。

ポンプの主な入力パラメータは、次のとおりである。

  • 入口と出口ノードの名前
  • ポンプ曲線の名前(またはIdealポンプの場合は、*)
  • 初期のオン/オフ状態
  • 開始と終了の深さ

 

 

 

フローコントローラ

フローコントローラは、輸送システム内での流れを制御してバイパスするために使用される構造物または装置です。一般的に、これらの機能は、次のような用途に使用される。

  • 貯留施設の排出を制御
  • 容認しないコストを防止
  • 処理施設とインターセプタに流れ切り替え

SWMMはオリフィス、堰やアウトレットのタイプの流量調節器をモデル化することができる。

 

 

8 オリフィス

オリフィスは、排水システムの出口および転換構造をモデル化するために使用され、一般的にマンホール、貯留施設や制御ゲートの壁の開口部である。これらのノードは、SWMMに、両方のノードを接続するリンクとして表示されます。オリフィスは、円形または長方形の形を持つことができており、上流ノードの下または側面に沿って配置されることがあり、逆流を防止するためのフラップゲートがあります。

オリフィスは、すべてのタイプの流路で貯留施設排出口として使用することができる。貯留施設のノードに接続されていない場合は、動的ウェーブの流れルーティングと分析される排水ネットワークのみ使用することができる。

完全浸水されたオリフィスを介しての流れは次のように計算される。

ここで、Q=流速、C =排出係数、A=オリフィス開口面積、g=重力加速度、およびh=オリフィスを横切る水痘違い。オリフィスの開口部の高さは、ユーザー定義の制御規則を使って動的に制御することができる。この機能は、ゲート開放と閉鎖をモデル化するために使用することができる。部分的に満ちたオリフィスを通過する流れは、等価式を使用して計算される。

オリフィスのデフォルトの入力パラメータは、次のとおりである。

  • 入口と出口ノードの名前
  • 構成(下または側面)
  • 形態(円形または長方形)
  • 入口ノードの反転より上の高さまたは高さ
  • 排出係数
  • 開閉時間

 

9 ウィアー(土手や報)

堰は、オリフィスのように排水システムの排出口との切り替え構造をモデル化するために使用される。ウィアー(weir)は、一般的にマンホール(manhole)、チャンネル側面または貯留施設内に位置する。これらSWMMで、両方のノードを接続するリンクで内部的に表現される。このノードでは、ウェア自体が上流ノードに配置される。逆流を防止するために、フラップゲートが含まれることができる。

上記語(weir)の5つの種類があり、それぞれの表に記載された堰を横切る計算の流れについて他の数式が統合されている。

ウィアー(weir)タイプ 断面形状 流れ式
Transverse 長方形
Side flow 長方形
V-notch 三角形
Trapezoidal 台形
Roadway 長方形
Cw=堰排出係数、L=堰の長さ、S= V-ノッチまたは台形堰の側面傾き、h=堰を横切る水痘違い、Cws=台形堰の側面を通じた排出係数

道路堰は、一般的に倍数型導管と一緒に使用される広範囲にトキ付き長方形堰でモデル道路交差点を使用します。Hと道路幅の関数としてCWを決定するためにFederal Highway AdministrationのHydraulic Design of Highway Culverts第3版(Publication No. FHWA-HIF-12-026、2012年4月)の曲線を使用します。

ウェアは、すべてのタイプの流路で貯留施設の出口として使用することができる。貯留施設に付いていない場合は、動的ウェーブの流れルーティングと分析される排水ネットワークのみ使用することができる。

入口ノード反転、上記の堰クレスト高めるカスタマイズ制御規則を使って動的に制御することができる。この機能を使用して膨張式ダムをモデル化することができる。

堰は有料にするか、できないようにすることができます。 課された堰は、それを通る流れを計算するために等価なオリフィス方程式を使用する。 開いた通路に配置された堰は、通常は追加料金を支払うことができないが、閉鎖された迂回構造に設置された堰または雨水流入口を表す堰は許可される。

ウィアーのデフォルトの入力パラメータは、次のとおりである。

  • 入口と出口ノードの名前
  • 入口ノード反転、上記のクレストの高さまたは標高
  • 排出係数。

 

10 放水口(Outlets)リンク

放水口のリンクは、一般的にストレージデバイスからの流出を制御するために使用される流量制御装置です。ポンプ、オリフィスまたは堰の特性を示すことができない特殊な水痘 – 排出の関係をモデル化するために使用される。バンスグウンSWMMで、両方のノードを接続するリンクで内部的に表現される。また、出口には一方向にのみ流れを制限するフラップゲートを有することができる。

貯留施設に接続された排出口は、すべてのタイプの流量ルーティングで動作する。貯留施設に取り付けられていない場合は、Dynamic Wave flow routingに分析された排水ネットワークでのみ使用することができる。

ユーザー定義のレーティングカーブは、コンセントの排出口を、コンセントの開口部より上のフリーボードの深さまたはその両端のヘッド差の関数として決定します。 制御ルールを使用して、特定の条件が存在するときにこのフローを動的に調整することができます。

放水口の主な入力パラメータは、次のとおりです。

  • 入口と出口ノードの名前
  • 入口ノード反転の高さや高さ
  • 関数またはテーブル(または深さ)を含むテーブル – 防水関係

 

11マップラベル

マップラベルは、SWMMのスタディエリアマップに追加されたオプションのテキストラベルにマップの特定のオブジェクトまたは領域を識別するために有用である。ラベルは、すべてのWindowsフォントで描画することができ、自由に編集することができ、地図の任意の場所にドラッグすることができます。