コンピュータの普及と各種モデルソフトの開発により、都市型洪水を評価・防止するための技術的手段として排水システムモデルを活用することは、治水・防災における重要な技術的アプローチとなっている。この研修では、GIS や CAD などのツールを総合的に活用して大規模な都市排水システムの水理モデルを効率的に構築し、SWMM を使用して排水システムの水理シミュレーションを実現することに焦点を当てます。水質シミュレーション、ライン制御機能、水質処理機能など、SWMMの詳しい活用方法を解説します。説明の過程では、他のソフトウェア（AutoCAD、ArcGIS、MS Officeなど）とのデータ交換や連携の方法を事例を交えて解説し、将来、様々なソフトウェア間の連携作業をより効率的に行えるようにします。モデリング効率を向上させ、排水モデルの適用範囲を拡大するため。
今回はHuitian[HTWATER]ソフトウェアを無償提供。Huitian 排水デジタル分析プラットフォームは、都市排水システム インフラストラクチャのデータ管理のニーズや、水文、水理、水質シミュレーションのデータ ニーズを満たすために、データベースの形式で対応するデータの保存を実現します。分流排水システムおよび合流排水システムの地表水理、管網水理および水質プロセスのシミュレーション計算を実行できます。都市の低影響開発対策の水文、水理、水質プロセスをシミュレーションおよび計算できます。都市浸水の一次元と二次元の連成シミュレーション計算を実現し、地下浸水水域の浸水深さ、流れ方向、流速点のシミュレーション結果を提供します。SWMM モデル形式と完全な互換性があり、プラットフォーム モデルと SWMM モデルの間で変換できます。このプラットフォームのモデル データとシミュレーション結果は、主流の GIS データベース形式で保存され、ArcGIS や MS オフィスなどの一般的なソフトウェアで表示、編集、描画できるため、ユーザーはモデル データと結果データをさらに拡張して適用できます。柔軟に。
今回は、都市浸水水文学と流体力学連成をシミュレーションするための HTWATER ソフトウェアの使用と、スポンジ都市の主要な管理指標の計算方法に焦点を当てます。都市浸水シミュレーション手法の適用により、指定された降雨強度における都市浸水の水文・水理計算結果が得られ、浸水深、浸水過程、敏感地域の水深変化などの重要な情報が直感的に表示され、都市部の浸水の防止と制御計画のための強力なデータサポート。同時に、HTWATERソフトウェアには、スポンジシティの主要な管理指標のワンクリック分析機能もあり、ワンクリックで全体および個々の流域サブエリアの年間流出抑制率と汚染物質削減率の合計を取得できます。水質シミュレーションが完了すると、スポンジシティの主要管理指標の計算効率が大幅に向上します。
今回の目標は、GIS と CAD データに基づく都市排水システムの水理モデリング手法を習得し、複雑な都市排水システム モデルの構築を完了できるようにすることです。同時に、排水・氾濫防止やスポンジ都市設計などの工学実践分野における水理シミュレーションの応用方法を習得します。都市浸水の一次元および二次元連成水理計算の原理を理解し、ソフトウェアツールを使用して都市浸水シミュレーションを実現します。
パート 1: 水理モデリングにおける CAD と GIS の応用
1.1 複雑な都市排水ネットワーク システムの迅速なモデリング: 標準化された手順を通じて、CAD データと GIS データを使用して SWMM モデルを確立します。モデリングのさまざまな段階でさまざまなソフトウェアを活用して、効率的なデータ処理、正確なパラメーターの割り当て、および迅速なモデルの確立を実現します。コストを増加させない条件で、一般的に使用されているソフトウェアを使用して水力モデルの構築を実現します。
1.2 パイプネットワークの水理性能の主題図の作成: SWMM モデルの計算結果を GIS の豊富なレンダリングおよびマッピング機能と組み合わせて使用し、排水システムの性能評価のための主題図を作成します。一般的なテーマ マップには、ノード オーバーフロー カラー マップ、パイプ セグメントの流量カラー マップ、パイプ セグメントの応答戻り期間のカラー マップが含まれます。排水システムの問題点と計画計画の実施効果を視覚的に表示します。
パート II: SWMM モデルの詳細な適用
2.1 SWMM動的制御機能：制御機能により、シミュレーションプロセス中に条件を判断して、水ポンプ、パイプライン、オリフィス、堰、ベントパイプを制御できます。
2.2 SWMM 水質シミュレーション機能: 土壌汚染物質の蓄積と雨による浸食プロセスのシミュレーションを実現し、管網のさまざまな位置での時間の経過に伴う汚染物質の濃度の計算結果を取得します。
2.3 SWMM 水質処理機能: ノードの処理属性を使用して、ノードを水処理構造として使用し、水質処理機能を実現します。
パート III: 都市浸水の一次元と二次元の連成シミュレーション
3.1 都市浸水の一次元および二次元連成シミュレーション: ホイチの排水デジタル解析プラットフォームを使用して、都市浸水の一次元および二次元連成シミュレーション計算を実現し、水没深さ、流れの方向、および流速のシミュレーション結果を提供します。地下水が浸水している水域のポイント。
3.2 浸水浸水深主題図の作成：都市浸水の一次元および二次元連成シミュレーション結果を通じて、都市浸水状況を分析し、その分析を都市浸水浸水深主題図に首尾よく作成することができる。
3.3 浸水シミュレーション結果の統計解析：指定したプロットに対して水没深さの統計解析を行うことができ、異なるプロットの水没深さの最大値、最小値、平均値、総水没面積などのデータの統計結果を得ることができます。 、水没深さと面積の統計もカスタマイズできます。
3.4 水没深度-時間曲線: 水没領域の水没深度-時間曲線を描くことができます。
パート IV: スポンジシティの主要管理指標の計算
4.1 海綿都市のモデル化：海綿都市の水文学的および流体力学モデルを確立し、節水の原則に基づいてプロットの年間流出抑制率と汚染物質削減率を計算します。
4.2 年間総流出抑制率の計算: モデル全体および単一流域サブエリアの年間総流出抑制率の計算結果をワンクリックで取得できます。
4.3 汚染物質削減率の計算: モデル全体および単一流域サブエリアの汚染物質削減率の計算結果をワンクリックで取得できます。
パート V: SWMM の二次開発の基礎
5.1 SWMM ダイナミック リンク ライブラリのインターフェイス関数の呼び出し: SWMM ソース コードをコンパイルしてダイナミック リンク ライブラリ ファイルを生成し、インターフェイス関数の関数と呼び出しメソッドを紹介します。現場プログラミングによりシミュレーション機能を実現します。
5.2SWMM バイナリ シミュレーション結果ファイルの構造分析: 出力ファイルを解析することで、シミュレーション結果を柔軟に抽出できます。オンサイトプログラミングにより、指定した結果抽出機能をoutファイルに実現します。
