MANUAL DEL USUARIO - Título de Especialista Universitario en

MANUAL DEL USUARIO - Título de Especialista Universitario en
5.0 vE
MANUAL DEL USUARIO
DISCLAIMER1
The information in this document has been funded wholly or in part by the U.S.
Environmental Protection Agency (EPA). It has been subjected to the Agency’s peer and
administrative review, and has been approved for publication as an EPA document.
Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or
recommendation for use.
Although a reasonable effort has been made to assure that the results obtained are
correct, the computer programs described in this manual are experimental. Therefore the
author and the U.S. Environmental Protection Agency are not responsible and assume no
liability whatsoever for any results or any use made of the results obtained from these
programs, nor for any damages or litigation that result from the use of these programs for
any purpose.
DELIMITACIÓN DE RESPONSABILIDADES
La información contenida en este documento ha sido financiada totalmente o en
parte por la U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Ha sido sometida a la
inspección de la agencia y a la revisión administrativa, habiendo sido aprobada para su
publicación como documento de la EPA. Las menciones realizadas a marcas o
productores comerciales no constituyen un reconocimiento o recomendación para su uso.
Aunque se ha realizado un esfuerzo considerable para garantizar que los
resultados obtenidos sean correctos, los programas de ordenador descritos en este
manual son aún experimentales. Por consiguiente, ni el autor ni la U.S. Environmental
Protection Agency se hacen responsables ni asumen ninguna relación con cualquiera de
los resultados obtenidos con el programa, ni del uso que se haga de los mismos, ni
tampoco de los daños o litigios que resultaran de la utilización de estos programas para
cualquier fin.
1
NdT: Se ha considerado adecuado mantener la versión íntegra original de los prólogos de la
versión inglesa del manual, junto con una traducción de la misma.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
i
FOREWORD
The U.S. Environmental Protection Agency is charged by Congress with protecting
the Nation’s land, air, and water resources. Under a mandate of national environmental
laws, the Agency strives to formulate and implement actions leading to a compatible
balance between human activities and the ability of natural systems to support and
nurture life. To meet this mandate, EPA’s research program is providing data and
technical support for solving environmental problems today and building a science
knowledge base necessary to manage our ecological resources wisely, understand how
pollutants affect our health, and prevent or reduce environmental risks in the future.
The National Risk Management Research Laboratory is the Agency’s center for
investigation of technological and management approaches for reducing risks from
threats to human health and the environment. The focus of the Laboratory’s research
program is on methods for the prevention and control of pollution to the air, land, water,
and subsurface resources; protection of water quality in public water systems;
remediation of contaminated sites and ground water; and prevention and control of indoor
air pollution. The goal of this research effort is to catalyze development and
implementation of innovative, cost-effective environmental technologies; develop
scientific and engineering information needed by EPA to support regulatory and policy
decisions; and provide technical support and information transfer to ensure effective
implementation of environmental regulations and strategies.
Water quality impairment due to runoff from urban and developing areas continues
to be a major threat to the ecological health of our nation’s waterways. The EPA
Stormwater Management Model is a computer program that can assess the impacts of
such runoff and evaluate the effectiveness of mitigation strategies. The modernized and
updated version of the model described in this document will make it a more accessible
and valuable tool for researchers and practitioners engaged in water resources and water
quality planning and management.
Sally C. Gutierrez, Acting Director
National Risk Management Research Laboratory
ii
© 2005. Traducción al Español por GMMF
PRÓLOGO ORIGINAL DE LOS AUTORES DE LA VERSIÓN EN
LENGUA INGLESA.
La Agencia de Protección del Medio Ambiente es la encargada por el congreso de
la protección de la tierra, aire y recursos de agua de la Nación. Bajo el mandato de las
leyes medioambientales nacionales, la Agencia intenta establecer e implementar acciones
lideradas por una compatibilidad permanente entre las actividades realizadas por el ser
humano y la capacidad de los recursos naturales para soportar y nutrir la vida. Para
cumplir con este mandato el programa de investigación de la EPA está aportando datos y
soporte tecnológico para resolver los problemas medioambientales de hoy en día y
construir la base de conocimiento científico necesaria para gestionar nuestros recursos
naturales con prudencia, comprender como los contaminantes afectan a nuestra salud, y
prevenir o reducir los riegos medioambientales en el futuro.
El laboratorio de Investigación Nacional de Dirección del Riesgo es el encargado
de la investigación de las aproximaciones tecnológicas y de la gerencia cuyo objetivo es
reducir los riesgos de las amenazas a la salud humana y al medio ambiente. El objetivo
del programa de investigación del laboratorio es obtener métodos para la prevención y
el control de la contaminación en el aire, en la tierra, en el agua, y en los recursos
subacuáticos; proteger la calidad del agua en sistemas públicos de agua, remediar los
lugares contaminados así como el agua subterránea; y evitar y controlar la
contaminación atmosférica en recintos interiores. El propósito de este esfuerzo es
promover el desarrollo y la puesta en marcha de tecnologías ambientales innovadoras,
rentables; desarrollar la información científica y de ingeniería necesaria por la EPA
para apoyar decisiones políticas y de control y suministrar la ayuda técnica y la
transmisión de información para asegurar la puesta en marcha eficaz de regulaciones y
de estrategias ambientales.
El deterioro de la calidad del agua debido a la escorrentía en área urbanas y en
desarrollo continua siendo una de las mayores amenazas para la salud de la ecología de
los cursos acuáticos de nuestra nación. El programa Stormwater Management Model de
la EPA es un programa de ordenador que puede calcular el impacto de esta escorrentía y
evaluarla eficacia de las estrategias de atenuación. La versión modernizada y
actualizada del programa descrita en este manual hará del mismo una herramienta más
accesible y valorada para investigadores y profesionales encargados de la planificación
y gestión de los recursos hídricos y la calidad de sus aguas.
Sally C. Gutierrez, Acting Director
National Risk Management Research Laboratory
© 2005. Traducción al Español por GMMF
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ACKNOWLEDGEMENTS
The development of SWMM 5 was pursued under a Cooperative Research and
Development Agreement between the Water Supply and Water Resources Division of the
U.S. Environmental Protection Agency and the consulting engineering firm of Camp
Dresser & McKee Inc.. The project team consisted of the following individuals:
US EPA
CDM
Lewis Rossman
Robert Dickinson
Trent Schade
Carl Chan
Daniel Sullivan (retired)
Edward Burgess
The team would like to acknowledge the assistance provided by Wayne Huber
(Oregon State University), Dennis Lai (US EPA), and Michael Gregory (CDM). We also
want to acknowledge the contributions made by the following individuals to previous
versions of SWMM that we drew heavily upon in this new version: John Aldrich,
Douglas Ammon, Carl W. Chen, Brett Cunningham, Robert Dickinson, James Heaney,
Wayne Huber, Miguel Medina, Russell Mein, Charles Moore, Stephan Nix, Alan Peltz,
Don Polmann, Larry Roesner, Charles Rowney, and Robert Shubinsky. Finally, we wish
to thank Wayne Huber, Thomas Barnwell (US EPA), Richard Field (US EPA), Harry
Torno (US EPA retired) and William James (University of Guelph) for their continuing
efforts to support and maintain the program over the past several decades.
iv
© 2005. Traducción al Español por GMMF
AGRADECIMIENTOS
El desarrollo de SWMM 5 fue conseguido bajo un Acuerdo de Cooperación para
la Investigación y el Desarrollo entre la División de Abastecimiento de Agua y Recursos
Hídricos de la EPA (Water Supply and Water Resources Division) y la empresa
consultora de ingeniería Camp Dresser & McKee Inc. El equipo de trabajo constó de los
siguientes miembros:
US EPA
CDM
Lewis Rossman
Robert Dickinson
Trent Schade
Carl Chan
Daniel Sullivan (retirado)
Edward Burgess
El equipo desearía agradecer la ayuda proporcionada por Wayne Huber
(Universidad del Estado de Oregón), Dennis Lai (US EPA) y Michael Gregory (CDM).
Queremos agradecer además las contribuciones realizadas por las siguientes personas
sobre la versión anterior de SWMM realizadas, las cuales han sido incluidas y mejoradas
en esta nueva versión: John Aldrich, Douglas Ammon, Carl W. Chen, Brett Cunningham,
Robert Dickinson, James Heaney, Wayne Huber, Miguel Medina, Russell Mein, Charles
Moore, Stephan Nix, Alan Peltz, Don Polmann, Larry Roesner, Charles Rowney, and
Robert Shubinsky. Por último, queremos dar las gracias a Wayne Huber, Thomas
Barnwell (US EPA), Richard Field (US EPA), Harry Torno (US EPA retirado) y William
James (Universidad de Guelph, Canadá) por sus continuos esfuerzos para apoyar y
mantener el programa a lo largo de las últimas décadas.
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v
vi
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
INDICE DE CONTENIDOS
1
INTRODUCCIÓN A EPA SWMM....................................................................................... 1
¿QUÉ ES EL STORM WATER MANAGEMENT MODEL? ...................................................................... 1
CARÁCTERÍSTICAS DEL MODELO HIDROLÓGICO ................................................................................. 1
APLICACIONES TÍPICAS DE SWMM ..................................................................................................... 3
INSTALACIÓN DE EPA SWMM............................................................................................................ 3
PASOS EN LA UTILIZACIÓN DE SWMM ............................................................................................... 4
SOBRE ESTE MANUAL ............................................................................................................................. 4
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
2
TUTORIAL............................................................................................................................ 7
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
EJEMPLO DE ESTUDIO DE UN ÁREA.................................................................................................... 7
CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO ......................................................................................................... 8
DIBUJO DE LOS OBJETOS ....................................................................................................................... 11
INTRODUCCIÓN DE LAS PROPIEDADES LOS OBJETOS ....................................................................... 13
REALIZACIÓN DE UNA SIMULACIÓN ................................................................................................. 18
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.5.5
2.5.6
2.5.7
2.6
2.7
3
Introducción de las Opciones de Simulación ........................................................................................................... 18
Realizando la Simulación. .................................................................................................................................... 19
Revisión del Informe de Estado. ............................................................................................................................ 20
Presentación de Resultados sobre el Mapa. ............................................................................................................ 22
Gráficos de Series Temporales. .............................................................................................................................. 23
Gráficos de Perfiles Longitudinales........................................................................................................................ 25
Realización de un Análisis mediante la Onda Dinámica Completa ...................................................................... 26
SIMULACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA ........................................................................................ 27
REALIZACIÓN DE UNA SIMULACIÓN CONTINUA ............................................................................. 32
MODELO CONCEPTUAL UTILIZADO POR SWMM..................................................... 36
3.1
3.2
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 36
COMPONENTES FÍSICOS (VISUAL OBJECTS). ..................................................................................... 36
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7
3.2.8
3.2.9
3.2.10
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
3.3.7
3.3.8
Pluviómetros (Rain Gages). .................................................................................................................................. 37
Cuencas (Subcatchments). ..................................................................................................................................... 37
Nudos de Conexión.............................................................................................................................................. 38
Nudos de Vertido (Outfall Nodes)....................................................................................................................... 39
Divisores de flujo. ................................................................................................................................................. 39
Sistemas de almacenamiento.................................................................................................................................. 40
Conductos............................................................................................................................................................. 41
Bombas ................................................................................................................................................................ 42
Reguladores de Caudal (Flow Regulators). ............................................................................................................ 43
Rótulos del Mapa (Mapa Labels)......................................................................................................................... 46
OBJETOS VIRTUALES (SIN REPRESENTACIÓN GRÁFICA) ................................................................. 46
Climatología ......................................................................................................................................................... 46
Objetos de Modelación de Nieve (Snow Packs). .................................................................................................... 48
Acuíferos .............................................................................................................................................................. 49
Hidrogramas Unitarios. ....................................................................................................................................... 49
Secciones Transversales ......................................................................................................................................... 50
Aportes externos de caudal (External Inflows)...................................................................................................... 51
Reglas de Control (Control Rules)......................................................................................................................... 52
Agentes contaminantes (Pollutants)....................................................................................................................... 53
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vii
Manual de Usuario - Índice
3.3.9
3.3.10
3.3.11
3.3.12
3.3.13
3.4
MÉTODOS COMPUTACIONALES ........................................................................................................... 58
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
3.4.5
3.4.6
4
Escorrentía superficial........................................................................................................................................... 58
Aguas subterráneas (Groundwater)....................................................................................................................... 60
Snowmelt.............................................................................................................................................................. 61
Modelo hidráulico de transporte (Flow Routing). ................................................................................................... 62
Acumulación de agua en superficie (Surface Ponding). ........................................................................................... 63
Modelo de calidad del agua (Water Quality Routing)............................................................................................ 64
VENTANA PRINCIPAL DE SWMM .................................................................................. 66
4.1
4.2
VISTA GENERAL .................................................................................................................................. 66
EL MENÚ PRINCIPAL. .......................................................................................................................... 67
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.2.7
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Barra de herramientas estándar............................................................................................................................. 70
Barra de Herramientas Mapa .............................................................................................................................. 70
Barra de Herramientas Objeto.............................................................................................................................. 70
Barra de Animación............................................................................................................................................. 71
LA BARRA DE ESTADO ........................................................................................................................ 71
EL MAPA DEL ÁREA DE ESTUDIO ..................................................................................................... 72
EL VISOR DE DATOS ............................................................................................................................ 73
EL VISOR DEL MAPA ........................................................................................................................... 73
EL EDITOR DE PROPIEDADES ............................................................................................................. 74
FIJAR LAS PREFERENCIAS DEL PROGRAMA ....................................................................................... 75
4.9.1
4.9.2
5
Menu archivo........................................................................................................................................................ 67
Menú edición ........................................................................................................................................................ 67
Menú ver.............................................................................................................................................................. 68
Menú proyectos ..................................................................................................................................................... 68
Menú informe ....................................................................................................................................................... 68
Menú ventana....................................................................................................................................................... 69
Menú Ayuda........................................................................................................................................................ 69
LAS BARRAS DE HERRAMIENTAS ...................................................................................................... 69
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
Preferencias generales............................................................................................................................................. 76
Formato de números ............................................................................................................................................. 77
TRABAJANDO CON PROYECTOS.................................................................................... 78
5.1
5.2
5.3
5.4
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.5
5.5.1
5.5.2
5.6
viii
Usos del Suelo (Land Uses). ................................................................................................................................ 53
Tratamiento (Treatment). ..................................................................................................................................... 55
Curvas (Curves) ................................................................................................................................................... 56
Series temporales de datos (Serie Temporal)........................................................................................................... 57
Patrones de tiempo................................................................................................................................................ 57
CREAR UN NUEVO PROYECTO ............................................................................................................. 78
ABRIR UN PROYECTO EXISTENTE ....................................................................................................... 78
GUARDAR UN PROYECTO ..................................................................................................................... 78
CONFIGURAR VALORES POR DEFECTO DEL PROYECTO. .................................................................. 79
Identificativos por defecto....................................................................................................................................... 80
Propiedades por defecto de las cuencas. ................................................................................................................... 80
Propiedades por defecto de nudos y líneas ............................................................................................................... 80
DATOS DE CALIBRACIÓN ..................................................................................................................... 81
Archivos de calibración ......................................................................................................................................... 81
Registrando datos de calibración............................................................................................................................ 81
VER TODOS LOS DATOS DEL PROYECTO ............................................................................................. 82
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SWMM 5.0 vE
6
Stormwater Management Model
TRABAJANDO CON OBJETOS.......................................................................................... 84
TIPOS DE OBJETOS.................................................................................................................................. 84
AÑADIR UN OBJETO .............................................................................................................................. 84
6.1
6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.2.6
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
7
Añadir un pluviómetro ......................................................................................................................................... 84
Añadir un área de cuenca ..................................................................................................................................... 85
Añadir un nudo ................................................................................................................................................... 85
Añadir una línea.................................................................................................................................................. 86
Añadir un rótulo al Mapa ................................................................................................................................... 86
Añadir un objeto no visible ................................................................................................................................... 86
SELECCIONAR Y MOVER OBJETOS ....................................................................................................... 86
EDITAR OBJETOS.................................................................................................................................... 87
CONVERTIR OBJETOS ............................................................................................................................ 88
COPIAR Y PEGAR OBJETOS .................................................................................................................... 88
DAR FORMA E INVERTIR A UNA LÍNEA ............................................................................................. 89
DAR FORMA A UNA CUENCA............................................................................................................... 89
BORRAR UN OBJETO...............................................................................................................................89
EDITAR O BORRAR UN GRUPO DE OBJETOS ........................................................................................ 90
TRABAJANDO CON EL MAPA .......................................................................................... 92
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
SELECCIONAR UN TEMA PARA EL MAPA........................................................................................... 92
CONFIGURAR LAS DIMENSIONES DEL MAPA..................................................................................... 92
UTILIZAR UN MAPA DE FONDO ........................................................................................................... 93
ZOOM DEL MAPA ................................................................................................................................... 96
MOVER O ENCUADRAR EL MAPA ....................................................................................................... 96
VER MAPA COMPLETO ........................................................................................................................ 97
BUSCAR UN OBJETO ...............................................................................................................................97
REALIZAR UNA CONSULTA SOBRE EL MAPA ................................................................................... 97
UTILIZAR LAS LEYENDAS DEL MAPA. .............................................................................................. 98
UTILIZANDO EL MAPA DE VISTA COMPLETA ...............................................................................100
CONFIGURAR LA PRESENTACIÓN DEL MAPA ..................................................................................100
7.11.1
7.11.2
7.11.3
7.11.4
7.11.5
7.11.6
7.11.7
7.11.8
Áreas de cuenca.................................................................................................................................................. 100
Opciones de nodos ............................................................................................................................................... 101
Opciones de enlaces ............................................................................................................................................. 101
Opciones de rótulos ............................................................................................................................................. 101
Opciones de etiquetas .......................................................................................................................................... 101
Opciones de símbolos........................................................................................................................................... 102
Opciones flechas de flujo ...................................................................................................................................... 102
Opciones de fondo ............................................................................................................................................... 102
7.12 EXPORTAR EL MAPA...........................................................................................................................102
8
PUESTA EN MARCHA DE UNA SIMULACIÓN ............................................................. 104
8.1
8.1.1
8.1.2
8.1.3
8.1.4
8.1.5
CONFIGURAR OPCIONES DE SIMULACIÓN ........................................................................................104
Opciones generales............................................................................................................................................... 105
Opciones de fecha ................................................................................................................................................ 106
Opciones de Paso de tiempo................................................................................................................................. 106
Opciones de onda dinámica ................................................................................................................................. 106
Opciones de Ficheros de Intercambio.................................................................................................................... 107
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ix
Manual de Usuario - Índice
8.2
8.3
9
COMENZAR UNA SIMULACIÓN ..........................................................................................................108
PROBLEMAS EN LOS RESULTADOS OBTENIDOS ...............................................................................109
VISIÓN DE RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN .......................................................... 112
VER UN INFORME DE ESTADO ..........................................................................................................112
VER RESULTADOS EN EL MAPA .......................................................................................................112
VER RESULTADOS CON UN GRÁFICO................................................................................................112
9.1
9.2
9.3
9.3.1
9.3.2
9.3.3
Diagrama de la serie de tiempo ........................................................................................................................... 114
Diagrama del perfil............................................................................................................................................. 115
Diagrama de dispersión ...................................................................................................................................... 117
PERSONALIZAR LA APARIENCIA DE UN GRÁFICO ..........................................................................117
9.4
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
9.4.5
9.4.6
VER RESULTADOS CON UNA TABLA ................................................................................................121
VER UN INFORME DE ESTADÍSTICAS................................................................................................122
9.5
9.6
10
IMPRIMIR Y COPIAR.......................................................................................................... 126
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
11
Opciones de gráfico.............................................................................................................................................. 118
Opciones generales............................................................................................................................................... 118
Opciones de ejes .................................................................................................................................................. 119
Opciones de leyenda............................................................................................................................................. 119
Opciones de series................................................................................................................................................ 119
Opciones para el perfil del terreno........................................................................................................................ 120
SELECCIONAR UNA IMPRESORA........................................................................................................126
CONFIGURAR EL FORMATO DE PÁGINA ...........................................................................................126
VISTA PRELIMINAR DE LA PÁGINA ..................................................................................................127
IMPRIMIR LA VENTANA ACTUAL ......................................................................................................127
COPIAR LA VISTA ACTUAL ................................................................................................................128
ARCHIVOS UTILIZADOS POR SWMM ............................................................................ 130
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
ARCHIVOS DE PROYECTO ..................................................................................................................130
ARCHIVO DE INFORME Y DE RESULTADOS .....................................................................................130
ARCHIVOS DE LLUVIA .......................................................................................................................131
ARCHIVOS DE CLIMA .........................................................................................................................132
ARCHIVOS DE CALIBRACIÓN ............................................................................................................132
ARCHIVOS DE SERIES TEMPORALES ................................................................................................133
ARCHIVOS DE INTERCAMBIO.............................................................................................................134
11.7.1
11.7.2
11.7.3
11.7.4
x
Archivos de intercambio de escorrentía y de precipitaciones ................................................................................... 134
Archivo de inicio (Hot-Start).............................................................................................................................. 134
Archivo de intercambio para infiltraciones en la red dependientes de la precipitación (RDII) ................................ 134
Archivo hidráulicos de intercambio...................................................................................................................... 135
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SWMM 5
Stormwater Management Model
INDICE DE CONTENIDOS - APÉNDICES
APÉNDICE A TABLAS ÚTILES ................................................................................................ 137
A.1
A.2
A.3
A.4
A.5
A.6
A.7
A.8
A.9
Unidades de Medida........................................................................................................................... 137
Características del Suelo..................................................................................................................... 138
Definiciones de Tipo de Suelos según el NRCS ............................................................................ 138
Número de Curva para escorrentía (CN) según el SCS ................................................................ 139
Valores Típicos de Almacenamiento en Depresión ...................................................................... 140
Coeficiente n de Manning para Escorrentía Superficial ................................................................ 140
Valores del Coeficiente n de Manning para Flujo en Conductos Cerrados ............................... 141
Valores del Coeficiente n de Manning para Flujo en Canales Abiertos...................................... 141
Características de la Calidad del Agua de Escorrentía Urbana .................................................... 142
APÉNDICE B PROPIEDADES DE LOS OBJETOS DE LA RED........................................... 143
B.1
B.2
B.3
B.4
B.5
B.6
B.7
B.8
B.9
B.10
B.11
B.12
Propiedades de los Pluviómetros ..................................................................................................... 143
Propiedades de las Subcuencas......................................................................................................... 144
Propiedades de las Uniones .............................................................................................................. 145
Propiedades de los Puntos de Vertido (Descargas)....................................................................... 146
Propiedades de los Divisores de Flujo ............................................................................................ 147
Propiedades de los Depósitos........................................................................................................... 148
Propiedades de las Conducciones .................................................................................................... 149
Propiedades de las Bombas............................................................................................................... 150
Propiedades de los Orificios ............................................................................................................. 150
Propiedades de los Vertederos ......................................................................................................... 151
Propiedades de las Derivaciones ...................................................................................................... 152
Propiedades de los Rótulos del Mapa.............................................................................................. 152
APÉNDICE C EDITORES DE PROPIEDADES ESPECÍFICOS............................................ 153
C.1 Editor de Acuíferos............................................................................................................................ 153
C.2 Editor de Climatología....................................................................................................................... 153
C.2.1 Datos de Temperatura ....................................................................................................................... 154
C.2.2 Datos de Evaporación........................................................................................................................ 154
C.2.3 Datos de Velocidad del Viento .......................................................................................................... 155
C.2.4 Datos de Deshielo de Nieve Acumulada............................................................................................. 155
C.2.5 Datos de Reducción Superficial de la Capa de Nieve........................................................................... 156
C.3 Editor de Reglas de Control.............................................................................................................. 157
C.3.1 Formato de una Regla de Control....................................................................................................... 157
C.3.2 Cláusulas de Condición...................................................................................................................... 158
C.3.3 Cláusulas de Acción........................................................................................................................... 159
C.4 Editor de Geometría .......................................................................................................................... 159
C.5 Editor de Curvas................................................................................................................................. 160
C.6 Editor de Flujo Subterráneo ............................................................................................................. 160
C.7 Editor de Infiltración ......................................................................................................................... 161
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xi
Manual de Usuario – Índice
C.7.1 Parámetros de infiltración de Horton .................................................................................................. 162
C.7.2 Parámetros de infiltración de Green-Ampt.......................................................................................... 162
C.7.3 Parámetros de infiltración de del Número de Curva ............................................................................ 163
C.8 Editor de Aportes a un Nudo........................................................................................................... 163
C.8.1 Aportes Directos ................................................................................................................................ 163
C.8.2 Aportes en Tiempo Seco ..................................................................................................................... 164
C.8.3 Aportes Irregulares Dependientes de la Precipitación (RDII)............................................................... 165
C.9 Editor de Acumulación Inicial.......................................................................................................... 166
C.10 Editor de Usos del Suelo ................................................................................................................... 166
C.10.1 Datos Generales................................................................................................................................. 166
C.10.2 Datos de Acumulación....................................................................................................................... 167
C.10.3 Datos de Arrastre.............................................................................................................................. 168
C.11 Editor de Asignación de Usos del Suelo ......................................................................................... 168
C.12 Editor de Contaminantes .................................................................................................................. 169
C.13 Editor de Capa de Nieve ................................................................................................................... 170
C.13.1 Parámetros de la Capa de Nieve ........................................................................................................ 170
C.13.2 Parámetros de Retirada de Nieve........................................................................................................ 171
C.14 Editor de Patrones Temporales........................................................................................................ 172
C.15 Editor de Series Temporales............................................................................................................. 173
C.16 Editor de Título y Notas ................................................................................................................... 174
C.17 Editor de Secciones Transversales ................................................................................................... 174
C.18 Editor de Tratamientos...................................................................................................................... 176
C.19 Editor de Hidrogramas Unitarios..................................................................................................... 176
APÉNDICE D Formato del Archivo de datos de SWMM 5 ......................................................... 178
xii
© 2005. Traducción al Español por GMMF
1
INTRODUCCIÓN A EPA SWMM
1.1
¿Qué es el Storm Water Management Model?
El Stormwater Management Model (modelo de gestión de aguas pluviales) de la EPA (SWMM) es un
modelo dinámico de simulación de precipitaciones, que se puede utilizar para un único acontecimiento
o para realizar una simulación continua en periodo extendido. El programa permite simular tanto la
cantidad como la calidad del agua evacuada, especialmente en alcantarillados urbanos. El módulo de
escorrentía o hidrológico de SWMM funciona con una serie de cuencas en las cuales cae el agua de lluvia y
se genera la escorrentía. El módulo de transporte o hidráulico de SWMM analiza el recorrido de estas aguas a
través de un sistema compuesto por tuberías, canales, dispositivos de almacenamiento y tratamiento,
bombas y elementos reguladores. Asimismo, SWMM es capaz de seguir la evolución de la cantidad y la
calidad del agua de escorrentía de cada cuenca, así como el caudal, el nivel de agua en los pozos o la
calidad del agua en cada tubería y canal durante una simulación compuesta por múltiples intervalos de
tiempo.
SWMM se desarrolló por primera vez en 19711, habiendo experimentando desde entonces diversas
mejoras2. La edición actual, que corresponde a la 5ª versión del programa, es un código reescrito
completamente a partir de ediciones anteriores. Funcionando bajo Windows, EPA SWMM 5
proporciona un entorno integrado que permite introducir datos de entrada para el área de drenaje,
simular el comportamiento hidráulico, estimar la calidad del agua y ver todos estos resultados en una
gran variedad de formatos. Entre estos, se pueden incluir mapas de contorno o isolíneas para el área de
drenaje, gráficos y tablas de evolución a lo largo del tiempo, diagramas de perfil y análisis estadísticos de
frecuencia.
La última revisión de SWMM ha sido realizada por la Nacional Risk Management Research Laboratory
de Estados Unidos, perteneciente a la agencia para la protección del medio ambiente, contándose con la
colaboración de la consultoría CDM, Inc.3
1.2
Carácterísticas del modelo hidrológico
SWMM considera distintos procesos hidrológicos que se producen en la salida de las aguas urbanas.
Entre éstos se encuentran:
1
2
3
►
Precipitaciones variables en el tiempo
►
Evaporación de las aguas superficiales estancadas
►
Acumulación y deshielo de nieve
►
Intercepción de precipitaciones por almacenamiento en depresiones
►
Infiltración de las precipitaciones en capas del suelo no saturadas
►
Entrada del agua de la infiltración en acuíferos
Metcalf & Eddy, Inc., University of Florida, Water Resources Engineers, Inc. “Storm Water Management Model, Volume I –
Final Report”, 11024DOC07/71, Water Quality Office, Environmental Protection Agency, Washington, DC, Julio 1971.
Huber, W.C. & Dickinson, R.E., “Storm Water Management Model, Version 4: User’s Manual”, EPA/600/3-88/001a,
Environmental Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency, Athens, GA, Octubre 1992.
Camp & Dresser McKee, Inc.
1
Manual de Usuario
►
Intercambio de flujo entre los acuíferos y el sistema de transporte
►
Modelo de depósitos no lineales para el flujo superficial
La variabilidad espacial en todos estos procesos se alcanza dividiendo una determinada área de estudio
en áreas de captación de agua más pequeñas y homogéneas (N.d.T. denominadas cuencas). Cada una de
éstas contiene su propia fracción de subáreas permeables e impermeables. El flujo superficial puede
producirse entre las distintas subáreas, entre las distintas cuencas o entre los puntos de entrada al
sistema de drenaje.
Junto a esto, SWMM contiene un conjunto flexible de herramientas de modelación de características
hidráulicas utilizado para analizar el flujo debido a la escorrentía superficial y los aportes externos de
caudal a través de una red de tuberías, canales, dispositivos de almacenamiento y tratamiento, y demás
estructuras. Estas herramientas incluyen la capacidad de:
►
Manejar redes de tamaño ilimitado
►
Utilizar una amplia variedad de geometrías para las conducciones, tanto abiertas como
cerradas, así como los canales naturales
►
Modelar elementos especiales como unidades de almacenamiento y tratamiento, divisores
de flujo, bombas, vertederos y orificios.
►
Aplicar caudales externos y concentraciones para determinar la calidad del agua de las aguas
superficiales, intercambio de caudales con los acuíferos, caudales de infiltración en los
colectores dependientes de la precipitación, caudales sanitarios en tiempo seco y aportes
externos definidos por el usuario.
►
Realizar el análisis hidráulico por distintos métodos como el flujo uniforme, la onda
cinemática o la modelación completa por onda dinámica.
►
Modelar distintos regímenes de flujo, como pueden ser remanso, entrada en carga, flujo
inverso y acumulación en superficie.
►
Aplicar controles dinámicos definidos por el usuario para simular el funcionamiento de las
bombas, la abertura de los orificios o la posición de la cresta de un vertedero.
Además de modelar la generación y transporte de la escorrentía superficial, SWMM puede también
estimar la producción y evolución de cargas contaminantes asociadas a dicha escorrentía. Se pueden
modelar los siguientes procesos para cualquier número de sustancias asociados a la calidad del agua
definidas por el usuario:
►
Acumulación del contaminante durante tiempo seco para diferentes usos del suelo
►
Arrastre del contaminante en determinados usos del suelo durante episodios de tormenta
►
Contribución directa debida a la propia lluvia
►
Reducción de la acumulación debida a la limpieza de calles en tiempo seco
►
Reducción en cargas de arrastre debidas a BMPs4
4
Del inglés Best Management Practices, se traduciría como Buenas Prácticas de Gestión. Tanto en la traducción de este Manual
como en el programa se han respetado las siglas originales en inglés.
2
© 2005. Traducción al Español por GMMF
SWMM 5.0 vE
1.3
Stormwater Management Model
►
Entrada de flujos sanitarios en tiempo seco y otros aportes externos especificadas por el
usuario en cualquier punto del sistema de drenaje
►
Seguimiento de las sustancias asociadas a la calidad del agua a lo largo de todo el sistema
►
Reducción en la concentración del contaminante por medio de tratamientos en depósitos o
debido a procesos naturales en tuberías y canales
Aplicaciones típicas de SWMM
Desde se aparición, SWMM se ha utilizado en miles de redes de evacuación de aguas tanto residuales
como pluviales. Entre las aplicaciones típicas se pueden mencionar:
1.4
►
Diseño y dimensionamiento de componentes de la red de drenaje para prevenir
inundaciones
►
Dimensionamiento de estructuras de retención y accesorios correspondientes para el
control de inundaciones y protección de la calidad de las aguas
►
Delimitación de zonas de inundación en barrancos y cauces naturales
►
Diseño de estrategias de control de la red para minimizar el número de descargas de
sistemas unitarios
►
Evaluación del impacto de aportes e infiltraciones en las descargas de sistemas de
evacuación de aguas residuales
►
Generar cargas de fuentes contaminantes no puntuales para estudios de acumulación de
residuos
►
Evaluar la eficacia de las BMPs para reducir las cargas contaminantes durante una tormenta
Instalación de EPA SWMM
La versión 5 del EPA SWMM está diseñada para trabajar en los sistemas operativos Windows
98/NT/ME/2000/XP para ordenadores compatibles con IBM/Intel. Se distribuye como un único
fichero, epaswmm5_setup.exe, que contiene un programa de instalación automática. para instalar
EPA SWMM:
1. Seleccione Ejecutar desde el Menú de Inicio de Widows.
2. Introduzca la ruta completa donde se halla epaswmm5_setup.exe o pulse en el botón de
Examinar... para localizar dicho archivo en su ordenador.
3. Pulse el botón de Aceptar para comenzar el proceso de instalación.
El programa de instalación le pedirá una carpeta donde instalar los archivos de SWMM. La carpeta por
defecto es C:\Archivos de Programa\EPA SWMM 5.0. Una vez se ha completado la instalación el
Menú Inicio contará con una nueva opción denominada EPA SWMM 5.0. Para iniciar SWMM, basta
con seleccionar dicha pestaña y pulsar en la opción EPA SWMM 5.0 que aparecerá en el submenú
correspondiente. (El nombre del archivo ejecutable que arranca SWMM en Windows es
epaswmm5.exe).
Si SWMM está siendo instalado en un entorno de red multiusuario, el administrador de la red puede
desear crear un acceso directo a SWMM en el escritorio de cada usuario. En este acceso directo se
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3
Manual de Usuario
puede especificar la carpeta personal de cada usuario, en la cual se almacenará la configuración
personal. Para ello, basta con añadir /s <usuario> detrás del nombre del archivo ejecutable. Un
ejemplo podría quedar así:
“C:\Archivos de Programa\EPA SWMM 5.0\ epaswmm5.exe /s “C:\Usuarios\Usuario1\SWMM5\
Esto permitirá que SWMM almacene configuraciones personales del programa en ubicaciones distintas
de donde se instaló SWMM de manera que no se reemplazará ninguna configuración guardada
previamente por otros usuarios.
Para desinstalar EPA SWMM del ordenador , deberá hacer lo siguiente:
1.5
1.
Seleccione Configuración desde el Menú de Inicio de Widows.
2.
Seleccione Panel de Control desde el Menú Configuración.
3.
Pulse dos veces en la opción Agregar o Quitar Programas.
4.
Seleccione EPA SWMM 5.0 de la lista de programas que aparecerá.
5.
Pulse el botón de Agregar/Quitar.
Pasos en la utilización de SWMM
Generalmente, cuando se rueda SWMM para modelar la escorrentía sobre un área de estudio se siguen
los siguientes pasos:
1.
Especificar un conjunto de opciones de trabajo y de propiedades de los objetos por
defecto (véase la sección 4.2).
2.
Dibujar una representación gráfica de los objetos físicos del sistema que se va a estudiar
(véase la sección 5.2).
3.
Editar las propiedades de los objetos que componen el sistema (véase la sección 5.4).
4.
Seleccionar el conjunto de opciones para el análisis (véase la sección 7.1).
5.
Ejecutar la simulación (véase la sección 7.2).
6.
Ver los resultados de la simulación (véase el capítulo 8).
Otra alternativa es que el modelador desee convertir archivos de datos correspondientes a versiones
anteriores de SWMM en lugar de proceder con los pasos 1 a 4 descritos anteriormente.
1.6
Sobre este manual
El Capítulo 2 del presenta manual presenta un breve tutorial que ayudará al usuario a iniciarse en el
manejo de EPA SWMM. Muestra cómo añadir objetos al proyecto de red de SWMM, cómo editar las
propiedades de dichos objetos, cómo realizar la simulación de un episodio de lluvia tanto para el
estudio hidrológico como el de calidad del agua, y por último cómo realizar una simulación continua de
larga duración.
El Capítulo 3 proporciona material genérico sobre cómo SWMM modela la escorrentía superficial en el
área drenada. Discute los distintos objetos que conforman la cuenca drenante y el sistema de
evacuación junto con una descripción de cómo manipula otra información, como puede ser la cantidad
de lluvia, el caudal en tiempo seco o los controles de regulación. Además, proporciona una visión
general de cómo se lleva a cabo los análisis hidrológico, hidráulico y de calidad del agua.
4
© 2005. Traducción al Español por GMMF
SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
El Capítulo 4 muestra cómo está organizada la interfaz gráfica de usuario de EPA SWMM. Describe la
función de las distintas opciones de los menús y barras de herramientas. También describe cómo
utilizar las tres ventanas principales del programa: el Mapa del Área de Estudio, el Visor y el Editor de
Propiedades.
El Capítulo 5 describe los archivos que componen un proyecto y que almacenan toda la información
correspondiente al sistema de drenaje de un modelo de SWMM. Muestra cómo crear, abrir y guardar
estos ficheros, además de cómo fijar distintas opciones por defecto para el proyecto. Por último
describe cómo utilizar los datos de calibración para la comparación entre la simulación con el programa
y las mediciones reales.
El Capítulo 6 describe cómo avanzar en la construcción del modelo de la red con el programa EPA
SWMM. Muestra cómo crear los distintos componentes físicos de la red (cuencas, tuberías y canales,
bombas, rebosaderos, vertederos y orificios, depósitos, etc.), cómo editar las propiedades de estos
objetos y cómo incluir los cambios a lo largo del tiempo de los aportes externos, las condiciones de
contorno y los controles operativos para la regulación del sistema.
El Capítulo 7 explica cómo utilizar el Mapa del Área de Estudio, el cual proporciona una visión gráfica
del sistema que estamos modelando. Muestra cómo presentar en el mapa mediante un código de
colores distintos parámetros calculados o de diseño, cómo re-escalar, acercar, alejar o moverse en el
mapa, cómo ubicar objetos en él, cómo utilizar imágenes de fondo y cuáles son las opciones
disponibles para personalizar la apariencia del mapa.
El Capítulo 9 describe las distintas formas que hay de presentar los resultados de un análisis. Éstas
incluyen diferentes vistas del Mapa del Área de Estudio, distintos tipos de tablas y gráficos y varios
tipos distintos de informes especiales.
El Capítulo 10 explica cómo imprimir y copiar los resultados discutidos en el Capítulo 9.
El Capítulo 11 describe cómo EPA SWMM utiliza distintos tipos de archivos de intercambio que hacen
las simulaciones más eficientes.
Por último, el manual incluye también varios apéndices:
Apéndice A - Proporciona varias tablas útiles, con valores de distintos parámetros. Entre éstas se
incluye una tabla con las unidades de trabajo para parámetros de diseño y calculados.
Apéndice B - Lista de propiedades editables para todos los objetos visibles que pueden ser
presentados y pueden ser editados pinchando sobre ellos en el Mapa.
Apéndice C - Describe los editores especializados disponibles para fijar las propiedades de los objetos
no visibles.
Apéndice D - Proporciona instrucciones para rodar SWMM en su versión de línea de comandos e
incluye una descripción detallada del formato del archivo de datos utilizado.
Apéndice E - Lista todos los mensajes de error que SWMM puede producir y cuál es su significado.
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5
Manual de Usuario
6
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SWMM 5.0 vE
2
Stormwater Management Model
TUTORIAL
Este capítulo contiene un tutorial del programa SWMM desarrollado por la EPA. Si no está
familiarizado con los componentes que conforman un sistema de drenaje y cómo se representan en el
modelo de red de SWMM deberá revisar antes el Capítulo 3.
2.1 Ejemplo de Estudio de un Área.
En el siguiente tutorial se analiza el sistema de drenaje correspondiente a un área de uso residencial de
4,86 ha. El trazado de la red se muestra en la Figura 2.1 y consta de tres cuencas5 (numeradas C-1, C-2 y
C-3), cuatro tuberías (T-1 a T4) y cuatro conexiones (P-1 a P-4). El sistema descarga en un barranco,
marcado como D-1. Empezaremos creando los distintos objetos en el Plano del Área de Estudio de
SWMM para después fijar las distintas propiedades de los mismos. Luego se simula la respuesta de la
red en términos de cantidad (caudales) y calidad (concentraciones) para un episodio de lluvia de 76,2
mm y 6 horas de duración. Por último, se realiza una simulación a partir del registro de precipitaciones
de varios años.
Lluv ia_1
C-3
C-1
P-3
T-3
D-1
T-4
P-1
T-1
C-2
P-4
T-2
P-2
Figura 2.1. Área de Estudio del Ejemplo.
Tabla 2.1. Características de los Nudos.
Nudo
D-1
P-1
P-2
P-3
P-4
5
Cota (m)
25,91
29,26
27,43
28,34
26,82
Tabla 2.2. Características de las Conducciones.
Conducción
T-1
T-2
T-3
T-4
Longitud Diámetro
(m)
(mm)
122
122
122
122
305
305
305
460
Coef.
Manning, n
0,01
0,01
0,01
0,01
Una cuenca es una porción del terreno que contiene una mezcla de superficies permeables e impermeables las cuales
drenan a un punto común de descarga. Dicho punto de descarga puede ser un nudo de la red de alcantarillado u otra
cuenca.
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7
Manual de Usuario
Tabla 2.3. Características de las Cuencas.
2.2
Cuenca
Descarga
Área (ha)
Anchura (m)
% Imperm.
C-1
C-2
C-3
P-1
P-2
P-3
1,62
1,62
1,62
122
122
122
50
50
25
Configuración del Proyecto
La primera tarea consiste en crear un nuevo proyecto SWMM y asegurar que ciertas opciones por
defecto han sido establecidas. El uso de estas opciones por defecto puede simplificar notablemente la
posterior tarea de introducción de datos.
1.
Lanzar el programa EPA SWMM si aún no ha sido iniciado y seleccionar
Archivo→Nuevo en la barra de Menú Principal para crear un nuevo proyecto.
2.
Seleccionar la opción Proyecto→Valores por defecto para abrir el formulario de
opciones por defecto del proyecto.
3.
En la pestaña correspondiente a las Etiquetas ID, deben fijarse prefijos deseados, tal y
como muestra en la Figura 2.2. Esto hará que SWMM etiquete automáticamente todos los
objetos nuevos con números consecutivos después del prefijo correspondiente
especificado.
Figura 2.2. Etiquetado por defecto del ejemplo del tutorial.
4.
8
En la pestaña correspondiente a las Cuencas fijar los siguientes valores:
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Detalle de las opciones del Método de Infiltración
empleado en la modelación.
5.
En la pestaña de opciones Nudos/Líneas fijar los siguientes valores por defecto.
Detalle de la Geometría por defecto de los conductos.
6.
Por último pulse el botón de Aceptar para fijar estas opciones y cerrar el formulario. Si se
desea que todos los nuevos proyectos tomen estos valores por defecto, debe seleccionarse
la casilla inferior (Guardar valores para nuevos proyectos) antes de aceptar.
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9
Manual de Usuario
A continuación, se fijan algunas opciones de presentación del mapa de modo que se muestren las
etiquetas con el nombre de los elementos y los símbolos conforme se añaden nuevos objetos al mapa.
También se selecciona la opción de presentar las flechas de dirección de flujo en las líneas.
1.
Seleccionar la opción Ver→Opciones del Plano para presentar el formulario de
opciones del mapa (ver Figura 2.3).
2.
Seleccionar la página correspondiente a las cuencas y fijar el estilo de relleno en Diagonal y
el tamaño del símbolo en 5.
3.
A continuación seleccionar la pestaña de los nudos y fijar el tamaño del nudo a 5.
4.
Seleccionar la pestaña de Etiquetas y marcar las opciones de presentación de los
identificativos de Pluviómetros, Cuencas, Nudos y Líneas, dejando el resto sin marcar.
5.
Finalmente, seleccionar la página de Flechas de Caudal y fijar el estilo en flecha rellena y
fije el tamaño en 7.
6.
Pulsar el botón de Aceptar para validar estas opciones y cerrar el formulario.
Figura 2.3. Formulario de opciones del Mapa.
Antes de empezar a colocar objetos en el dibujo, debemos fijar las dimensiones del mismo. Para ello:
1.
Seleccionarla opción Ver→Dimensiones para presentar el formulario de Dimensiones
del Plano.
2.
Para el desarrollo de este ejemplo pueden dejarse las dimensiones que se presentan por
defecto.
Finalmente hay que mirar la Barra de Estado en la parte inferior de la pantalla principal del programa y
verificar que el cálculo de Longitud Automática esté desactivado o (Off). En el caso de que esté
activado (On), debe seleccionarse con el botón derecho del ratón sobre la Barra de Estado y seleccionar
la opción “Longitud Automática Off” en el menú emergente que aparece.
10
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SWMM 5.0 vE
2.3
Stormwater Management Model
Dibujo de los Objetos
Seleccionadas las opciones de configuración del proyecto se está en condiciones para empezar a añadir
los componentes de la red en el Plano del Área de Estudio6. Para ello en primer lugar se dibujan las
cuencas.
1.
En primer lugar seleccionar mediante el ratón la opción
de la Barra de Objeto. En el
caso de que esta barra de herramientas no está visible debe seleccionarse la opción
Ver→Barras de Herramientas→Objeto. Nótese como al seleccionar la opción de
Cuencas el cursor del ratón se modifica y adquiere el aspecto de un lápiz.
2.
Mover el ratón al punto del mapa donde se desea insertar una de las esquinas de la cuenca
C-1 y pulsar el botón izquierdo del ratón.
3.
Realizar el mismo procedimiento para las siguientes dos esquinar y finalmente pulse el
botón derecho del ratón (o bien pulse la tecla Enter) para cerrar el rectángulo que
representa a la citada cuenca C-1. En cualquier momento puede presionarse la tecla Esc si
se desea cancelar la cuenca parcialmente dibujada y comenzar de nuevo con el dibujo de
la misma. No debe suponer un problema que el aspecto y la posición de la cuenca
dibujada no sean exactamente los deseados. Posteriormente se mostrará como modificar
tanto la posición como el aspecto.
4.
Repetir el proceso para las cuencas C-2 y C-3.
Al ir creando los elementos debe notarse como los identificativos (ID) se etiquetan de forma secuencial
conforme se van añadiendo en el Mapa.
A continuación se añaden los nudos y el Nudo de Vertido de que consta la red de drenaje.
en la Barra de
1.
Para comenzar a añadir nudos, seleccione mediante el ratón el botón
Objeto.
2.
Mover el ratón a la posición donde se debe insertar el nudo P-1 y pulsar el botón
izquierdo del ratón. Realizar el mismo procedimiento para los nudos P-2 a P-4.
3.
Para añadir una Descarga (o punto de Vertido), seleccione el botón
en la Barra de
Objeto, desplace el ratón al punto de localización del vertido en el mapa y pulsar el botón
izquierdo del ratón. Nótese como el nudo de vertido recibe de forma automática el
nombre D-1.
A estas alturas el mapa de trabajo del programa debe tener un aspecto como el mostrado en la Figura
2.4.
6
El dibujo de los objetos sobre el Plano es una de las formas de crear objetos en el proyecto. Para crear proyectos de
análisis de tamaño grande es más conveniente construir el archivo de proyecto de SWMM mediante una edición del
archivo externa al programa. Los archivos de proyectos de SWMM son archivos de texto que describen cada objeto
mediante un formato específico, tal como se describe en el Apéndice D de este manual. Los datos necesarios para
construir dichos archivos pueden provenir de fuentes diversas, tales como dibujos realizados mediante programas de
CAD o ficheros de GIS.
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11
Manual de Usuario
Figura 2.4. Cuencas y nudos del ejemplo.
A continuación se añaden los conductos del sistema de drenaje que conectan entre sí los diferentes
nudos del sistema. (Antes de crear cualquier línea es necesario tener creados previamente los nudos
extremos de la misma). Para ello se comienza con el conducto T-1 que conecta los nudos J-1 y J-2.
1.
Seleccionar el botón
en la Barra de Objetos. El cursor del ratón cambia de aspecto
representando una cruz.
2.
Seleccione un clic del ratón sobre el nudo P-1. Nótese como el cursor del ratón se
modifica y adquiere el aspecto de un lápiz.
3.
Mover el ratón hacia el nudo P-2 (nótese como mientras se desplaza el ratón se dibuja
una línea representando la futura conducción que se está dibujando) y pulse el botón
izquierdo del ratón para crear la conducción. En cualquier momento puede cancelarse
esta operación, bien mediante el botón derecho del ratón, bien mediante la techa Esc.
Aunque todas las conducciones de nuestro ejemplo se representan como líneas rectas, es posible
dibujar líneas con curvas o vértices. Para ello no hay más que ir definiendo los diferentes vértices que
definen el trazado de la conducción con el botón izquierdo del ratón antes de seleccionar el nudo final
de la conducción.
Para terminar de construir el esquema de este ejemplo es necesario añadir el Pluviómetro.
en la Barra de Objetos.
1.
Seleccionar el botón de Pluviómetro
2.
Desplazar el ratón sobre el Plano del Área de Estudio del programa hasta el lugar donde
se desea localizar el pluviómetro y posteriormente accionar el botón izquierdo del ratón.
En este momento se dispone de un dibujo completo del ejemplo estudiado. El programa debe tener en
su mapa un aspecto como el mostrado en la Figura 2.1. Si el pluviómetro, o cualquiera de los nudos o
cuencas se encuentran fuera de su lugar, pueden desplazarse de sitio mediante los siguientes pasos:
12
1.
Si el botón
no se encuentra presionado debe seleccionarse con el botón izquierdo del
ratón, para situar el mapa en el modo de Selección de Objetos.
2.
Seleccionar mediante el botón izquierdo del ratón el objeto que se desea desplazar.
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SWMM 5.0 vE
3.
Stormwater Management Model
Arrastrar el objeto mientras se mantiene pulsado el botón izquierdo del ratón hasta su
nueva posición.
Para redefinir el aspecto del contorno de una Cuenca:
1.
Con el mapa en el modo de Selección de Objetos, seleccionar con el ratón el centroide de
la Cuenca (representado mediante un cuadrado relleno de color negro en el interior de la
misma).
2.
Seleccionar el botón
Selección de Vértices.
3.
Seleccionar uno de los vértices del contorno exterior de la Cuenca sin más que realizar un
clic sobre el mismo con el botón izquierdo del ratón. Nótese como el vértice seleccionado
queda representado mediante un cuadrado relleno).
4.
Arrastrar el vértice a su nueva posición manteniendo pulsado el botón izquierdo del ratón
en su desplazamiento.
5.
En el caso de que sea necesario, pueden añadirse o borrarse vértices del contorno exterior
de la Cuenca. Para ello no hay más que seleccionar la opción adecuada en el menú
emergente que aparece al pulsar el botón derecho del ratón.
6.
Cuando se finalice la edición del contorno de la Cuenca debe seleccionarse el botón
para volver el modo de Selección de Objetos.
en la Barra de Plano para colocar el mapa en el modo de
Un procedimiento similar debe seguirse en el caso de querer modificar el aspecto de una de las líneas.
2.4
Introducción de las Propiedades los Objetos
Conforme se van añadiendo los objetos visuales en SWMM el programa les asigna una serie de
propiedades y valores por defecto. Para modificar el valor de algunas de estas propiedades en uno de
los objetos debe seleccionarse el Editor de Propiedades del objeto (ver Figura 2.5). Existen diferentes
formas de realizar esto. Si el Editor de Propiedades está visible tan solo es necesario seleccionar con el
ratón el objeto a editar o bien seleccionarlo desde la página de Datos del Panel de Navegación de la
ventana principal del programa. Si el Editor no está visible puede hacerse que aparezca mediante una de
las siguientes acciones:
►
haciendo doble clic con el ratón sobre uno de los objetos del mapa,
►
o haciendo clic con el botón derecho del ratón y seleccionando la opción Propiedades en el
menú emergente que aparece,
►
o seleccionando el objeto desde la página de Datos del Panel de Navegación y
seleccionando entonces el botón
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.
13
Manual de Usuario
Figura 2.5. Ventana del Editor de Propiedades.
Siempre que el Editor de Propiedades tenga el foco de la aplicación se puede pulsar F1 para obtener
una descripción más detallada de las propiedades incluidas en el mismo.
Las dos propiedades de las Cuencas del ejemplo que deben introducirse son el Indicativo de Lluvia (que
recoge los datos de lluvia sobre la cuenca) y el nudo del sistema de drenaje donde se recogen las aguas
provenientes de dicha cuenca. Dado que todas las cuencas de este ejemplo utilizan el mismo Indicativo
de Lluvia, Lluvia_1, se puede emplear un atajo para asignar esta propiedad a todas las cuencas al mismo
tiempo:
14
1.
Seleccionar la opción Editar→Seleccionar Todo en el menú principal de la aplicación.
2.
Seleccionar entonces la opción Editar→Editar Grupo para hacer que aparezca la
ventana de diálogo del Editor de Grupos de Elementos, tal como muestra la Figura 2.6.
3.
Seleccionar la opción Cuencas como el tipo de objeto que se pretende editar, Pluviómetro
como la propiedad a editar y teclar Lluvia_1 como el nuevo valor a introducir.
4.
Seleccionar con el ratón el botón de Aceptar para cambiar el Pluviómetro de todas las
cuencas. Aparecerá un mensaje pidiendo la confirmación de modificación de los datos de
las tres cuencas. A continuación seleccionar la opción “No” cuando se realice la pregunta
de si se desea continuar editando el grupo de elementos.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Figura 2.6. Ventana de diálogo del Editor de Grupos.
Dado que el nudo de descarga de cada una de las cuencas es diferente, este dato debe fijarse
individualmente de acuerdo al procedimiento siguiente:
1. Hacer doble clic con el ratón en la cuenca C-1 o bien seleccionar esta mediante la ventana
de Datos del Visor y presionar posteriormente el botón
Propiedades.
para abrir el Editor de
2. Teclear P-1 en el campo Descarga y presionar Enter. Nótese como se dibuja una línea
discontinua entre el centroide de la cuenca y el nudo indicado.
3. Seleccionar la cuenca C-2 e introducir como nudo de descarga P-2.
4. Seleccionar la cuenca C-3 e introducir como nudo de descarga P-3.
En este ejemplo se desea introducir también el hecho de que el área C-3 está menos desarrollada que el
resto de áreas. Para ello seleccionar la cuenca C-3 e introducir en el Editor de Propiedades un valor del
porcentaje de suelo impermeable de 25.
Tanto las conexiones como el nudo de vertido del sistema de drenaje requieren tener definida una cota
de fondo. Por ello, tal como se realizó con las cuencas, se selecciona individualmente cada uno de estos
nudos y en el Editor de Propiedades se introducen los valores de Cota de Fondo que se muestran en la
tabla siguiente7.
7
Nudo
Cota (m)
D-1
P-1
P-2
P-3
P-4
25,91
29,26
27,43
28,34
26,82
Una forma alternativa de ir moviéndose de un elemento al siguiente (o al anterior) dentro del Editor de Propiedades es
mediante las teclas Avanza Página y Retrocede Página.
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15
Manual de Usuario
Tan solo uno de los conductos del ejemplo tiene valores diferentes a los asignados por defecto en el
programa. Se trata de la conducción T-4, la tubería de salida, cuyo diámetro debe ser 0’45 m en lugar de
0’3 m que tienen el resto. Para modificar este diámetro:
1. Seleccionar el conducto T-4 en el Editor de Propiedades (bien haciendo doble clic con el
ratón en cualquier punto del conducto o bien seleccionándolo en el Visor de Datos
mediante el botón
).
2. Seleccionar el campo Forma y pulsar la tecla Enter o bien pulsar directamente sobre el
botón de dicho campo.
3. En la ventana de diálogo de Edición de la Sección Transversal que aparece (ver Figura 2.7)
introducir como valor de la Profundidad Máxima el valor 0,46 y pulsar el botón Aceptar.
Figura 2.7. Ventana de diálogo del Editor de la Sección Transversal.
Para establecer en nuestro proyecto una determinada lluvia de entrada es necesario especificar las
propiedades del Pluviómetro. Para ello seleccionar Lluvia_1 en el Editor de Propiedades y seleccionar
las siguientes propiedades:
Formato de Lluvia
INTENSITY
Intervalo de Lluvia
1:00
Origen de Datos
TIMESERIES
Nombre de la Serie
ST_1
Tal como se indicaba con anterioridad, se desea simular la respuesta del área estudiada a una tormenta
de diseño de 6 horas y lluvia 76,2 mm. Para ello la serie temporal denominada ST_1 contendrá las
intensidades de lluvia en cada uno de los intervalos horarios definidos en esta tormenta. Por ello es
necesario crear una serie temporal de datos y rellanar la misma de datos. Para hacer esto:
1. Desde el Visor de Datos seleccionar la categoría de objetos Series Temporales.
2. Hacer clic son el botón derecho del ratón sobre el botón
de Series Temporales, tal como muestra la Figura 2.8.
del Visor para abrir el Editor
3. Introducir ST_1 en el campo Nombre de la Serie Temporal.
16
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
4. Introducir los valores mostrados en la Figura 2.8. en las columnas de Hora y Valor de la
rejilla de datos. Nótese que debe mantenerse en blanco8 la columna de Fecha.
5. Es posible visualizar el gráfico de los valores introducidos mediante el botón Visualizar.
Para aceptar los valores de la serie de datos pulsar el botón Aceptar.
Figura 2.8. Ventana de diálogo del Editor de Series Temporales.
Una vez completado el diseño inicial del ejemplo puede ser una buena idea introducir un título del
mismo así como grabar el trabajo realizado hasta el momento. Para ello:
1. Seleccionar la categoría Títulos/Notas en el Visor de Datos y presionar el botón
.
2. En la ventana de diálogo Títulos/Notas que aparece (ver Figura 2.9), introducir el texto
“Ejemplo del Tutorial” como título del proyecto y posteriormente pulsar el botón
Aceptar para cerrar la ventana de diálogo.
3. Desde la opción Archivo del menú principal acceder a la opción Guardar como.
4. En la ventana de diálogo que aparece, seleccionar la carpeta y el nombre del archivo con el
que se desea guardar los datos. Se sugiere denominar el archivo Tutorial.inp. En el caso
de no añadir ninguna extensión al archivo el programa añadirá automáticamente la
extensión .inp.
5. Presionar el botón Guardar para almacenar la información del proyecto actual en el
archivo seleccionado.
8
Al dejar en blanco la columna de Fecha, SWMM interpretará que los valores de tiempo son en horas y corresponden al
tiempo indicado desde el inicio de la simulación. En caso contrario, la serie de datos temporales requiere que el usuario
introduzca los valores de la fecha y hora.
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17
Manual de Usuario
Figura 2.9. Ventana de diálogo del Editor de Títulos y Notas.
Los datos del proyecto se almacenan en un fichero editable en formato texto. Es posible visualizar este
fichero mediante la opción Proyecto→Detalles del menú principal del programa. Para abrir este
proyecto más adelante puede seleccionarse el comando Abrir desde el menú Archivo.
2.5
2.5.1
Realización de una Simulación
Introducción de las Opciones de Simulación
Antes de analizar el comportamiento de nuestro ejemplo de drenaje es necesario establecer algunas
opciones para determinar en qué condiciones se realizará el análisis. Para hacer esto:
1. Seleccionar la categoría Opciones en el Visor de Datos y presionar el botón
.
2. En la página General de la ventana de diálogo de las Opciones de Simulación que aparece
(ver Figura 2.10), seleccionar la opción Onda Cimenática como método de análisis del
flujo. Las unidades de caudal deben seleccionarse a LPS (litros por segundo) y el método
de infiltración empleado será el método de Green-Ampt. La opción Permitir
Estancamiento no debe estar seleccionada.
3. En la página Fechas del formulario, especificar como tiempo de fin de análisis las
12:00:009.
4. En la página de Intervalos de Tiempo, especificar el Intervalo de Tiempo de Análisis a 60
segundos.
5. Seleccionar el botón Aceptar para cerrar el formulario de edición de las Opciones de
Simulación.
9
18
Esto es muy importante. SWMM, por defecto, pone el mismo instante de tanto para el comienzo como para la
finalización de la simulación cuando se crea un nuevo proyecto. Esto conduce al error 191.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Figura 2.10. Ventana de diálogo para editar las Opciones de Simulación (Simulation Options).
2.5.2
Realizando la Simulación.
Después de los datos introducidos ya se está en condiciones de realizar la simulación. Para comenzar
con la simulación debe seleccionarse la opción Proyecto→Realizar Simulación (o bien pulsar el
botón ). En el caso de que se produzca algún tipo de problema durante la simulación, aparecerá un
Informe de Estado describiendo los errores que han sucedido. Una vez se completa de forma exitosa la
simulación, existen multitud de formas de visualizar los resultados de la simulación. A continuación se
muestran algunas de éstas.
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19
Manual de Usuario
2.5.3
Revisión del Informe de Estado.
El Informe de Estado (Status Informe) contiene un resumen útil de información relacionada con los
cálculos de la simulación. Para visualizar este informe, seleccionar la opción Informe→Estado. Una
parte del informe para el ejemplo de simulación desarrollado es el que se muestra en la Figura 2.11. El
informe completo recoge los siguientes aspectos:
10
20
►
Determinar si la calidad de la simulación realizada es suficientemente buena. Para ello el
error en la realización del balance de masas en el sistema tanto para la escorrentía como
para el flujo deben ser despreciables. Para que la simulación sea correcta los errores
máximos de escorrentía y flujo son -0,24% y -0,03% respectivamente.
►
De los 76,2 mm de lluvia que caen sobre el área estudiada 44,369 mm se infiltran en el
terreno y el resto se convierten en escorrentía (coeficiente de escorrentía medio del 41,5%).
►
La tabla de Resumen de Nivel en los Nudos, no mostrado en la Figura 2.11., indica que
existe una inundación interna en el sistema en el nudo P-2 10.
►
La tabla de Resumen de Caudales en los Conductos, no mostrado en la Figura 2.11,
muestra que el conducto T-2, inmediatamente aguas abajo del nudo P-2, entra en carga y
por lo tanto parece ligeramente infradimensionado.
En SWMM, la inundación ocurre cuando el nivel del agua en el nudo excede el valor máximo definido por la
profundidad del nudo. Normalmente este exceso del nivel de agua es una pérdida en el sistema. También existe la
opción de que esta agua se estanque en la parte superior del nudo y que puede entrar de nuevo en el sistema de drenaje
cuando la capacidad del sistema lo permita. Esto último se decide mediante la opción Permitir Estancamiento en el
Editor de Opciones de la Simulación.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.0 vE (Build 5.0.005b-01)
Traducido por el Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos
Universidad Politécnica de Valencia
--------------------------------------------------------------Ejemplo del Tutorial.
Manual SWMM 5 vE, Capítulo 2.
Simulación mediante Onda Cinemática (OC)
*****************
Opciones Análisis
*****************
Unidades de Caudal .......
Método de Infiltración ...
Método Cálculo Hidráulico.
Instante Inicio ..........
Instante Finalización ....
Inc. Tiempo Informe ......
Inc. Tiempo Lluvia .......
Inc. Tiempo Seco .........
Inc. Tiempo Cálculo ......
LPS
GREEN_AMPT
KINWAVE
JUL-23-2005 00:00:00
JUL-23-2005 12:00:00
00:15:00
00:15:00
01:00:00
60.00 sec
**************************
Balance Cont. Escorrentía
**************************
Precipitación Total ......
Pér. Evaporación .........
Pér. Infiltración ........
Escor. Superf. ...........
Sup. Final Almacenam .....
Error Continuidad (%) .....
Volumen
hectare-m
--------0.370
0.000
0.216
0.154
0.002
-0.240
Nivel
mm
------76.200
0.000
44.369
31.619
0.395
**************************
Continuidad Calculo Hidr.
**************************
Aporte Tiempo Seco .......
Aporte Tiempo Lluvia .....
Aporte Ag. Subterranea ...
Aportes Irreg. RDII ......
Aportes Externos .........
Salida al Exterior .......
Inundación Superficial ...
Perdidas Evaporación .....
Vol. Almacenado Inicial ..
Vol. Almacenado Final ....
Error Continuidad(%) .....
Volumen
hectare-m
--------0.000
0.154
0.000
0.000
0.000
0.148
0.007
0.000
0.000
0.000
-0.030
Volumen
Mlitros
--------0.000
1.543
0.000
0.000
0.000
1.475
0.068
0.000
0.000
0.000
***************************
Resumen Escorrentía Cuencas
***************************
---------------------------------------------------------------------------Precip
Total
Total
Total
Total
Runoff
Total
Runon
Evap
Infil
Runoff
Coeff
Cuenca
mm
mm
mm
mm
mm
---------------------------------------------------------------------------C-1
76.200
0.000
0.000
38.021
37.910
0.498
C-2
76.200
0.000
0.000
38.021
37.910
0.498
C-3
76.200
0.000
0.000
57.065
19.036
0.250
---------------------------------------------------------------------------Totals
76.200
0.000
0.000
44.369
31.619
0.415
Figura 2.11. Fragmento del Informe de Estado para la simulación realizada.
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21
Manual de Usuario
2.5.4
Presentación de Resultados sobre el Mapa.
Existe la posibilidad de presentar mediante un código de colores sobre el mapa del área estudiada tanto
los resultados de la simulación como algunos parámetros de diseño tales como el área de la cuenca, la
cota de fondo de los nudos, la profundidad máxima de una línea, etc. Para representar una determinada
variable de esta forma:
1. Seleccionar la página del Plano en el Visor.
2. Seleccionar las variables que se desean visualizar para las cuencas, nudos y líneas a partir
de los desplegables que aparecen bajo las etiquetas Variables de Cuencas, Variables de
Nudos y Variables de Líneas. En la Figura 2.12, se han seleccionado para representar la
escorrentía de la cuenca y el caudal de las líneas.
Figura 2.12. Ejemplo de visualización del código de colores con los resultados sobre el plano del área estudiada.
3. El código de colores de una cualquiera de las variables se representa mediante una leyenda
incluida sobre el Mapa. Para cambiar la visualización o no visualización de la leyenda sobre
el mapa debe seleccionarse la opción Ver→Leyendas.
4. Para desplazar la leyenda a otra posición, arrastrar ésta con el botón izquierdo del ratón
pulsado y soltarlo cuando la leyenda se encuentre en su posición definitiva.
5. Para cambiar el código de colores y los valores límite de cada uno de los rangos,
seleccionar la opción Ver→Leyendas→Modificar y después la clase de objeto
correspondiente a la leyenda que se desea modificar. También puede accederse al mismo
formulario accionando el botón derecho del ratón sobre la leyenda del mapa. Para
22
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
visualizar los valores numéricos de las variables representadas en el mapa, seleccionar
Ver→Opciones del Plano y entonces seleccionar la página de Etiquetas del formulario
de Opciones del Plano. Deben utilizarse las casillas de selección de Cuencas, Nudos y
Líneas para especificar el tipo de etiqueta a añadir.
6. Los controles de Día, Hora y Tiempo Transcurrido del Visor del Plano se pueden utilizar
para desplazar los resultados presentados en diferentes instantes de tiempo. La Figura 2.12
representa los resultados a las 5 horas y 45 minutos de la simulación.
7. Para realizar una animación de la representación del mapa a lo largo del tiempo,
seleccionar Ver→Barras de Herramientas→Animación y utilizar los controles de la
Barra de Animación para controlar la animación. Por ejemplo, presionando el botón se
obtiene una representación animada a lo largo del tiempo de los resultados de la
simulación.
Figura 2.13. Barra de Herramientas de la Animación.
2.5.5
Gráficos de Series Temporales.
Para generar un gráfico de series temporales con los resultados de la simulación:
1. Seleccionar Informe→Gráfico→Series Temporales o simplemente presionar sobre el
botón
de la Barra de Herramientas Estándar y posteriormente seleccionar Serie
Temporal en el menú emergente que aparece.
2. A continuación aparecerá el fomulario de Gráficos de Series Temporales. Este formulario
se emplea para seleccionar los objetos y variable que se van a representar.
En el ejemplo desarrollado, la ventana de diálogo de Gráficos de Series Temporales se puede emplear
para representar el caudal que circula por los conductos T-1 y T-2 mediante el procedimiento siguiente
(referido a la Figura 2.14):
1. Seleccionar Líneas como la categoría de objeto a representar.
2. Seleccionar Caudal como variable a representar.
3. Seleccionar con el ratón el conducto T-1, bien directamente sobre el mapa, bien en el
en la ventana de diálogo para
Visor de Datos y posteriormente presionar el botón
añadir el conducto a la lista de líneas a representar. Realizar el mismo procedimiento con el
conducto T-2.
4. Presionar Aceptar para generar el gráfico, que tendrá un aspecto similar al mostrado en la
Figura 2.15.
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23
Manual de Usuario
Figura 2.14. Ventana de diálogo para el Gráfico de Series Temporales.
Figura 2.15. Ventana de diálogo para el Gráfico de Series Temporales.
Una vez creado el gráfico es posible:
►
Personalizar el aspecto del gráfico. Para ello debe seleccionarse Informe→Opciones o
bien accionar el botón derecho del ratón sobre el gráfico.
►
Copiar el gráfico en el portapapeles y pegarlo posteriormente en otra aplicación. Para ello
se selecciona la opción Editar→Copiar a o bien se pulsa el botón
Herramientas Estándar.
►
24
de la Barra de
Imprimir el gráfico. Para ello seleccionar Archivo→Imprimir o Archivo→Vista
Preliminar (utilizar la opción Archivo→Configuración de Página para establecer los
márgenes, orientación, etc.).
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SWMM 5.0 vE
2.5.6
Stormwater Management Model
Gráficos de Perfiles Longitudinales.
SWMM puede generar gráficos que muestren perfiles longitudinales y gráficos mostrando como
evoluciona el nivel de agua a lo largo de un determinado camino de nudos y líneas conectados entre sí.
A continuación se indica cómo debe crearse un gráfico de este tipo que conecte el nudo de conexión P1 y el Nudo de Vertido D-1 del ejemplo estudiado:
1. Seleccionar la opción Informe→Gráfico→Perfil longitudinal o simplemente presionar
sobre el botón de la Barra de Herramientas Estándar y luego seleccionar Perfil longitudinal
desde el menú desplegable que aparece.
2. En la ventana de diálogo de los Gráficos de Perfiles introducir P-1 en el campo Nudo
Inicial, tal como muestra la Figura 2.16. También puede realizarse el mismo
procedimiento seleccionando el nudo directamente en el mapa o a través del Visor de
Datos y posteriormente presionando el botón junto al campo que se desea rellenar.
3. Realizar el mismo procedimiento para el Nudo de Vertido D-1 en el campo
correspondiente al Nudo Final.
4. Seleccionar el botón Buscar Camino. Aparece entonces una lista ordenada de líneas que
componen el camino entre el Nudo Inicial y el Nudo Final. Si se desea se pueden
modificar las líneas que definen el camino.
Figura 2.16. Ventana de diálogo para los Gráficos de Perfil Longitudinal.
5. Pulsar el botón Aceptar para crear el gráfico que muestra el perfil del nivel de agua a lo
largo del camino de acuerdo a los resultados de la simulación realizada. Los resultados que
se presentan son los que corresponden al instante de tiempo seleccionado en el Visor del
Mapa (ver Figura 2.17).
© 2005. Traducción al Español por GMMF
25
Manual de Usuario
Figura 2.17. Ejemplo de un Gráfico de Perfil Longitudinal.
Conforme se mueve el instante de tiempo actual, bien a través del Visor de Mapa o bien con el control
de Animación, el nivel de agua en el gráfico se actualiza. Nótese como el nudo P-2 presenta niveles de
inundación entre las 2:00 horas y las 3:15 horas del evento de lluvia seleccionado11. La apariencia del
gráfico puede personalizarse, así como también puede copiarse e imprimirse mediante el mismo
procedimiento que el descrito para los gráficos de series temporales.
2.5.7
Realización de un Análisis mediante la Onda Dinámica Completa
En el análisis que se acaba de realizar en los apartados anteriores se ha seleccionado el método de la
Onda Cinemática para la simulación hidráulica de la red de transporte. Se trata de un método
aproximado, simplificado que no puede representar el comportamiento de fenómenos tales como:
remansos, flujo a presión, flujo inverso y distribuciones no ramificadas del sistema (sistemas mallados).
El programa SWMM incluye también como método de simulación hidráulica el método de la Onda
Dinámica, que permite representar todo este tipo de condiciones. Este procedimiento de cálculo
requiere, no obstante, más tiempo de cálculo dado que los incrementos de tiempo requerido para
mantener la estabilidad del sistema son menores.
Muchos de los efectos descritos con anterioridad no son de aplicación en este ejemplo. No obstante, se
dispone de un conducto, T-2, que se encuentra completamente lleno y genera algún tipo de inundación
en el nudo aguas arriba (P-2). Podría ocurrir que este conducto se encontrara actualmente presurizado y
pudiera conducir más caudal del que se calculó mediante el método de la Onda Cinemática. Por ello a
continuación se analiza qué ocurre cuando se emplea el método de la Onda Dinámica.
Para realizar el análisis mediante el método de la Onda Dinámica:
11
26
En la tabla de Resumen de Profundidades en los Nudos del Informe de Estado es posible obtener información más
precisa de este hecho. En este caso, dicha tabla nos informa que el nudo P-2 permanece 63 minutos en condiciones de
inundación. Este tiempo se alarga en apariencia a los 75 minutos debido a que el intervalo de presentación de resultados
es de 15 minutos.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
1. Seleccionar la categoría Opciones en el Visor de Datos y pulsar el botón
.
2. Aparecerá la ventana de diálogo de Opciones de Simulación. Sobre dicho formulario debe
seleccionarse como método de cálculo de caudales el método de la Onda Dinámica.
3. En la página de Onda Dinámica de la ventana de diálogo, emplear las opciones mostradas
en la Figura 2.18 12.
4. Pulsar sobre el botón OK para cerrar el formulario y seleccionar Proyecto→Realizar
Simulación (o bien pulsar sobre el botón
) para realizar de nuevo el análisis.
Figura 2.18. Opciones de simulación del método de la Onda Dinámica.
Si se analiza el Informe de Estado de este análisis, es posible detectar que el caudal punta transportado
por el conducto T-2 se incrementa desde 93,24 l/s (para el modelo de OC) a 115,16 l/s (para el modelo
de OD) y además no existe ningún nudo en el que se produzca inundación.
2.6
Simulación de la Calidad del Agua
En la siguiente parte de este manual se analiza la calidad del agua en el ejemplo definido. SWMM tiene
la capacidad de analizar la acumulación, arrastre, transporte y tratamiento de cualquier número de
constituyentes de la calidad del agua. Los pasos necesarios para realizar un análisis de este tipo son:
1. Identificar los contaminantes que se desean analizar.
2. Definir las categorías de usos del suelo que generan estos contaminantes.
3. Seleccionar los parámetros de las funciones de acumulación y arrastre que determinan la
calidad derivada de la escorrentía de cada tipo de uso del terreno.
12
Normalmente cuando se realiza una simulación mediante el método de la Onda Dinámica, puede desearse reducir el
incremento de tiempo de cálculo en la página de Incrementos de Tiempo. En el ejemplo desarrollado en este manual se
continuará empleando como incremento de tiempo de cálculo 1 minuto.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
27
Manual de Usuario
4. Asignar la mezcla de usos del terreno de cada una de las cuencas.
5. Definir las funciones de eliminación de contaminantes en aquellos nudos del sistema de
drenaje que tengan capacidad de tratamiento de éstos.
En el ejemplo desarrollado13 en este tutorial se van a aplicar todos los pasos descritos con anterioridad,
a excepción del número 5.
En el ejemplo se definen dos tipos de contaminantes: la cantidad total de sólidos en suspensión (TSS),
medidos en mg/l, y la concentración de plomo (Pb), medida en µg/l. Además, se especificará que la
concentración de plomo en la escorrentía se fija como una fracción (0,25) de la concentración TSS.
Para añadir estos contaminantes en el proyecto desarrollado:
1. En el Visor de Datos seleccionar la categoría Calidad y posteriormente la subcategoría
Contaminantes que deriva de ella.
2. Pulsar sobre el botón
para añadir un nuevo contaminante al proyecto.
3. En el Editor de Contaminantes que aparece, ver Figura 2.19, introducir TSS como
nombre del contaminante y dejar el resto de valores con los valores por defecto que asigna
el programa.
a) Edición del contaminante TSS (Concentración
total de sólidos en suspensión).
b) Edición del contaminante Plomo (Pb).
Figura 2.19. Ventana de diálogo para la Edición de Contaminantes.
13
28
Además de la escorrentía superficial, SWMM permite considerar la entrada de contaminantes en los nudos del sistema de
drenaje a través de series temporales de aportes externos, caudales en tiempo seco, intercambio de caudales con el flujo
subterráneo, y los aportes irregulares dependientes de la precipitación (RDII).
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
4. Pulsar el botón Aceptar para cerrar el editor.
5. Pulsar de nuevo el botón
del Visor de Datos para añadir otro contaminante.
6. En el Editor de Contaminantes, introducir Plomo como nombre del contaminante,
seleccionar µg/l (presentado como UG/L) para las unidades de la concentración,
introducir TSS como nombre del contaminante asociado, e introducir el valor 0,25 como
valor de la fracción de dicho contaminante.
7. Pulsar el botón Aceptar para cerrar el editor.
En el programa SWMM, los contaminantes asociados a la escorrentía se generan mediante los usos
específicos del suelo asignados en cada una de las cuencas. En el ejemplo, se definen dos categorías
diferentes para el uso del suelo: Residencial y Rústico. Para añadir estos usos del suelo al proyecto:
1. Seleccionar la subcategoría Usos del Suelo que se encuentra asociada a la categoría
Calidad del Visor de Datos y posteriormente pulsar el botón
.
2. En la ventana de diálogo del Editor de Usos del Suelo, tal como muestra la Figura 2.20,
introducir Residencial en el campo Nombre y posteriormente pulsar el botón Aceptar.
3. Repetir a continuación los pasos 1 y 2 para crear la categoría de uso del suelo denominada
Rústico.
Figura 2.20. Ventana de diálogo para Editar los Usos del Suelo.
A continuación es necesario definir las funciones de acumulación y arrastre de contaminantes para TSS
en cada uno de los usos del suelo. Las funciones para Pb no es necesario introducirlas ya que la
concentración de su escorrentía se define como una fracción fija de la concentración de TSS.
Normalmente la definición de estas funciones requiere una calibración in-situ para determinar los
parámetros de las mismas.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
29
Manual de Usuario
En el ejemplo se asume que los sólidos en suspensión en las áreas de edificios definidos bajo la
categoría de uso Residencial se acumulan a razón de 1 kg por ha y día hasta que se alcanza un valor
límite de 50 kg por ha. Para el suelo Rústico se asume que la acumulación de TSS es como máximo la
mitad de este valor. Para la función de arrastre de contaminantes, se asume un evento constante cuya
concentración media es 100 mg/l para suelo Residencial y de 50 mg/l para suelo Rústico. Cuando
ocurre la escorrentía, estas concentraciones se mantienen hasta que la acumulación disponible se agota.
Para definir estas funciones para el suelo de uso Residencial:
1. Seleccionar la categoría de uso del suelo denominada Residencial desde el Visor de Datos
y pulsar el botón
.
2. En la ventana de diálogo de Edición de Usos del Suelo, desplazarse hasta la página
Acumulación, tal como muestra la Figura 2.21.
3. Seleccionar el contaminante TSS y POW (para función potencial) como el tipo de función
a emplear.
4. Asignar a la función un valor máximo de acumulación de 50, a una razón constante de 1,
una potencia de 1 y seleccionar AREA como normalizador (normalizer).
5. Desplazarse a continuación hasta la página de Washoff (arrastre) de la ventana de diálogo
y seleccionar el contaminante TSS. Seleccionar también EMC como tipo de función e
introducir un valor de 100 para el coeficiente. Rellenar el resto de campos con el valor 0.
6. Pulsar el botón OK para aceptar los valores introducidos.
A continuación realizar el mismo procedimiento para el uso del suelo Rústico, con la excepción de
emplear un valor máximo de acumulación (buildup) de 25, un ratio de acumulación constante (buildup
rate) de 0.5, una potencia de la función de acumulación de 1, y un EMC de arastre (washoff) de 50.
Figura 2.21. Definición de la función de acumulación y arrastre de TSS para el uso del suelo Residencial.
30
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
El paso final para tener completamente definido el ejemplo de calidad es asignar una mezcla de usos del
suelo a cada una de las cuencas:
1. Seleccionar la cuenca C-1 en el Editor de Propiedades.
2. Seleccionar la propiedad de Usos del Suelo y pulsar el botón adjunto (bien presionar la
tecla Enter)
3. En la ventana de diálogo que aparece de Asignación de Usos del Suelo, introducir 75 para
el porcentaje de área Residencial y 25 para el porcentaje de uso del suelo Rústico (ver
Figura 2.22).
4. Repetir los mismos pasos para la cuenca C-2.
5. Repetir el mismo procedimiento para la cuenca C-3, excepto que se asignará un uso del
suelo Residencial del 25% y un 75% para el suelo Rústico.
Figura 2.22. Ventana de diálogo de Asignación de Usos del Suelo.
Antes de similar las concentraciones de TSS y Plomo (Pb) derivadas de la escorrentía en el área de
estudio, es necesario definir una acumulación inicial de TSS, de forma que puede ser arrastrada durante
el episodio de lluvia. Puede especificarse bien el número de días de clima seco anteriores a la simulación
o por el contrario especificar la masa acumulada en cada una de las cuencas. En el ejemplo desarrollado
se empleará la primera de las opciones:
1. Desde la categoría Opciones del Visor de Datos, seleccionar la subcategoría Dates
(Fechas) y pulsar el botón
.
2. En la ventana de diálogo de las Opciones de Simulación, introducir el valor 5 en el campo
Número de días previos sin lluvia.
3. Dejar el resto de las opciones de simulación con el mismo valor que se dejaron cuando se
realizó el análisis mediante el método de la onda dinámica.
4. Pulsar el botón OK para cerrar la ventana de diálogo.
Realizar ahora una nueva simulación seleccionando la opción Proyecto→Realizar Simulación o bien
pulsando el botón
en la Barra de Herramientas Estándar.
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31
Manual de Usuario
Cuando la simulación ha sido completada, puede analizarse el Informe de Estado (Status Informe).
Nótese que dos nuevas secciones han aparecido en dicho informe, para determinar la Ecuación de
Continuidad en la Calidad de la Escorrentía y la Ecuación de Continuidad en el Trazado de la Calidad.
En la tabla de Continuidad en la Calidad de la Escorrentía pueden verse los resultados del valor inicial
de almacenamiento de TSS en el área estudiada y un almacenamiento adicional añadidos durante el
periodo seco previo a la simulación. La cantidad de Plomo arrastrada es un porcentaje (25%
multiplicado por 0,001 para convertir de mg a µg) del valor TSS, tal como se había especificado
anteriormente.
Si se representa la concentración de escorrentía de TSS para la cuencas C-1 y C-3 conjuntamente en el
mismo gráfico de series temporales, tal como muestra la Figura 2.15, se pueden ver las diferencias de
concentración resultantes de las diferentes mezclas de uso del terreno en estas dos áreas. También
puede apreciarse como la duración durante la cual los contaminantes se arrastran es mucho más corta
que la duración de la escorrentía completa de la lluvia empleada (por ejemplo, 1 hora frente a 6 horas).
Figura 2.23. Concentración de TSS de la escorrentía en diferentes cuencas.
2.7
Realización de una Simulación Continua
Como ejercicio final de este tutorial se mostrará a continuación como realizar una simulación continua
a lo largo del tiempo utilizando un registro histórico de lluvia. Al mismo tiempo se mostrará cómo
realizar un análisis de frecuencia estadístico de los resultados. El registro de lluvia se obtendrá de un
archivo denominado sta310301.dat que se recoge junto los ejemplos suministrados junto al programa
SWMM. Este archivo contiene los datos de lluvia de algunos años comenzando en Enero de 1998 y
con intervalos de tiempo de 1 hora. Los datos están almacenados en el formato DSI 3240 del Centro
Nacional de Datos Climáticos de EEUU (Nacional Climatic Data Center). Este formato puede ser
reconocido directamente por el programa SWMM.
Para realizar una simulación continua con un registro de lluvias:
1. Seleccionar el Pluviómetro Lluvia_1 en el Editor de Propiedades.
32
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
2. Cambiar la opción de Origen de Datos a la opción FILE (Archivo).
3. Seleccionar el campo Nombre del Archivo y presionar el botón adjunto (o presionar la
tecla Enter) para abrir una ventana estándar de Windows que permite la selección del
archivo con los datos de lluvia.
4. Navegar a través del formulario de selección de archivos hasta localizar donde se
encuentra almacenado el fichero denominado sta310301.dat y pulsar la opción Abrir para
seleccionar el archivo y cerrar la ventana de diálogo.
5. En el campo Nº Estación del Editor de Propiedades introducir el valor 310301.
6. Seleccionar la categoría Opciones en el Visor de Datos y pulsar el botón
formulario de Opciones de Simulación.
para abrir el
7. En la página General del formulario, seleccionar el método de la Onda Cinemática para
resolución del flujo (esto ayudará a aumentar la velocidad de los cálculos).
8. En la página Fechas del formulario, fijar las fechas tanto el Inicio del Análisis e Inicio del
Informe en el valor 01/01/1998 y fijar la fecha del Fin del Análisis en el día 01/01/2000.
9. En la página Intervalos de Tiempo del formulario, introducir como valor para el Cálculo
Hidráulico en el valor 300 segundos (5 minutos).
10. Cerrar las Opciones de Simulación presionando el botón Aceptar y comenzar con la
simulación seleccionando la opción Proyecto→Realizar Simulación o bien pulsando el
botón
en la Barra de Herramientas Estándar.
Después de terminar la simulación continua se puede realizar un análisis de frecuencia estadístico de
cualquiera de las variables que se calculan y suponen una salida del módulo de cálculo. Por ejemplo,
puede determinarse la distribución de volúmenes de lluvia dentro de cada uno de los periodos de
tormenta a lo largo del periodo de dos años simulado:
1. Seleccionar Informe→Estadísticas o pulsar el botón
Estándar.
de la Barra de Herramientas
2. En la ventana de diálogo de Selección de Estadísticas que aparece, debe introducirse los
valores mostrados en la Figura 2.24.
3. Pulsar el botón Aceptar para cerrar el formulario.
Los resultados de esta consulta es un formulario con un Informe Estadístico (ver Figura 2.25) que
contiene tres páginas diferentes: una página de Resumen, una página de Eventos que contienen una
lista de cada uno de los eventos ordenador según su rango, y una página de Histograma que contiene
un gráfico de la frecuencia de ocurrencia frente a la magnitud del evento.
La página Resumen muestra que existe un total de 213 eventos de lluvia. La página de Eventos muestra
otros datos estadísticos obtenidos durante la simulación. De hecho, el Informe de Estado de esta
simulación continua indica que no había incidentes de inundación o tramos que entren en carga a lo
largo del periodo de simulación.
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33
Manual de Usuario
Figura 2.24. Ventana de diálogo de Selección de Estadísticas.
Figura 2.25. Informe del Análisis Estadístico.
A lo largo de este apartado tan sólo se han visto de forma superficial las capacidades del programa
SWMM. Otras características del programa que pueden ser útiles son:
34
►
Utilización de otros tipos adicionales de elementos de drenaje, tales como depósitos,
divisores de caudal, bombas y reguladores, que permiten modelar sistemas más complejos.
►
Utilización de reglas de control para simular la operación en tiempo real de bombas y
elementos de regulación.
►
El empleo de diferentes tipos de entradas de caudal en los nudos del sistema de drenaje
impuestas de forma externa, tales como hidrogramas de entrada en los nudos, entradas de
caudal en tiempo seco y flujos derivados de la infiltración y aportes en los conductos
relacionados con la intensidad de lluvia.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
►
Modelación de la interacción entre los acuíferos contenidos en el interior de la cuenca y los
nudos del sistema de drenaje.
►
Modelación de la acumulación de nieve en las cuencas y el posterior deshielo.
►
La capacidad de añadir datos de calibración al proyecto de forma que puedan compararse
los resultados de la simulación con los valores realmente medidos.
►
Utilización de un plano, un callejero de fondo o un mapa georreferenciado que permite
ayudar a la introducción de los elementos del sistema al mismo tiempo que ayuda a
informar de la localización real de los resultados obtenidos.
Puede encontrarse más información sobre estas y otras características del programa en el resto de
capítulos de este manual.
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35
Manual de Usuario
3
MODELO CONCEPTUAL UTILIZADO POR SWMM
Este capítulo describe cómo SWMM modela los objetos y parámetros operacionales que constituyen
un sistema de drenaje de aguas pluviales. Los detalles acerca de cómo se introduce la información en el
programa se describirá en capítulos posteriores. Se aborda en el capítulo también una visión general de
los fundamentos de cálculo computacional que SWMM utiliza para simular los fenómenos
hidrológicos, hidráulicos y del comportamiento y transporte de la calidad del agua de un sistema de
drenaje.
3.1
Introducción
SWMM representa el comportamiento de un sistema de drenaje mediante una serie de flujos de agua y
materia entre los principales módulos que componen un análisis medioambiental. Estos módulos y sus
correspondientes objetos de SWMM son los siguientes:
►
El Módulo Atmosférico, desde la cual se analiza la lluvia caída y los contaminantes
depositados sobre la superficie del suelo, que se analiza en el Módulo de Superficie del
Suelo. SWMM utiliza el objeto Pluviómetro (Rain Gage) para representar las entradas de
lluvia en el sistema.
►
El Módulo de Superficie del Suelo, que se representa a través de uno o más objetos cuenca
(Subcatchment). Estos objetos reciben la precipitación del Módulo Atmosférico en forma
de lluvia o nieve; y generan flujos de salida en forma de infiltración para el Módulo de
Aguas Subterráneas y también como escorrentía superficial y cargas de contaminantes para
el Módulo de Transporte.
►
El Módulo de Aguas Subterráneas recibe la infiltración del Módulo de Superficie del Suelo
y transfiere una parte de la misma como flujo de entrada para el Módulo de Transporte.
Esta módulo se modela utilizando los objetos Aquifers (Acuíferos).
►
El Módulo de Transporte contiene una red con elementos de transporte (canales, tuberías,
bombas y elementos de regulación) y unidades de almacenamiento y tratamiento que
transportan el agua hacia los Nudos de Vertido (outfall) o las estaciones de tratamiento.
Los flujos de entrada de este Módulo pueden provenir de la escorrentía superficial, de la
interacción con el flujo subterráneo, de los caudales sanitarios correspondientes a periodos
sin lluva, o de hidrogramas de entrada definidos por el usuario. Los componentes del
Módulo de Transporte se modelan con los objetos Nudos y Líneas.
En un determinado modelo de SWMM no es necesario que aparezcan todos los Módulos descritos
anteriormente. Por ejemplo, un modelo puede tener tan solo el Módulo de Transporte, utilizando como
entradas unos hidrogramas previamente definidos.
3.2
Componentes Físicos (Visual Objects).
La Figura 3.1 representa los componentes físicos que pueden presentarse en un sistema de drenaje de
aguas pluviales. Estos componentes u objetos pueden representarse dentro del mapa de SWMM. Los
siguientes apartados describen cada uno estos objetos.
36
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SWMM 5.0 vE
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Pluviómetro
(Rain Gage)
Subcuenca
(Subcatchment)
Conexión (Junction)
Conducto
(Conduit)
Nudo de Vertido
(Outfall)
Elemento de Regulación
(Regulator)
Unidad de Almacenamiento
(Storage Unit)
Bomba
(Pump)
Figura 3.1. Ejemplo de los Componente Físicos empleados en el modelo de un sistema de drenaje.
3.2.1
Pluviómetros (Rain Gages).
Los Pluviómetros (Rain Gages) suministran los datos de entrada de las precipitaciones que ocurren
sobre una o varias de las cuencas definidas en el área de estudio. Los datos de lluvia pueden ser
definidos por el usuario mediante series temporales de datos o provenir de un archivo externo al
programa. En la actualidad SWMM dispone de diferentes formatos de archivos de datos de lluvia, así
como un formato estándar definido por el usuario.
Las propiedades principales de entrada de un pluviómetro son:
3.2.2
►
Tipo de datos de lluvia (por ejemplo, intensidad de lluvia, volumen o volumen acumulado).
►
Intervalo de tiempo de los datos (por ejemplo, cada hora, cada 15 minutos, etc.).
►
Origen de los datos de lluvia (especificando si es una serie temporal o un archivo externo).
►
Nombre del origen de datos de lluvia.
Cuencas (Subcatchments).
Las cuencas son unidades hidrológicas de terreno cuya topografía y elementos del sistema de drenaje
conducen la escorrentía directamente hacia un punto de descarga. El usuario del programa es el
encargado de dividir el área de estudio en el número adecuado de cuencas e identificar el punto de
salida (outlet) de cada una de ellas. Los puntos de salida (outlet) de cada una de las cuencas pueden ser
bien nudos del sistema de drenaje o bien otras cuencas.
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37
Manual de Usuario
Las cuencas pueden dividirse en subáreas permeables y subáreas impermeables. La escorrentía
superficial puede infiltrarse en la parte superior del terreno de las subáreas permeables, pero no a través
de las subáreas impermeables. Las áreas impermeables pueden dividirse a su vez en dos subáreas: una
que contiene el almacenamiento en depresión y otra que no lo contempla. El flujo de escorrentía desde
un subárea de la cuenca puede fluir hacia otra subárea o por el contrario dos subáreas pueden drenar
directamente hacia la salida de la cuenca.
La infiltración de lluvia de las zonas permeables de una determinada cuenca sobre la parte superior del
suelo no saturado puede describirse utilizando tres modelos diferentes:
►
El modelo de infiltración de Horton.
►
El modelo de infiltración de Green-Ampt.
►
El modelo de infiltración basado en el Número de Curva del SCS.
Para modelar la acumulación, redistribución y deshielo de las precipitaciones que caen en forma de
nieve en una cuenca, es necesario crear un objeto de Modelación de Nieve (Snow Pack object). Para
modelar el flujo de aguas subterráneas entre un acuífero situado por debajo de la cuenca y un nudo del
sistema de drenaje, es necesario establecer los parámetros de Aguas Subterráneas (Groundwater
parameters) de la cuenca. La acumulación y el arrastre de contaminantes desde las cuencas pueden
asociarse con los Usos del Suelo (Land Uses) asignados a la cuenca.
El resto de los parámetros principales de entrada de una cuenca son:
3.2.3
►
El pluviómetro asignado.
►
El nudo o la cuenca donde descarga la cuenca representada.
►
Los usos del suelo asignados.
►
Las áreas y superficies tributarias.
►
El porcentaje de impermeabilidad.
►
La pendiente de la cuenca.
►
La anchura característica del flujo en superficie.
►
Valor del coeficiente de Manning n para el flujo superficial tanto para áreas permeables
como para áreas impermeables.
►
El almacenamiento en depresión tanto para áreas permeables como áreas impermeables.
►
El porcentaje de suelo impermeable carente de almacenamiento en depresión.
Nudos de Conexión.
Las conexiones son nudos del sistema de drenaje donde se conectan diferentes líneas entre sí.
Físicamente pueden representar la confluencia de canales superficiales naturales, pozos de registro
(manholes) del sistema de drenaje, o elementos de conexión de tuberías. Los aportes externos de caudal
entran en el sistema a través de las conexiones. El exceso de agua en un nudo se traduce en un flujo
parcialmente presurizado mientras las conducciones conectadas se encuentren en carga. Este exceso de
agua puede perderse completamente del sistema o por el contrario estancarse en la parte superior para
posteriormente volver a entrar de nuevo en la conexión.
38
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Los parámetros principales de entrada de una conexión son:
•
Cota de fondo o fondo del pozo que puede encontrarse en la conexión.
•
Profundidad del pozo.
•
Área superficial del área estancada cuando se produce un fenómeno de inundación. Es un
parámetro opcional de entrada.
•
Datos de aportes externos de caudal. Es también otro parámetro opcional.
3.2.4
Nudos de Vertido (Outfall Nodes)
Los Nudos de Vertido son nudos terminales del sistema de drenaje utilizados para definir las
condiciones de contorno finales aguas abajo del sistema en el caso de utilizar el modelo de flujo de la
Onda Dinámica (Dynamic Wave). Para otros tipos de flujo, los nudos de vertido se comportan como
conexiones. Una restricción del modelo es que solo es posible conectar una línea con un Nudo de
Vertido.
Las condiciones de contorno en los Nudos de Vertido pueden describirse mediante una de las
siguientes relaciones:
•
El calado crítico o el calado uniforme en la conexión con el conducto.
•
Un nivel fijo de agua.
•
El nivel de mareas representado como los diferentes niveles de la misma a lo largo del día.
•
Una serie temporal que represente el nivel de agua en el punto de descarga a lo largo del
tiempo.
Los parámetros de entrada principales de un Nudo de Vertido son:
3.2.5
•
La cota de fondo.
•
La descripción del tipo y estado de la condición de contorno.
•
La presencia de una válvula de compuerta (flat valve) para prevenir el flujo inverso desde el
Nudo de Vertido.
Divisores de flujo.
Los divisores de flujo son nudos del sistema de transporte utilizados para dividir el flujo en dos
conductos de salida de modo definido por el usuario. Estos divisores de caudal tan solo pueden tener
dos conductos en la descarga de los mismos. Se encuentran activos tan solo cuando se analiza el
fenómeno mediante el modelo de la Onda Cinemática (Kinematic Wave) y se tratan como simples
nudos cuando se emplea el modelo de la Onda Dinámica (Dynamic Wave).
Existen cuatro tipos de dividores, definido cada uno de ellos a partir del modo en que se reparten los
caudales de entrada:
Divisor de Corte (Cutoff Divider)
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Deriva todos los caudales de entrada por encima
39
Manual de Usuario
de un determinado valor de corte especificado.
Divisor de Exceso (Overflow Divider)
Deriva todos los caudales de entrada por encima
de la capacidad del caudal del conducto no
derivado.
Divisor Tabular (Tabular Divider)
Utiliza uma tabla definida por el usuario para
expresar la relación entre el caudal derivado en
función del caudal total de entrada.
Aliviadero (Weir Divider)
Utiliza la ecuación característica de un aliviadero
para derivar el caudal de entrada.
El flujo derivado a través de un Divisor de tipo Aliviadero se calcula mediante la ecuación
Q div = C w (f ⋅ Hw )1.5
donde Qinv es el caudal derivado, Cw es el coeficiente del aliviadero, Hw es la altura de agua en el
aliviadero y f es un factor que se calcula mediante la expresión
f=
Q in − Q min
Q max − Q min
donde Qin es el caudal de entrada en el divisor, Qmin es el caudal a partir del cual comienza la división de
caudales y Qmax se calcula mediante la expresión
Q max = C w ⋅ H1w.5
Los parámetros que el usuario debe especificar para determinar un divisor de tipo aliviadero son Qmin,
Hw y Cw.
Los principales parámetros de entrada para un divisor de caudal son:
•
Los mismos datos necesarios para representar una conexión, tal como se mostró en
apartados anteriores.
•
El nombre de la línea que recibe los caudales derivados.
•
El método empleado para calcular la cantidad de caudal derivado.
3.2.6
Sistemas de almacenamiento.
Los sistemas de almacenamiento con nudos del sistema de drenaje con la capacidad para almacenar
determinados volúmenes de agua. Físicamente pueden representar desde sistemas de almacenamiento
pequeños como reducidas cuencas hasta sistemas grandes como lagos. Las propiedades volumétricas de
un sistema de almacenamiento se representan como una tabla o una función que indica la superficie de
almacenamiento en función de la altura del mismo.
Los principales parámetros de entrada de un sistema de almacenamiento son:
•
40
La cota de fondo.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
•
La altura máxima del mismo.
•
La tabla de datos que relaciona la altura del sistema de almacenamiento con la superficie del
mismo.
•
La proporción de evaporación que se produce en el sistema de almacenamiento.
•
Superficie de almacenamiento del agua estancada cuando se produce inundación. Es un
parámetro opcional que depende de si se encuentra activada o no la opción Allow Ponding
(Permitir Inundación).
•
Los datos de aportes externos de caudal. Es otro dato opcional.
3.2.7
Conductos
Los conductos son tuberías o canales por los que se desplaza el agua desde un nudo a otro del sistema
de transporte. Es posible seleccionar la sección transversal las distintas variedades de geometrías
abiertas y cerradas definidas en el programa. Asimismo el programa permite también definir áreas de
sección transversal irregular permitiendo representar con ello cauces naturales.
SWMM emplea la ecuación de Manning para establecer la relación entre el caudal que circula por el
conducto (Q), la sección del mismo (A), su radio hidráulico (Rh) y la pendiente (S) tanto para canales
abiertos como para conductos cerrados parcialmente llenos. En unidades anglosajonas la ecuación de
Manning se escribe
Q=
2
1.49
AR h 3 S
n
Asimismo dicha ecuación en unidades del Sistema Internacional se expresa como
Q=
2
1
AR h 3 S
n
donde n es el coeficiente de rugosidad de Manning. Para el caso del Flujo Uniforme (Steady Flow) y
para el caso del Análisis mediante la Onda Cinemática (Cinematic Wave) S se interpreta como la
pendiente de la conducción. En el caso de emplear el Modelo de la Onda Dinámica (Dynamic Wave) se
interpreta como la pendiente hidráulica del flujo (es decir, la pérdida por unidad de longitud).
Los principales parámetros de entrada para las conducciones son:
•
Nombres de los nudos de entrada y salida.
•
Alturas del conducto respecto de la cota de fondo de los nudos inicial y final.
•
Longitud del conducto.
•
Coeficiente de Manning.
•
Geometría de la sección transversal del conducto.
•
Coeficiente de pérdidas tanto para la entrada como para la salida del conducto.
•
Presencia de una válvula de compuerta para prevenir el flujo inverso.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
41
Manual de Usuario
Tabla 3.1. Diferentes secciones transversales de conductos disponibles.
Nombre
Parámetros
Circular
Nombre
Parámetros
Profundidad
Circular Relleno
Profundidad,
profundidad del
relleno
Rectangular
Cerrado
Profundidad,
ancho
Rectangular
Abierto
Profundidad,
ancho
Trapezoidal
Profundidad,
ancho en la
parte superior,
pendiente lateral
Triangular
Profundidad,
ancho en la
parte superior
Elipse
Horizontal
Profundidad
Elipse Vertical
Profundidad
Arco
Profundidad
Parabólica
Profundidad,
ancho en la
parte superior
Potencial
Profundidad,
Ancho en la
parte superior,
exponente
Rectangular –
Triangular
Profundidad,
ancho
Rectangular
Redondeada
Profundidad,
ancho
Cesta de mano
modificada
Profundidad,
ancho
Huevo
Profundidad
Huella de
caballo
Profundidad
Gótico
Profundidad
Catenaria
Profundidad
Semielíptica
Profundidad
Cesta de mano
Profundidad
Semicircular
Profundidad
3.2.8
Forma
Forma
Bombas
Las bombas son líneas elementos incluidos en el sistema de drenaje para elevar el agua. Se representan
en el programa como un tipo de líneas con una curva característica. La curva de la bomba describe la
relación que existe entre el caudal en la bomba y las condiciones de contorno en los nudos de entrad ay
salida de la misma. Existen cuatro formas diferentes de representar el comportamiento de una bomba:
42
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Una bomba no instalada en línea en el sistema. La
bomba aspira de un pozo de aspiración de forma
que el caudal aumenta en relación al volumen de
agua disponible en el pozo.
Caudal
Tipo I.
Volúmen
Una bomba instalada en serie en el sistema donde
el caudal aumenta en función de la profundidad
del agua (nivel) en el nudo de entrada (aspiración).
Caudal
Tipo II.
Profundidad
Una bomba instalada en serie en el sistema donde
el caudal varía de forma continua con la diferencia
de alturas entre los nudos de entrada y salida. Su
representación es la curva característica de la
bomba.
Caudal
Tipo III.
Altura
Una bomba de velocidad variable instalada en
serie en el sistema de forma que el caudal varía de
forma continua con la profundidad del agua
(nivel) del nudo de entrada (aspiración).
Caudal
Tipo IV.
Profundidad
La puesta en marcha y parada de las bombas puede ser controlada dinámicamente a través de las Reglas
de Control (Control Rules) definidas por el usuario.
Los principales parámetros de entrada de una bomba son:
•
Nombres de los nudos de entrada y salida.
•
Nombre de la Curva que representa el comportamiento de la bomba.
•
Estado inicial (en marcha o parada) de la bomba.
3.2.9
Reguladores de Caudal (Flow Regulators).
Loe Reguladores de Caudal (Flow Regulators) son estructuras y dispositivos utilizados para controlar y
derivar los caudales dentro del sistema de transporte. Físicamente se emplean para:
•
Control de las emisiones desde las unidades de almacenamiento.
•
Prevención de fenómenos de entrada en carga inaceptables de conductos.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
43
Manual de Usuario
•
Derivación de caudales para su tratamiento en los sistemas de intercepción.
Los elementos reguladores de caudal que puede modelar SWMM son los siguientes:
•
Orificios (Orifices).
•
Vertederos (Weirs).
•
Descargas (Outlets).
Orificios (Orificies).
Los orificios se emplean para modelar descargas y estructuras de derivación en los sistemas de drenaje.
Estos elementos normalmente son aperturas en las paredes de los pozos de registro, sistemas de
almacenamiento o compuertas de control. Estos elementos en SWMM se representan como una línea
que conecta dos nudos entre sí. Un orificio puede tener bien una forma circular o bien una forma
rectangular, estar localizado bien en la parte superior o bien en el nudo aguas arriba del conducto, y
eventualmente puede disponer de una válvulas de compuerta para prevenir el flujo inverso.
Los orificios se pueden utilizar como sistemas de descarga de las unidades de almacenamiento en
cualquiera de los modelos hidráulicos contemplados en el programa. A menos que estos elementos se
encuentren vinculados a un nudo con unidad de almacenamiento, este tipo de elementos solo puede
emplearse en sistemas de drenaje cuando se emplea el modelo hidráulico de la Onda Dinámica
(Dynamic Wave).
El flujo a través de un orificio completamente sumergido se puede calcular como
Q = C ⋅ A 2 gh
donde Q es el caudal, C es el coeficiente de descarga, A la sección del orificio, g la aceleración de la
gravedad, y h la diferencia de alturas a través del orificio. El área de apertura de un orificio puede
controlarse de forma dinámica a través de las Reglas de Control (Control Rules) definidas por el
usuario.
Los principales parámetros de entrada de un orificio son:
•
Nombre de los nudos de entrada y salida del orificio.
•
Configuración, definiendo si el orificio se encuentra en la parte superior o en un lateral.
•
Forma del orificio, indicando si es circular o rectangular.
•
Altura del orificio sobre la cota de fondo del nudo.
•
Coeficiente de descarga del orificio.
Vertederos (Weirs).
Los vertederos, al igual que los orificios, se emplean para modelar descargas y estructuras de separación
del flujo en sistemas de drenaje. Los vertederos se localizan normalmente en los pozos de registro, a lo
largo de uno de los lados de uno de los conductos o canales, o bien en los sistemas de almacenamiento.
Internamente se representan en SWMM como una línea que une dos nudos, donde el vertedero en si
44
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
mismo se ubica en el nudo aguas arriba. Estos elementos pueden incluir también una válvula de
compuerta para prevenir el flujo inverso.
El modelo SWMM contempla cuatro tipos diferentes de vertederos, cada uno de los cuales representa
una expresión diferente del flujo a lo largo del vertedero, tal como muestra la Tabla 3.2.
Tabla 3.2. Diferentes tipos de aliviaderos disponibles.
Tipo de aliviadero
Forma de la sección
transversal
Expresión
Transversal (Transverse)
Rectangular
Q = CW ⋅ L ⋅ h
3
Descarga lateral (Side Flow)
Rectangular
Q = CW ⋅ L ⋅ h
5
En V (V-notch)
Triangular
Q = CW ⋅ S ⋅ h
5
Trapezoidal
Trapezoidal
Q = CW ⋅ L ⋅ h
3
2
2
3
2
+ C WS ⋅ S ⋅ h
5
2
CW = coeficiente de descarga del vertedero, L = longitud del vertedero, S = pendiente del
lado del vertedero en V o del vertedero trapezoidal, h = diferencia de alturas en el vertedero,
CWS = coeficiente de descarga a través de los lados de un vertedero trapezoidal.
Los vertederos se pueden utilizar como descargas de las unidades de almacenamiento en cualquiera de
los modelos hidráulicos contemplados en el programa. A menos que estos elementos se encuentren
vinculados a un nudo con unidad de almacenamiento, este tipo de elementos solo puede emplearse en
sistemas de drenaje cuando se emplea el modelo hidráulico de la Onda Dinámica (Dynamic Wave).
La altura de cresta del vertedero respecto de la cota de fondo del nudo de entrada puede controlarse
dinámicamente mediante las Reglas de Control (Control Rules) definidas por el usuario. Este aspecto
distintivo puede utilizarse para modelar presas inflables.
Los principales parámetros de entrada de un vertedero son:
•
Nombre de los nudos de entrada y salida del vertedero.
•
Forma y geometría del vertedero.
•
Altura de la cresta del vertedero sobre la cota del fondo del nudo de entrada.
•
Coeficiente de descarga.
Descargas (Outlets).
Las descargas (outlets) son dispositivos de control del caudal que se emplean de forma habitual para
controlar los caudales de descarga de las unidades de almacenamiento. Se emplean para modelar
sistemas con relaciones especiales entre la altura y el caudal de descarga que no pueden ser
caracterizadas mediante bombas, orificios y vertederos. Las descargas se representan internamente en
SWMM mediante una línea conectada entre dos nudos. Asimismo cualquiera de las descargas puede
disponer de una válvula de compuerta que impide el flujo en una de las direcciones.
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45
Manual de Usuario
Las descargas vinculadas a unidades de almacenamiento están presentes en cualquiera de los tres
modelos hidráulicos definidos en el programa. En el caso de que los orificios no estén vinculados a
unidades de almacenamiento, tan solo puede utilizarse con el modelo hidráulico de la Onda Dinámica
(Wave Dynamic).
El flujo a través de la descarga se especifica mediante una tabla definida por el usuario que recoge el
flujo de caudal en función de la altura de diferencias en la misma.
Los principales parámetros de una descarga son:
•
Nombre de los nudos de entrada y salida de la descarga.
•
Altura sobre la cota de fondo del nudo de entrada.
•
Función o tabla que relaciona la relación entre la altura y el caudal descargado por el
vertedero.
3.2.10 Rótulos del Mapa (Mapa Labels).
Las etiquetas del Mapa son textos de tipo opcional que pueden añadirse al Mapa de Trabajo de SWMM
para poder identificar los objetos o regiones del mapa. Las etiquetas pueden dibujarse mediante
cualquiera de las fuentes de Windows, editarlas libremente y arrastrarlas a cualquier posición del mapa.
3.3
Objetos Virtuales (sin representación gráfica)
Además de los objetos físicos que pueden ser visualizados en el mapa, EPA SWMM utiliza las
siguientes categorías de objetos virtuales para describir cada proceso, así como sus características
adicionales dentro de un área de estudio.
3.3.1
Climatología
Temperatura.
Los datos de temperatura del aire se emplean para simular los procesos de caida y deshielo de la nieve
durante los cálculos de escorrentía. En el caso de no simular este tipo de procesos no es necesario
introducir los datos de temperatura. Estos datos de temperatura se suministran al programa SWMM
mediante una de las siguientes formas:
•
Una serie de valores a lo largo del tiempo definidos por el usuario, de forma que los valores
para intervalos de tiempo intermedios se interpolan.
•
Un fichero externo con los datos de climatología que contiene los valores máximo y
mínimo diarios. SWMM ajusta una curva senoidal que pase por los puntos especificados
dependiendo del día del año.
Para las series temporales de datos las temperaturas se expresan en ºF para unidades IS (americanas) y
en grados centígrados ºC para unidades del sistema métrico. El archivo externo de datos climatológicos
puede emplearse también para introducir los datos de evaporación y de velocidad del viento.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Evaporación.
La evaporación se puede dar para aguas estancadas en las superficies de las cuencas, para el agua
subterránea contenida en los acuíferos, y para el agua acumulada en las unidades de almacenamiento. La
cantidad de agua evaporada se puede definir de las siguientes formas:
►
Un único valor constante.
►
Un sistema de valores medios mensuales.
►
Una serie temporal de valores diarios definidos por el usuario.
►
Valores diarios leídos desde un archivo de datos climatológicos externo.
Si se utiliza un archivo de datos climatológico es necesario introducir también un juego de valores
mensuales para poder convertir los datos de evaporación en valores de superficie libre del agua.
Velocidad del viento.
La velocidad del viento es una variable climatológica opcional qu se emplea tan solo en los cálculos de
deshielo de nieve. SWMM puede emplear bien un juego de valores medios mensuales de la velocidad o
bien los valores de datos de la velocidad del aire contenidos en el mismo archivo de datos
climatológicos empleado para las temperaturas máximas y mínimas diarias.
Deshielo de la nieve (snowmelt).
Los parámetros de deshielo de la nieve son variables de tipo climático que se aplican a lo largo del área
de estudio cuando se simula tanto la caída como el deshielo de nieve. Esto incluye:
►
La temperatura del aire a partir de la cual las precipitaciones se producen en forma de
nieve.
►
Las propiedades de intercambio de calor de la superficie de nieve.
►
La corrección de a longitud, latitud y elevación del área de estudio.
Reducción del área de nieve (areal depletion).
La Reducción del Área de Nieve (Areal Depetion) se refiere a la tendencia de la nieve acumulada a
deshelarse de forma no uniforme sobre la cuenca. Conforme se produce el proceso de deshielo, el área
cubierta por la nieve se reduce. Este comportamiento se describe mediante una curva de Reducción del
área de nieve que representa la fracción respecto del área total que permanece cubierto de nieve
respecto de la relación entre la profundidad instantánea de nieve y la profundidad de cuando se admite
que la nueve cubre el 100%. Una curva típica de este tipo de fenómeno es la que recoge, para un área
natural, la Figura 3.2. En el programa SWMM pueden introducirse dos curvas de este tipo, una para
áreas de tipo impermeable y otra para áreas permeables.
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47
Manual de Usuario
Ratio de Profundidad de la Nieve
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Fracción Cubierta por la Nieve
Figura 3.2. Curva de Reducción del Área de Nieve para un área natural.
3.3.2
Objetos de Modelación de Nieve (Snow Packs).
Los objetos de Modelación de Nieve (Snow Packs) contienen parámetros que caracterizan la
acumulación, eliminación y deshielo de la nieve en los tres tipos de sub-áreas que se definen en una
cuenca:
►
El área de nieve acumulada en surcos (Plowable Snow Pack Area), que consiste en una
fracción definida por el usuario del total del área impermeable. Pretende representar áreas
tales como calles, aparcamientos donde puede realizarse la eliminación tanto de nieve como
de surcos o montones de nieve.
►
El área de nieve acumulada impermeable (Impervious Snow Pack Area) que permanece
cubriendo el área impermeable de la cuenca.
►
El área de nieve acumulada permeable (Pervious Snow Pack Area) que abarca la totalidad
del área permeable de una cuenca.
Cada una de estas tres áreas se caracteriza mediante los siguientes parámetros:
►
Coeficientes de deshielo de nieve máximos y mínimos.
►
Temperatura de aire mínima a partir de la cual ocurre el deshielo de la nieve.
►
Profundidad de nieve por encima de la cual queda cubierta el 100% del área.
►
La profundidad inicial de nieve.
►
El contenido de agua libre inicial y máximo en las acumulaciones de nieve.
Además, es posible asignar una serie de parámetros para la eliminación de la nieve en el área con surcos
de nieve (Plowable Area). Estos parámetros son la profundidad a partir de la cual comienza la
eliminación de la nieve y las fracciones de nieve desplazadas hacia otras áreas.
48
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SWMM 5.0 vE
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El objeto de modelación de nieve a cada una de las cuencas se asigna a través de la propiedad Snow
Pack de las mismas. Un único objeto de modelación de la nieve puede aplicarse a un amplio número de
cuencas. La asignación de un módulo de nieve a una cuenca establece los parámetros de deshielo y las
condiciones iniciales de la nieve en cada una de las cuencas. Internamente, SWMM crea un módulo de
nieve físico para cada una de las cuencas, que analiza la acumulación de nieve y el deshielo de la misma
para una determinada cuenca basada en los parámetros de su módulo de nieve, las áreas permeables e
impermeables, y los valores históricos de precipitación.
3.3.3
Acuíferos
Los acuíferos son áreas subsuperficiales de agua subterránea utilizadas para modelar el movimiento
vertical del agua infiltrada desde las cuencas que se encuentran en la parte superior. Del mismo modo,
también permiten la infiltración de las aguas subterráneas en el sistema de transporte o la exfiltración de
las aguas superficiales del sistema de transporte, dependiendo esto del gradiente hidráulico existente. El
mismo objeto acuífero puede ser compartido por diferentes cuencas. Los acuíferos son necesarios
únicamente en modelos en los que se contempla la posibilidad de intercambio de volúmenes de agua
entre las aguas subterráneas y el sistema de drenaje o bien en sistemas en los que se establecen los
caudales básicos y las curvas de retroceso de cauces naturales y sistemas no urbanos.
Los acuíferos se representan utilizando dos zonas, una zona insaturada y otra zona saturada. Su
comportamiento se caracteriza utilizando parámetros tales como la porosidad del suelo, la
conductividad hidráulica, la profundidad de evapotranspiración, la cota de la parte superior del acuífero,
y las pérdidas en función de la profundidad del pozo. Además debe introducirse como datos una tabla
con los datos de nivel inicial e mezcla inicial de la zona insaturada.
Los acuíferos se conectan son las cuencas y los nudos del sistema de drenaje tal como se describe en la
propiedad Groundwater Flow de la cuenca. Esta propiedad también contiene parámetros que
controlan el caudal de aguas subterráneas entre la zona saturada del acuífero y el nudo del sistema de
drenaje.
3.3.4
Hidrogramas Unitarios.
Los Hidrogramas Unitarios (UHs) se utilizan para estimar las infiltraciones y entradas de caudal en
conductos dependientes de la precipitación (RDII). Un hidrograma unitario contiene hasta tres de estos
hidrogramas, uno para la respuesta a corto plazo, otro para la respuesta a medio plazo y otro para la
respuesta a largo plazo. Un grupo de hidrogramas unitarios puede tener hasta 12 hidrogramas unitarios
diferentes, uno para cada uno de los meses del año. Cada grupo de hidrogramas unitarios se considera
como un objeto individual en SWMM, al cual se asigna un nombre único con el nombre del indicativo
de lluvia que contiene los datos de precipitaciones necesarios.
Cada hidrograma unitario, tal como muestra la Figura 3.3., se define mediante tres parámetros:
►
R: fracción del volumen de lluvia que se incorporan al sistema de alcantarillado.
►
T: tiempo transcurrido desde el inicio de la lluvia hasta que se alcanza el valor máximo del
hidrograma unitario en horas.
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Manual de Usuario
►
K: la relación entre el tiempo de anulación de los valores del hidrograma unitario y el
tiempo que tarda en ocurrir el valor máximo.
Qpunta
Tiempo
T
T(1+K)
Figura 3.3. Un hidrograma unitario del fenómeno RDII.
Para generar un caudal RDII en uno de los nudos del sistema de drenaje, el nudo debe identificar (a
través de la propiedad Inflows) el grupo de hidrogramas unitarios y el área de infiltración de los
alrededores que contribuye con el caudal RDII.
Una alternativa al empleo de hidrogramas unitarios para definir el caudal RDII es
crear un fichero RDII externo que contiene una serie de datos temporales de dicho
fenómeno.
3.3.5
Secciones Transversales
Las secciones transversales se refieren a datos geométricos que describen como varía la cota de fondo
del conducto en función de la distancia a lo largo de una sección longitudinal de un cauce natural o de
un conducto de sección irregular. La Figura 3.4 representa un ejemplo de Sección Transversal para un
cauce natural.
Figura 3.4. Ejemplo de la Sección Transversal de un cauce natural.
Cada sección transversal tiene que poseer su propio nombre de identificación, de modo que pueda ser
referida por los conductos cuya forma queda representada por la sección. Para la edición de este tipo de
secciones se dispone de un Editor de Secciones Transversales que permite introducir los datos de cotas
de cada uno de los puntos definidos en la sección. SWMM internamente convierte estos datos en
50
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tablas de área, ancho en la parte superior, y radio hidráulico en función de la profundidad del cauce.
Además, tal como muestra la figura anterior, cada sección transversal puede tener una sección lateral
cuyo coeficiente de rugosidad de Manning puede ser diferente que para el canal principal. Este hecho
permite realizar estimaciones más realistas del transporte en canales bajo condiciones de gran caudal.
3.3.6
Aportes externos de caudal (External Inflows).
Además de las entradas de caudal provenientes de la escorrentía y de las aguas subterráneas de las
cuencas, los nudos del sistema de drenaje pueden recibir otros tres tipos de aportes externos de caudal:
►
Aportes directos de caudal (Direct Inflows). Se trata de series temporales de valores de
caudales que entran directamente en el nudo definidos por el usuario. Pueden utilizarse
para representar el modelo hidráulico de caudales y calidad de agua en ausencia de cálculos
de escorrentía (tal como puede ocurrir en sistemas en los que no se definen cuencas).
►
Caudales de tiempo seco (Dry Weather Inflows). Existen continuas entradas de caudal que
reflejan las contribuciones que los caudales de aguas negras realizan al sistema de drenaje.
Puede considerarse estos caudales como unos caudales de referencia de los conductos o
canales. Estos caudales se representan mediante un caudal de entrada medio que puede
ajustarse de forma periódica, bien mensualmente, diariamente y de hora en hora mediante
la aplicación de unos patrones (Time Pattern) que multiplican el valor introducido como
referencia.
►
Entradas e Infiltraciones relacionados con las Lluvias (Rainfall-Derived Infiltration/Inflow,
RDII). Se trata de caudales que provienen de las aguas de lluvia que se introducen en los
sistemas de saneamiento (bien unitarios bien separativos) debido a aportes directos en las
conexiones con los pozos de registro, en los colectores de bombeos, en el fondo de los
sistemas de drenaje, etc.; así como de las infiltraciones de aguas subsuperficiales a través de
roturas en las conducciones, fugas en las conexiones, malas conexiones de los pozos de
registro, etc. Los caudales RDII pueden calcularse para los datos de una determinada lluvia
basándose en una serie de hidrogramas unitarios que establecen la respuesta a corto plazo,
medio plazo y largo plazo en cada uno de los períodos de tiempo de la lluvia definida. Los
caudales RDII pueden también definirse como ficheros externos de caudales RDII.
Las entradas de caudal de aporte directo, de tiempo seco y de RDII son propiedades asociadas a cada
tipo de nudo del sistema de saneamiento (conexiones, nudos de vertido, divisores de caudal, y unidades
de almacenamiento) y puede especificarse al editarse las propiedades del nudo. También es posible
emplear los caudales de salida generados de un determinado sistema de saneamiento situado aguas
arriba como entrada de otro sistema situado aguas abajo. Para ello es necesario utilizar archivos como
interface de intercambio de dicha información. Más detalles acerca de este punto pueden verse en el
apartado 11.8 de este manual.
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51
Manual de Usuario
3.3.7
Reglas de Control (Control Rules).
Las Reglas de Control (Control Rules) determinan el comportamiento de las bombas y elementos de
regulación del sistema de drenaje a lo largo de la simulación. Algunos ejemplos de este tipo de reglas
son:
Control simple temporal de una bomba.
RULE R1
IF SIMULATION TIME
THEN PUMP 12 STATUS = ON
ELSE PUMP 12 STATUS = OFF
Control múltiple del estado de una compuerta.
RULE R2A
IF NODE 23 DEPTH > 12
AND LINK 165 FLOW > 100
THEN ORIFICE R55 SETTING = 0.5
RULE R2B
IF NODE 23 DEPTH > 12
AND LINK 165 FLOW > 200
THEN ORIFICE R55 SETTING = 1.0
RULE R2C
IF NODE 23 DEPTH <= 12
OR LINK 165 FLOW <= 100
THEN ORIFICE R55 SETTING = 0
Funcionamiento de una Estación de Bombeo.
RULE R3A
IF NODE N1 DEPTH > 5
THEN PUMP N1A STATUS = ON
RULE R3B
IF NODE N1 DEPTH > 7
THEN PUMP N1B STATUS = ON
RULE R3C
IF NODE N1 DEPTH <= 3
THEN PUMP N1A STATUS = OFF
AND PUMP N1B STATUS = OFF
El Apéndice C.3 describe con más detalle el formato que deben tener estas reglas de control y el
funcionamiento del editor especial empleado para ello.
52
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SWMM 5.0 vE
3.3.8
Stormwater Management Model
Agentes contaminantes (Pollutants).
El programa SWMM permite estudiar la generación, entrada y transporte de cualquier número de
contaminantes definidos por el usuario. La información necesaria para cada uno de estos agentes
contaminantes es:
► Nombre del agente contaminante.
► Unidades de concentración (es decir, miligramos/litro, microgramos/litro, o
unidades/litro).
► Concentración del contaminante en las aguas provenientes de la lluvia.
► Concentración del contaminante en las aguas subterráneas.
► Concentración del contaminante en los procesos de entrada directa o de infiltración.
► Coeficiente de decaimiento para la reacción de primer orden.
En el programa SWMM es posible definir también agentes contaminantes asociados (co-pollutants).
Por ejemplo, un contaminante X puede tener un contaminante asociado Y, lo que significa que la
concentración de X en la escorrentía tiene una fracción fija de la concentración de escorrentía de Y
añadida a la misma.
La acumulación y arrastre de contaminantes desde las áreas de las cuencas se determinan a partir de los
usos del suelo asignados a dichas áreas. Es posible también introducir cargas de contaminante en el
sistema de saneamiento mediante series temporales de caudales de entrada, así como mediante los
caudales de tiempo seco.
3.3.9
Usos del Suelo (Land Uses).
Los usos del suelo son categorías de las actividades desarrolladas o bien características superficiales del
suelo asignadas a las cuencas. Algunos ejemplos de posibles usos del suelo son: uso residencial,
industrial, comercial y no urbanizado. Las características superficiales del suelo incluyen parámetros
tales como césped, pavimentos, terrazas, suelos sin uso, etc. Los usos del suelo se utilizan únicamente
para considerar los fenómenos de acumulación y arrastre de contaminantes en las cuencas.
El usuario de SWMM dispone de múltiples opciones para definir los usos del suelo y asignar los
mismos a las áreas de las cuencas. Una aproximación consiste en asignar una mezcla de usos del suelo
para cada cuenca, lo que origina que todos los usos del suelo de la cuenca tengan las mismas
características permeables e impermeables. Otra aproximación consiste en crear cuencas que tengan tan
solo un único uso del suelo, de forma que se pueden especificar características de las áreas permeables e
impermeables diferentes en cada cuenca y lógicamente en cada uso del suelo.
Los procesos que definen cada uno de los usos del suelo son:
► Acumulación de contaminante.
► Arrastre de contaminante.
► Limpieza de calles.
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Manual de Usuario
Acumulación de agentes contaminantes.
La acumulación de contaminantes dentro de uno de los usos del suelo se describe como la masa por
unidad de área de las cuenca. La masa se expresa en libras (pounds) en unidades US (americanas) y el
kilogramos en unidades del sistema internacional. La cantidad contaminante acumulado es una función
del número de días de clima seco previos a la lluvia y puede calcularse mediante una de las expresiones
siguientes:
► Función Potencial. La acumulación de contaminantes (B) es proporcional al tiempo (t)
elevado a una cierta potencia, hasta que se alcanza un determinado valor máximo
B = Min (C 1 , C 2 t C3 )
donde C1 es la acumulación máxima posible (masa por unidad de área), C2 es la
constante de crecimiento del contaminante acumulado, y C3 es el exponente del tiempo.
► Función Exponencial. La acumulación sigue un crecimiento exponencial que se
aproxima asintóticamente a un determinado valor máximo
B = C1 (1 − e C 3 ⋅t )
donde C1 es la acumulación máxima posible (masa por unidad de área) y C2 es la
constante de crecimiento del contaminante acumulado (1/día).
► Función Saturación. La acumulación comienza de forma lineal y progresivamente
disminuye a lo largo del tiempo hasta que se alcanza un determinado valor de
saturación
B=
C1 ⋅ t
C2 + t
donde C1 es la acumulación máxima posible (masa por unidad de área) y C2 es la
constante semi-saturación (número de días necesario para alcanzar la mitad del la
máxima acumulación posible).
Arrastre de agentes contaminantes.
El arrastre de agentes contaminantes para una determinada categoría de uso del suelo ocurre durante
los periodos secos (sin lluvia) y puede describirse mediante una de las siguientes formas:
► Arrastre Exponencial (Exponential Washoff). La carga de arrastre (W) en unidades de
masa por hora es proporcional al producto de la escorrentía elevado a una cierta
potencial y a la cantidad de contaminante acumulado
W = C1 ⋅ q C 2 ⋅ B
donde C1 es el coeficiente de arrastre, C2 el exponente de arrastre, q la escorrentía por
unidad de área (pulgadas/hora o mm/hora), y B es la acumulación de contaminante
(libras o kg) por unidad de área. Las unidades de masa de arrastre son las mismas que las
utilizadas para expresar las concentraciones de contaminantes (miligramos, microgramos
o unidades).
54
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
► Curva de Flujo de Arrastre (Rating Curve Washoff). El flujo de arrastre (W) en unidades
de masa por segundo es proporcional al caudal de escorrentía elevado a una cierta
potencia
W = C1 ⋅ Q C 2
donde C1 es el coeficiente de arrastre, C2 el exponente de arrastre, y Q la escorrentía en
las unidades definidas por el usuario.
► Concentración Media del Episodio (Event Mean Concentration). Se trata de un caso
especial de curva para determinar el flujo de arrastre donde el exponente es 1.0 y el
coeficiente C1 representa la concentración de contaminante arrastrado en unidades de
masa por litro. Nótese que la conversión entre las unidades de caudal definidas por el
usuario para la escorrentía y los litros se realiza internamente en SWMM.
Nótese que en cualquiera de los tres casos la acumulación de contaminante disminuye conforme se
procede el fenómeno de arrastre. De esta forma el fenómeno de arrastre finaliza cuando no existe más
contaminante acumulado.
Las cargas de arrastre para un determinado contaminante y uso del suelo pueden reducirse en un
porcentaje fijo sin más que especificar el Rendimiento de Eliminación (Renoval Efficiency) BMP. Este
valor refleja la efectividad de cualquiera de los controles BMP asociados con el uso del suelo. También
es posible utilizar la opción Event Mean Concentration, sin necesidad de modelar ninguna
acumulación de contaminante.
Limpieza de calles (Street Sweeping).
La limpieza de la calle se puede utilizar periódicamente en todos los tipos de suelo para reducir la
acumulación de determinados agentes contaminantes. Los parámetros que describen la limpieza de
calles son:
► Días entre dos limpiezas consecutivas.
► Días desde la última limpieza y el principio de la simulación.
► La fracción de los contaminantes acumulados que es posible eliminar mediante la limpieza de
calles.
► La fracción de los contaminantes acumulados que se elimina mediante la limpieza.
Nótese que estos parámetros pueden ser diferentes para cada tipo de suelo, y el último parámetro
puede variar también dependiendo del contaminante.
3.3.10 Tratamiento (Treatment).
La eliminación de los contaminantes del flujo que entra en uno de los nudos de un sistema de
saneamiento se modela asignando una serie de funciones de tratamiento a las características del nudo.
Una función de tratamiento puede ser cualquier expresión matemática que incluya:
► La concentración de contaminante de la mezcla de cualquier caudal que entra en el nudo
(utilizar el nombre del contaminante para representar la concentración del mismo).
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Manual de Usuario
► Las cantidades eliminadas de otros contaminantes. Para ello utilizar el prefijo R_ delante del
contaminante cuya eliminación se desea representar.
► Cualquiera de las variables de proceso siguientes:
o FLOW para el caudal que entra en el nudo (en las unidades de caudal definidas por el
usuario).
o DEPTH para el calado de agua respecto de la cota de fondo del nudo (en pies o
metros).
o AREA para la superficie del nudo (en pies cuadrados o metros cuadrados).
o DT para del incremento de tiempo del módulo hidráulico (routing time), expresado en
segundos.
o HRT para el tiempo hidráulico de permanencia (expresado en horas).
El resultado de una función de tratamiento puede ser bien una concentración (denotada mediante la
letra C) o bien la fracción del contaminante eliminada (denotada mediante la letra R). Por ejemplo, una
expresión de decaimiento de primer orden para la DBO proveniente de un almacenamiento podría
expresarse de la siguiente forma:
C = BOD * exp (-0.05*HRT)
Otro ejemplo podría ser la eliminación del mismo contaminante proporcionalmente a la eliminación de
sólidos en suspensión (TSS):
R = 0.75 * R_TSS
3.3.11 Curvas (Curves)
Las curvas son objetos definidos en SWMM para establecer la relación entre dos cantidades. Los
diferentes tipos de curvas disponibles en SWMM son:
► Curvas de Almacenamiento (Storage Curves), que describen como varía la superficie de una
unidad de almacenamiento representada en un nudo con la profundidad de agua en el
mismo.
► Curvas de División (Diversión Curves), que permiten representar el caudal de salida
dividido respecto del caudal de entrada en uno de los Divisores de Caudal.
► Curvas de Marea (Tidal Curves) que describen como varían las condiciones de un Nudo de
Vertido a lo largo del día.
► Curvas de Bombas (Pump Curves) que relacionan el caudal que impulsa la bomba bien con
la profundidad o volumen de agua en el nudo aguas arriba de la misma, bien con la altura
suministrada (curva característica) por la propia bomba.
► Curvas de Descarga (Rario Curves) que relacionan el caudal a través de una de las líneas de
descarga (outlets) con la diferencia de alturas en la misma.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Cada una de las curvas debe tener su propio nombre identificativo que ha de ser único dentro de un
mismo proyecto de SWMM. A cada una de estas curvas se le puede asignar tantos datos como se desee.
3.3.12 Series temporales de datos (Serie Temporal).
Las series temporales de datos (Serie Temporal) son objetos definidos en SWMM para describir
determinadas propiedades de algunos de los objetos del proyecto que varían con el tiempo. Estas series
temporales pueden utilizarse para introducir:
► Los datos de temperatura.
► Los datos de evaporación.
► Los datos de lluvia.
► Los niveles en los nudos de descarga.
► Hidrogramas externos de entrada de caudal al sistema de saneamiento a través de los nudos.
► Poluto gramas externos de entrada al sistema de saneamiento a través de los nudos.
Cada una de las Series temporales de datos debe tener su propio nombre identificativo que ha de ser
único dentro de un mismo proyecto de SWMM. A cada una de estas curvas se le puede asignar tantos
datos como se desee. El tiempo se puede especificar bien en horas desde el inicio de la simulación o
bien como una referencia absoluta a una fecha y hora concretas.
Para las series temporales de lluvia solo es necesario introducir los periodos en los
que la lluvia es no nula. SWMM interpreta que el valor de la lluvia introducida es
constante a lo largo del intervalo especificado en el pluviómetro (Rain Gage) que
emplea dicha serie temporal. Para el resto de tipos de series temporales SWMM
realiza una interpolación para estimar los valores en instantes de tiempo
intermedios a los introducidos.
Para valores de tiempo que caen fuera del rango definido por la serie temporal,
SWMM utiliza bien el valor 0 para las series temporales de lluvia y de aportes
externos de caudal (inflow) bien el primero o el último de los valores de la serie
para el caso de datos de temperatura, evaporación y nivel en los nudos de descarga.
3.3.13 Patrones de tiempo
Los Patrones de tiempo permiten que el flujo externo en periodos de tiempo seco (DWF) varíe de una
forma periódica. Se trata de coeficientes multiplicadores de los valores de referencia introducidos
como caudal de tiempo seco (DWF) o como concentración de contaminante. Los diferentes tipos de
patrones de tiempo son:
► Patrones Mensuales (Monthly) que definen un multiplicador para cada uno de los meses del
año.
► Patrones Diarios (Daily) que definen un multiplicador para cada uno de los días de la
semana.
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► Patrones Horarios (Hourly) que definen un multiplicador para cada hora del día entre las 12
AM y las 11 PM.
► Patrones Fin de Semana (Weekend) que definen los multiplicadores horarios de los días
correspondientes al fin de semana.
Cada patrón de tiempos (Time Pattern) debe tener un único nombre de identificación, no existiendo
límite en el número de patrones que se pueden crear. Cada uno de los flujos de entrada en periodo seco
(tanto flujo de caudal como flujo de contaminantes) puede disponer de cuatro patrones asociados, uno
para cada uno de los tipos definidos anteriormente.
3.4
Métodos Computacionales
SWMM es un modelo de simulación basado en fenómenos físicos, que utiliza una solución discreta en
el tiempo del fenómeno. En su formulación emplea los principios de conservación de la masa, de la
energía y de la cantidad de movimiento siempre que es posible. En este apartado se describen
brevemente los diferentes métodos empleados por SWMM para modelar tanto la cantidad como la
calidad de la escorrentía derivada de la lluvia a lo largo de los siguientes procesos físicos:
► Escorrentía superficial.
► Infiltración.
► Aguas subterráneas.
► Deshielo de nieves.
► Comportamiento hidráulico del sistema.
► Inundaciones en la superficie del terreno.
► Comportamiento y evolución de la calidad del agua.
3.4.1
Escorrentía superficial
La visión conceptual del fenómeno de la escorrentía utilizado por SWMM se ilustra en la Figura 3.5.
Cada una de las cuencas se trata como un depósito no lineal. Los aportes de caudal provienen de los
diferentes tipos de precipitación (lluvia, nieve) y de cualquier otra cuenca situada aguas arriba. Existen
diferentes caudales de salida tales como la infiltración, la evaporación y la escorrentía superficial. La
capacidad de este “depósito” es el valor máximo de un parámetro denominado almacenamiento en
depresión, que corresponde con el máximo almacenamiento en superficie debido a la inundación del
terreno, el mojado superficial de la superficie del suelo y los caudales interceptados en la escorrentía
superficial por las irregularidades del terreno. La escorrentía superficial por unidad de área, Q, se
produce únicamente cuando la profundidad del agua en este “depósito” excede el valor del máximo
almacenamiento en depresión, dp, en cuyo caso el caudal de salida se obtiene por aplicación de la
ecuación de Manning. La profundidad o calado de agua en la cuenca (d expresado en pies) se actualiza
continuamente en cada uno de los instantes de cálculo (con el tiempo expresado en segundos) mediante
la resolución numérica del balance de caudales en la cuenca.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
EVAPORACIÓN
LLUVIA,
DESHIELO DE NIEVE
INFILTRACIÓN
Figura 3.5. Visión Conceptual del fenómeno de la escorrentía en SWMM.
Infiltración (Infiltration).
La infiltración es el fenómeno por el cual el agua de lluvia penetra la superficie del terreno de los suelos
no saturados de las áreas permeables de la cuenca. SWMM permite seleccionar tres modelos diferentes
de infiltración:
► La ecuación de Horton. Este método se basa en observaciones empíricas y propone que
la infiltración decrece exponencialmente desde un valor inicial máximo hasta un cierto
valor mínimo a lo largo del evento de lluvia. Los parámetros de entrada necesarios para
este modelo son los valores de infiltración máxima y mínima, el coeficiente de
decaimiento que describe lo rápido que se produce la disminución de la infiltración a lo
largo del tiempo, y el tiempo necesario para saturar completamente un suelo que
inicialmente estaba completamente seco.
► El método Green-Ampt. Para modelar el fenómeno de la infiltración este método
asume la existencia de un frente húmedo brusco (sharp wetting front) en el suelo que
separa el suelo con un determinado contenido inicial de humedad del suelo
completamente saturado de la parte superior. Los parámetros necesarios son el valor del
déficit inicial de humedad del suelo, la conductividad hidráulica del suelo y la altura de
succión en el frente húmedo.
► El método del Número de Curva. Este método es una aproximación adoptada a partir
del denominado número de Curva de NRCS (SCS) para estimar la escorrentía. Se asume
así que la capacidad total de infiltración del suelo puede encontrarse en una tabla de
Números de Curva tabulados. Durante un evento de lluvia esta capacidad se representa
como una función de la lluvia acumulada y de la capacidad de infiltración restante. Los
parámetros de entrada para este método son el número de curva, la conductividad
hidráulica del suelo (utilizada para estimar un tiempo de separación mínimo entre los
distintos eventos de lluvia) y el tiempo que tarda el suelo en saturarse completamente
cuando inicialmente era un suelo completamente seco.
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59
Manual de Usuario
3.4.2
Aguas subterráneas (Groundwater).
La figura 3.6 muestra de forma esquemática el modelo de aguas subterráneas de dos zonas utilizado por
SWMM. La parte superior es una zona no saturada en la cual existe un contenido de mezcla variable de
valor θ. La parte inferior se encuentra completamente saturada y por ello su contenido de mezcla es fijo
para una determinada porosidad del suelo φ. Los flujos diferentes flujos, mostrados en la figura,
expresados en volumen por unidad de área y de tiempo, son los siguientes:
fI
Infiltración desde la superficie.
fEU
Evapotranspiración desde la zona superior, que es una fracción fija de la evaporación
superficial no usada
fU
Filtración desde la zona superior a la inferior, que depende del contenido de humedad de la
zona superior θ y de la profundidad dU.
fEL
Evapotranspiración desde la zona inferior, que es una función de la profundidad de la zona
superior dU.
fL
Filtración desde la zona inferior hacia las aguas subterráneas profundas que depende de la
profundidad de la zona inferior dL.
fG
Interacción lateral de las aguas subterráneas con el sistema de saneamiento, que depende de la
profundidad de la zona inferior dL, así como del calado en el conducto o nudo receptor.
Figura 3.6. Modelo de aguas subterráneas de dos zonas.
Después de calcular los flujos de agua que se producen en un determinado instante de tiempo, se realiza
un balance de masa para cambiar los volúmenes acumulados en cada una de las zonas de forma que
puede calcularse en el siguiente instante de tiempo una nueva tabla de valores de la profundidad y del
contenido de humedad de la zona no saturada.
60
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SWMM 5.0 vE
3.4.3
Stormwater Management Model
Snowmelt
Las rutinas para el cálculo del deshielo de nieve en SWMM forman parte del proceso de modelación de
la escorrentía. Para ello se actualiza el estado del módulo de nieve asociado con cada cuenca mediante la
contabilización de la acumulación de nieve experimentada, la nueva redistribución de nieve derivada de
la reducción de área de nieve y de las operaciones de eliminado de la misma, y los fenómenos de
deshielo mediante balances térmicos. Cualquiera de los flujos de agua de salida del módulo de nieve se
considera como entradas de lluvia adicional de la cuenca a la que se encuentra asociada.
En cada uno de los instantes de cálculo de la escorrentía se realizan los siguientes cálculos
computacionales:
1.
Se actualizan los coeficientes de temperatura del aire y el deshielo de acuerdo a la fecha
del calendario del instante de cálculo.
2.
Cualquier precipitación que se produzca en forma de nieve se añade al módulo de nieve.
3.
Cualquier exceso de la profundidad de nieve en la zona de nieve acumulada en surcos
(plowable area) se redistribuye de acuerdo a los parámetros de eliminación definidos en el
módulo.
4.
Se reducen las áreas cubiertas de nieve tanto de la zona permeable como de la zona
impermeable de acuerdo con la curva de variación de la superficie de nueve en función de
la profundidad de la misma.
5.
La cantidad de nieve dentro del módulo que se derrite y se convierte en agua líquida se
determina mediante:
a. Una ecuación de intercambio de energía durante los periodos de lluvia, donde la
velocidad con que se derrite la nieve aumenta con la temperatura y velocidad del aire,
así como con la intensidad de la lluvia.
b. Una ecuación de grados-día durante los periodos sin lluvia, en los cuales la velocidad
con la que se derrite la nieve es igual al producto del coeficiente de deshielo y de la
diferencia de temperaturas entre el aire y la temperatura de de deshielo del montón
de nieve.
6.
Si no ocurre ningún efecto derivado de la nieve al derretirse, se ajusta el valor de la
temperatura del montón de nieve con el producto de la diferencia de temperaturas del aire
entre el valor actual y el valor anterior y el coeficiente de deshielo ajustado. Si por el
contrario ocurre un fenómeno de deshielo de la nieve, la temperatura del montón de
nieve se aumenta en un calor equivalente al necesario para alcanzar la temperatura de de
deshielo de la base. Cualquier cantidad de líquido generada durante este proceso se
convierte en escorrentía de salida del montón de nieve.
7.
La cantidad de deshielo de nieve se reduce entonces en una cantidad igual a la capacidad
de mantener agua libre en el montón de nieve. El deshielo estante se trata de forma
simular a como si fuese una lluvia que cae sobre una cuenca.
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61
Manual de Usuario
3.4.4
Modelo hidráulico de transporte (Flow Routing).
El transporte de agua por el interior de cualquiera de los conductos representados en SWMM está
gobernado por las ecuaciones de conservación de la masa y de la cantidad de movimiento tanto para el
flujo gradualmente variado como para el flujo transitorio (es decir, las ecuaciones de Saint Venant). El
usuario de SWMM puede seleccionar el nivel de sofisticación con que desea resolver estas ecuaciones.
Por ello existen tres modelos hidráulicos de transporte:
► El Flujo Uniforme.
► La Onda Cinemática.
► La Onda Dinámica.
Modelo de Flujo Uniforme (Steady State Routing).
El modelo de flujo uniforme representa la forma más simple de representar el comportamiento del
agua en el interior de los conductos. Para ello se asume que en cada uno de los incrementos de tiempo
de cálculo considerados el flujo es uniforme. De esta forma el modelo simplemente traslada los
hidrogramas de entrada en el nudo aguas arriba del conducto hacia el nudo final del mismo, con un
cierto retardo y cambio en el aspecto del mismo. Para relacionar el caudal con el área y el calado en el
conducto se emplea la ecuación de Manning.
Este tipo de modelo hidráulico no puede tener en cuenta el almacenamiento de agua que se produce en
los conductos, los fenómenos de resalto hidráulico, las pérdidas a la entrada y salida de los pozos de
registro, el flujo inverso o los fenómenos de flujo presurizado. Solo puede utilizarse en sistemas
ramificados, donde cada uno de los nudos tiene únicamente una única línea hacia la que vierte sus aguas
(a menos que el nudo sea un divisor en cuyo caso requiere de dos tuberías de salida). Este modelo de
análisis es insensible al incremento de tiempo seleccionado y únicamente es apropiado para realizar
análisis preliminares utilizando simulaciones continuas de escalas de tiempo grandes.
Modelo de la Onda Cinemática (Kinematic Wave).
Este modelo hidráulico de transporte resuelve la ecuación de continuidad junto con una forma
simplificada de la ecuación de cantidad de movimiento en cada una de las conducciones. Esta última
requiere que la pendiente de la superficie libre del agua sea igual a la pendiente de fondo del conducto.
El caudal máximo que puede fluir por el interior de un conducto es el caudal a tubo lleno determinado
por la ecuación de Manning. Cualquier exceso de caudal sobre este valor en el nudo de entrada del
conducto se pierde del sistema o bien puede permanecer estancado en la parte superior del nudo de
entrada y entrar posteriormente en el sistema cuando la capacidad del conducto lo permita.
El modelo de la onda cinemática permite que tanto el caudal como el área varíen tanto espacial como
temporalmente en el interior del conducto. Esto origina una cierta atenuación y retraso en los
hidrogramas de salida respecto de los caudales de entrada en los conductos. No obstante, este modelo
de transporte no puede considerar efectos como el resalto hidráulico, las pérdidas en las entradas o
salidas de los pozos de registro, el flujo inverso o el flujo presurizado, así como su aplicación está
restringida únicamente a redes ramificadas. Como práctica general puede mantener una estabilidad
numérica adecuada con incrementos de tiempo de cálculo relativamente grandes, del orden de 5 a 15
minutos. Si algunos de los efectos especiales mencionados con anterioridad no se presentan en el
62
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
sistema o no son significativamente importantes en el mismo el modelo de la onda cinemática es una
alternativa suficientemente precisa y eficiente para el modelo de transporte con tiempos de simulación
largos.
Modelo de la Onda Dinámica (Dynamic Wave).
El modelo de transporte de la Onda Dinámica (Dynamic Wave Routing) resuelve las ecuaciones
completas unidimensionales de Saint Venant y por tanto teóricamente genera los resultados más
precisos. Estas ecuaciones suponen la aplicación de la ecuación de continuidad y de cantidad de
movimiento en las conducciones y la continuidad de los volúmenes en los nudos.
Con este tipo de modelo de transporte es posible representar el flujo presurizado cuando una
conducción cerrada se encuentra completamente llena, de forma que el caudal que circula por la misma
puede exceder del valor de caudal a tubo completamente lleno obtenido mediante la ecuación de
Manning. Las inundaciones ocurren en el sistema cuando la profundidad (calado) del agua en los nudos
excede el valor máximo disponible en los mismos. Este exceso de caudal bien puede perderse o bien
puede generar un estancamiento en la parte superior del nudo y volver a entrar al sistema de
saneamiento posteriormente.
El modelo de transporte de la Onda Dinámica puede contemplar efectos como el almacenamiento en
los conductos, los resaltos hidráulicos, las pérdidas en las entradas y salidas de los pozos de registro, el
flujo inverso y el flujo presurizado. Dado que resuelve de forma simultánea los valores de los niveles de
agua en los nudos y los caudales en las conducciones puede aplicarse para cualquier tipo de
configuración de red de saneamiento, incluso en el caso de que contengan nudos con múltiples
divisiones del flujo aguas abajo del mismo o inclusos mallas en su trazado. Se trata del método de
resolución adecuado para sistemas en los que los efectos de resalto hidráulico, originados por las
restricciones del flujo aguas abajo y la presencia de elementos de regulación tales como orificios y
vertederos, sean importantes. El precio que generalmente es necesario pagar por el empleo de este
método es la necesidad de utilizar incrementos de tiempo de cálculo mucho más pequeños , del orden
de 1 minuto o menos. Durante el cálculo SWMM reducirá automáticamente el incremento de tiempo
de cálculo máximo definido por el usuario si es necesario para mantener la estabilidad numérica del
análisis.
3.4.5
Acumulación de agua en superficie (Surface Ponding).
Normalmente, en los modelos de transporte, cuando el caudal en una de los pozos de registro del
sistema excede la capacidad máxima del sistema de transporte situado aguas abajo, se produce un
exceso de caudal en el sistema que generalmente se pierde. Una opción que presenta el programa
consiste en almacenar este exceso de volumen en la parte superior del nudo, en forma de un
almacenamiento o estancamiento del agua, de forma que entra de nuevo en el sistema de saneamiento
cuando la capacidad del sistema lo permite. En los modelos de Flujo Uniforme y de la Onda
Cinemática, el agua estancada simplemente se almacena como un exceso de volumen. En el caso del
modelo de la Onda Dinámica, que está condicionado por los niveles de agua en los nudos, este exceso
de volumen se asume como una inundación en la parte superior del nudo con un área superficial de la
misma constante. Esta área superficial es un parámetro de entrada suministrado en el nudo.
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63
Manual de Usuario
En lugar de esto, el usuario puede desear representar el flujo que ocurre en la superficie de forma
explícita. En el caso de canales abiertos esto puede suponer la inundación de carreteras en túneles o
cruces de alcantarillados, así como la aparición de nuevas zonas de almacenamiento por inundación. El
los conductos cerrados, las inundaciones superficiales pueden ocurrir en las calles y callejones más
bajos del sistema, o en otros flujos superficiales disponibles en las proximidades de los imbornales del
sistema de saneamiento. Las inundaciones superficiales también pueden fluir hacia depresiones de la
superficie del terreno tales como aparcamientos, sótanos, trasteros, y áreas similares.
3.4.6
Modelo de calidad del agua (Water Quality Routing).
El modelo de calidad del agua en el interior de los conductos asume que éste se comporta como un
tanque de mezcla completa (Continuosly Stirred Tank Reactor, CSTR). Aunque la consideración de un
reactor de flujo en pistón pueda parecer una suposición más realista, las diferencias entre ambos
modelos son pequeñas si los tiempos de viaje del agua a lo largo del conducto son del mismo orden de
magnitud que el incremento de tiempo del modelo hidráulico de transporte. La concentración de un
determinado constituyente en el extremo final de un conducto en un determinado instante de tiempo se
obtiene mediante la integración de la ecuación de conservación de la masa, utilizando valores medios
para las magnitudes que varían a lo largo del tiempo, tales como el caudal y el volumen de agua en el
conducto.
La modelación de la calidad del agua dentro de los nudos con unidades de almacenamiento emplean las
mismas aproximaciones que las realizadas para los cálculos en conductos. Para otros tipos de nudos que
no tienen volumen, la calidad del agua que sale del nudo es simplemente la mezcla de concentraciones
de agua que entre en el mismo.
64
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SWMM 5.0 vE
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Stormwater Management Model
65
Manual de Usuario
4
VENTANA PRINCIPAL DE SWMM
Este capítulo comenta las características generales del espacio de trabajo de SWMM. Describe el
manú principal, las barras de herramientas, la barra de estado y las tres ventanas de uso más
frecuente: el visor, el mapa y el editor de propiedades. También muestra cómo fijar las preferencias del
programa .
4.1
Vista General
La ventana principal de EPA SWMM presenta el aspecto mostrado en la Figura 4.1. Ésta cosiste en los
siguientes elementos de interacción con el usuario: un Menú Principal, varias Barras de Herramientas,
una Barra de Estado, un Mapa del Área de Estudio, un Visor y el Editor de Propiedades. A
continuación se proporciona una descripción más detallada de estos elementos en las siguientes
secciones.
Menú Principal
Barras de Herramientas
Visor
Mapa
Editor de Propiedades
Barra de Estado
Figura 4.1. Vista General del espacio de trabajo de SWMM.
66
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SWMM 5.0 vE
4.2
Stormwater Management Model
El Menú Principal.
La barra principal de EPA SWMM se sitúa a lo largo de la parte superior de la ventana principal, y
contiene una colección de menús utilizados para trabajar con el programa. Estos menús incluyen:
►
Menú Archivo (Archivo)
►
Menú Editar (Edit)
►
Menú Vista (Ver)
►
Menú Proyecto (Proyecto)
►
Menú Informe (Informe)
►
Menú Ventana (Window)
►
Menú Ayuda (Help)
4.2.1
Menu archivo
El menú Archivo contiene comandos para abrir y salvar archivos de datos, así como para imprimir.
Comando
Descripción
New
Open
Reopen
Save
Save As
Export
Page Setup
Print PreVer
Print
Preferentes
Exit
4.2.2
Nuevo
Abrir
Reabrir
Salvar
Salvar como
Exportar
Configurar página
Vista preliminar
Imprimir
Preferencias
Salir
Crea un nuevo proyecto EPA SWMM
Abre un proyecto existente
Reabre un proyecto existente usado recientemente
Salva el proyecto actual
Salva el proyecto actual con un nombre diferente
Exporta un mapa de área de estudio y datos a un archivo
Muestra el margen de la página y la orientación para la impresión
Muestra en pantalla como quedaría la impresión de la página actual
Imprime la página actual
Muestra las preferencias del programa
Sale de EPA SWMM
Menú edición
El menú Edición contiene comandos para editar y copiar.
Comando
Descripción
Copy To
Copiar a
Select Object
Select Vertex
Select Region
Seleccionar Objeto
Seleccionar Vértices
Seleccionar Región
Select All
Seleccionar todo
Find
Buscar
© 2005. Traducción al Español por GMMF
Copia la ventana activa (mapa, informe, gráfico o tabla) al portapapeles
o a un archivo.
Permite la selección de un objeto del mapa.
Permite la selección de los vértices de una cuenca o una línea.
Permite al usuario seleccionar el contorno de una región en el mapa,
seleccionando así múltiples objetos.
Permite seleccionar todos los objetos cuando la ventana activa es la del
mapa, o todas las celdas cuando la ventana activa es la del informe de
tabla.
Localiza un objeto específico en el mapa
67
Manual de Usuario
Comando
Descripción
Group Edit
Edición de grupo
Group Delete
Borrar grupo
4.2.3
Edita una propiedad para el grupo de objetos que se encuentran dentro
de una región definida en el mapa
Borra un grupo de objetos que se encuentran dentro de una región
definida en el mapa
Menú ver
El menú Ver controla cómo se ve el mapa del área de estudio
Comando
Descripción
Dimensions
Backdrop
Pan
Zoom In
Zoom Out
Full Extent
Query
Dimensiones
Fondo
Encuadre
Zoom acercar
Zoom alejar
Mapa completo
Consulta
OverVer
Objects
Legends
Toolbars
Vista General
Objetos
Leyendas
Barras de
herramientas
Opciones
Options
4.2.4
Muestra las dimensiones del área de estudio
Permite añadir, ubicar y presentar una imagen de fondo en el mapa.
Desplaza la vista a lo largo del mapa
Acerca la vista de una zona del mapa
Aleja la vista de una zona del mapa
Muestra el mapa en toda su extensión
Destaca en el mapa los objetos que cumplen ciertos criterios
especificados por el usuario.
Presenta una vistión completa del mapa.
Presenta las distintas clases de objetos del mapa
Presenta las leyendas del mapa
Presenta las barras de herramientas
Muestra las distintas opciones de presentación del mapa
Menú proyectos
El menú proyectos muestra comandos relacionados con el proyecto que se está analizando:
Comandos
Descripción
Summary
Details
Valores por
defecto
Calibration Data
Run Simulation
4.2.5
Resumen
Detalles
Valores por Defecto
Muestra un resumen con el número de objetos de cada tipo.
Muestra una lista detallada sobre todos los datos del proyecto.
Edita las propiedades por defecto del proyecto.
Datos de calibración
Ejecutar
Registra los archivos con datos de calibración del proyecto.
Pone en marcha la simulación.
Menú informe
Él menú Informe consta de comandos que se utilizan para mostrar los resultados del análisis en
diversos formatos:
Comandos
Status
Gráfico
Table
68
Descripción
Estado
Gráficos
Tabla
Presenta un informe del estado de la última simulación realizada.
Presenta los resultados de la simulación de forma gráfica
Presenta los resultados de la simulación en forma de tabla
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Comandos
Descripción
Statistics
Options
Estadísticas
Opciones
4.2.6
Presenta un análisis estadístico de los resultados de la simulación.
Controla el estilo de la presentación del gráfico activo en ese momento.
Menú ventana
El menú Ventana contiene comandos para presentar o seleccionar ventanas dentro del espacio de
trabajo de SWMM.
Comandos
Descripción
Cascade
Cascada
Tile
Mosaico
Close All
Cerrar todo
Windows List
Lista de ventanas
4.2.7
Presenta las ventanas en estilo cascada, con el mapa del área de estudio
llenando toda la zona de visualización.
Minimiza el mapa del área de estudio y presenta el resto de ventanas
formando un mosaico vertical.
Cierra todas las ventanas abiertas excepto la del mapa del área de
estudio.
Muestra todas las ventanas abiertas; la ventana seleccionada
actualmente aparecerá marcada.
Menú Ayuda
El Menú de Ayuda contiene comandos para obtener ayuda sobre el manejo de EPA SWMM.
Comandos
Help Topics
How Do I
Measurements
Units
Tutorial
About
4.3
Descripción
Temas de ayuda
Cómo hacer
Unidades
Presenta el índice de contenidos de la ayuda de SWMM.
Presenta preguntas típicas acerca de las operaciones más comunes.
Muestra las unidades de medida para todos los parámetros SWMM.
Tutoriales
Acerca de
Presenta un breve manual que introduce al usuario en EPA SWMM
Información acerca de la versión de EPA SWMM que se está utilizando
Las Barras de Herramientas
Las barras de herramientas proporcionan acceso directo a las operaciones más comunes. Hay cuatro
tipos de barras de herramientas:
•
Barra Estándar
•
Barra de Mapa
•
Barra de Objeto
•
Barra de Animación
Salvo la barra de herramientas de Animación, todas las demás barras de herramientas pueden ser
ancladas debajo del menú principal, a la derecha del Mapa del Área de Estudio, o en cualquier
localización del área de trabajo de EPA SWMM. Cuando no están ancladas, se puede modificar su
tamaño.
Las barras de herramientas pueden hacerse visibles o invisibles seleccionado Ver→Toolbars (Ver +
Barras de Herramientas) desde el Menú Principal.
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69
Manual de Usuario
4.3.1
Barra de herramientas estándar
La barra de herramientas estándar contiene botones de acceso rápido para las operaciones más
comunes que realiza el programa:
Crea un nuevo proyecto (Archivo→New)
Abre un proyecto existente (Archivo→Open)
Salva el proyecto actual (Archivo→Save)
Imprime la ventana actual (Archivo→Print)
Copia la selección actual al portapapeles o a un archivo. (Edit→Copy To)
Localiza un objeto específico en el mapa del área de estudio (Edit→Find)
Pone en marcha una simulación (Proyecto→Run Simulation)
Realiza una consulta gráfica en el Mapa del Área de Estudio (Ver→Query)
Crea un nuevo gráfico con los resultados de la simulación (Informe→Gráfico)
Crea una nueva tabla con los resultados de la simulación (Informe→Table)
Presenta un análisis estadístico de los resultados de la simulación (Informe→Statistics)
Modifica las opciones de presentación para la ventana activa (Ver→Options o Informe→Options)
Arregla las ventanas en forma de cascada, con el Mapa del Área de Estudio llenando toda la zona de
visualización (Archivo→New)
4.3.2
Barra de Herramientas Mapa
La barra de herramientas Mapa contiene botones para visualizar el área de estudio del mapa:
Selecciona un objeto en el mapa
Selecciona un vértice de una línea o una cuenca
Selecciona una región del mapa
Desplazamiento a lo largo del mapa
Zoom acercar en el mapa
Zoom alejar en el mapa
Dibuja el mapa en toda su extensión
4.3.3
Barra de Herramientas Objeto
La barra de herramientas Objeto contiene botones para añadir objetos al mapa del área de estudio.
Añade un pluviómetro al mapa
Añade una subárea de captación (cuenca) al mapa
Añade una unión al mapa
Añade un desagüe al mapa
Añade un divisor de flujo al mapa
Añade un depósito de almacenamiento al mapa
Añade un conducto al mapa
Añade una bomba al mapa
Añade un orificio al mapa
70
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Añade un vertedero al mapa
Añade una descarga al mapa
Añade una etiqueta de texto al mapa
4.3.4
Barra de Animación
La barra de animación contiene controles para crear animaciones del Mapa del Área de Estudio y todos
los gráficos de perfil a través del tiempo, es decir, actualiza automáticamente el código de colores del
mapa y el perfil de la lámina de agua conforme el tiempo de simulación avanza o retrocede. En la
siguiente figura se muestra la barra de animación y la función de sus distintos controles.
Detiene la Animación
Vuelve al Inicio
Avanza en el Tiempo
Retrocede en
el Tiempo
Ajusta la velocidad de
la Animación
Figura 4.2. Barra de Animación y descripción de sus controles.
En el arranque del programa la barra de animación queda oculta. Para hacer la barra visible, debe
seleccionar Ver→Toolbars→Animator (Ver + Barras de Herramientas + Animación) desde el menú
principal.
4.4
La Barra de Estado
Unidades
de Caudal
Cálculo Automático
de Longitudes
Nivel de zoom
Estado de la
Simulación
Coordenadas XY
La barra de estado aparece al pie de la ventana principal de EPA SWMM y se divide en cuatro
secciones:
Auto-Length (Cálculo automático de Longitudes)
Indica si el cálculo automático de la longitud de los conductos y el área de las cuencas se encuentra
activado o desactivado. Pulsando el botón derecho del ratón sobre esta sección puede activar o
desactivar la opción.
Unidades de Caudal
Presenta las unidades de flujo utilizadas14.
Estado de la puesta en marcha
14
Las unidades de caudal definen todo el conjunto de unidades utilizado por SWMM.
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71
Manual de Usuario
Un icono de grifo muestra:
►
Grifo sin agua cuando los resultados del análisis no están disponibles.
►
Grifo con agua corriente si los resultados del análisis están disponibles.
►
Un grifo roto cuando los análisis de resultados están disponibles pero pueden no ser
válidos porque los datos del proyecto hayan sido modificados.
Nivel de Zoom
Presenta el nivel de Zoom actual en el mapa (100 % corresponde al plano completo)
Localización XY
Presenta las coordenadas del mapa en la posición actual del puntero del ratón.
4.5
El Mapa del Área de Estudio
El Mapa Área de Estudio15 (mostrado abajo) proporciona un plano esquemático de los objetos que
componen una cuenca y su sistema de drenaje. Algunas de sus características son:
15
16
72
►
La ubicación de los objetos y de las distancias entre ellos no tiene por qué coincidir
necesariamente con su escala física16.
►
Las propiedades seleccionadas de estos objetos, como puede ser la calidad del agua en los
nudos o el caudal en las líneas, pueden ser presentadas siguiendo un código de colores. El
código de colores queda descrito en una leyenda, que debe ser presentada y editada.
►
Se pueden añadir nuevos objetos al Mapa, y los ya existentes pueden ser editados, borrados
o cambiados de posición.
(N.d.T) En lo sucesivo, simplemente Mapa.
El Mapa puede representar un esquema simbólico de la red (sin escala) o puede representar un plano escaldado de la
misma. Todo depende del uso de la función Auto-Length comentada en la Barra de Estado.
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SWMM 5.0 vE
4.6
Stormwater Management Model
►
Se pueden utilizar imágenes de fondo (como planos callejeros o mapas topográficos) detrás
del Mapa para utilizarlas de referencia.
►
Se puede realizar un zoom a cualquier escala o encuadrar el Mapa desde una posición a
otra.
►
Los nudos y las líneas pueden representarse con distintos tamaños, se pueden representar
flechas de dirección del flujo, símbolos de los objetos, etiquetas de los identificativos y los
valores numéricos de las distintas variables.
►
El mapa puede ser impreso, copiado al portapapeles de Windows o exportado como un
archivo del tipo DXF o un metaarchivo Windows (EMF).
El Visor de Datos
El Visor de Datos (mostrado abajo) aparece cuando la pestaña de Datos (Data) del panel situado a la
izquierda de la ventana principal de EPA SWMM se encuentra activa. Proporciona acceso a los datos
de todos los objetos del proyecto.
La lista de categorías superior presenta las distintas categorías de
objetos disponibles en un proyecto de SWMM.
La lista de la parte inferior enumera todos los objetos de la categoría
actualmente seleccionada.
Los botones entre las dos cajas del visor de datos se utilizan como
sigue:
Añade un nuevo objeto
Borra el objeto seleccionado
Edita el objeto seleccionado
Se desplaza al objeto situado arriba en la lista
Se desplaza al objeto situado abajo en la lista
Ordena los objetos en orden creciente.
Las selecciones hechas en el Visor de Datos se coordinan con los
objetos resaltados en el Mapa y viceversa. Por ejemplo, seleccionar
un conducto en el Visor provocará que el conducto se resalte en el
Mapa, mientras que seleccionarlo en el Mapa lo hará convertirse en
objeto seleccionado del visor.
4.7
El Visor del Mapa
El Visor del Mapa (mostrado a continuación) aparece cuando la pestaña de Mapa (Map) del panel
situado a la izquierda de la ventana principal de EPA SWMM se encuentra activa. Éste controla las
variables y el instante de tiempo presentados en el Mapa.
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73
Manual de Usuario
A continuación se describen las selecciones posibles desde el Visor del
Mapa:
Vista de las Cuencas (Subcatch Ver)- selecciona la variable a presentar
para las cuencas mostradas en el Mapa.
Vista de los Nudos (Node Ver)- selecciona la variable a presentar para
los nudos del sistema de transporte mostrados en el Mapa.
Vista de las Líneas (Link Ver)- selecciona la variable a presentar para
las líneas del sistema de transporte mostradas en el Mapa.
Fecha (Date)- selecciona para qué día del periodo de simulación se
están presentando los resultados.
Hora (Time)- selecciona la hora del día actual para la cual se están
presentando los resultados de la simulación.
Tiempo transcurrido (Elapsed Time)- selecciona el tiempo
transcurrido desde el comienzo de la simulación para el cual se están
presentando los resultados de la simulación.
4.8
El Editor de Propiedades
El Editor de Propiedades (mostrado a la derecha) se utiliza para
cambiar las propiedades de los objetos que aparecen en el Mapa.
Éste aparece cuando uno de estos objetos es seleccionado (bien
en el Mapa, bien en el Visor de Datos) y pulsamos dos veces con
el botón izquierdo del ratón (doble clic) o bien cuando pulsamos
el botón
en el Visor de Datos.
Las características más importantes del Editor de Propiedades
incluyen:
74
►
El editor es una tabla con dos columnas: una para el
nombre de las propiedades y otra para su valor.
►
El tamaño de las columnas puede cambiarse cambiando
con el ratón el tamaño del encabezado en la fila
superior.
►
En la parte inferior del Editor aparece un área
informativa con una descripción más completa de la
propiedad seleccionada. El tamaño de esta área puede
alterarse desplazando la barra que se encuentra encima
de la misma.
►
La ventana del Editor puede ser movida o cambiada de tamaño por los métodos normales
de Windows.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
►
Las propiedades que tienen un asterisco al lado son propiedades necesarias para el cálculo y
no pueden dejarse en blanco17.
►
Dependiendo de la propiedad, el campo de valores puede ser uno de los siguientes:
o Un cuadro de texto donde se escribe el valor.
o Un cuadro desplegable donde se selecciona un valor de una lista de opciones.
o Un cuadro desplegable donde se puede escribir un valor o seleccionar de una lista de
opciones.
o Un botón que al ser pulsado abre un editor específico.
4.9
►
La propiedad seleccionada en el Editor será resaltada con un fondo blanco.
►
Se pueden utilizar tanto el ratón como las teclas flecha en el teclado (↑ ↓) para desplazarse
entre las distintas propiedades.
►
Para editar la propiedad resaltada, comience a escribir un valor o presione la tecla Intro
(Enter).
►
Para hacer que el programa acepte los datos introducidos en una propiedad presione la
tecla Intro (Enter) o muévase a otra propiedad. Para cancelar estos cambios presione la
tecla Esc.
►
El Editor de Propiedades puede ocultarse pulsando el botón con forma de aspa
esquina superior derecha de la barra de título.
de la
Fijar las preferencias del programa
Las preferencias del programa permiten al usuario personalizar ciertas características del mismo. Para
fijar las preferencias del programa, seleccione Archivo→Preferences (Archivo + Preferencias) desde el
Menú Principal. Aparecerá un formulario para las preferencias con dos pestañas (presentado en la
siguiente figura): una para Preferencias Generales y otra para Formatos de Número.
17
La utilización de los valores por defecto hace que esta circunstancia no sé dé salvo en casos excepcionales.
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75
Manual de Usuario
4.9.1
Preferencias generales
La página de preferencias generales del formulario de Preferencias permite al usuario modificar las
siguientes preferencias del programa:
Preferencias
Bold Fonts
Large Fonts
Blinking Mapa
Highlighter
Flyover Mapa
Labeling
Confirm
Deletions
Automatic
Backup Archivo
Clear Archivo
List
Temporary
Directory
Descripción
Fuentes en Negrita
Fuentes Grandes
Resaltar de Objetos
en el Mapa
Etiquetas de Vista
Rápida
Confirmar Borrado
Copias de Seguridad
Limpiar Archivos
recientes
Directorio
Temporal
Utilizar fuentes en negrita en todas las ventanas.
Utilizar fuentes grandes en todas las ventanas
Resaltar el objeto seleccionado en el Mapa mediante un parpadeo.
Presentar el identificativo y el valor de la propiedad actual en un cuadro
que aparece cuado el ratón se coloca sobre un objeto del mapa.
Pedir confirmación antes de borrar cualquier objeto.
Salvar una copia de seguridad del proyecto recién abierto, nombrándolo
con la extensión *.bak.
Limpia la lista de archivos recientemente abiertos que se presenta
cuando se hace Archivo→Reopen (Archivo+Reabrir)
Nombre del directorio (carpeta) donde EPA SWMM escribe sus
archivos temporales.
El directorio temporal debe ser un directorio (carpeta) en el cual el usuario tenga privilegios
de escritura y debe tener espacio suficiente para almacenar archivos que pueden crecer
fácilmente hasta las decenas de megabytes para redes grandes. El directorio temporal por
defecto es el de Windows (C:\Windows\Temp)18.
18
76
En caso de entornos multiusuario puede ser el directorio temporal por defecto del usuario actual.
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SWMM 5.0 vE
4.9.2
Stormwater Management Model
Formato de números
La página de formato de números del formulario de Preferencias de programa controla el número de
decimales que se emplea para dar los resultados numéricos del programa. Utilice los cuadros
desplegables para seleccionar los parámetros de una Cuenca (Subcatchment), un Nudo (Node) o una Línea
(Link) y entonces utilice los cuadros de edición situados al lado para seleccionar el número de decimales
utilizados cuando se presentan los resultados del cálculo para cada parámetro. Note que el número de
decimales presentados para cada parámetro de diseño (como pendiente, diámetro, longitud, etc.) es el
que fija el usuario19.
19
Es decir, cada propiedad puede tener un número de decimales distinto a las demás.
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77
Manual de Usuario
5
TRABAJANDO CON PROYECTOS
Los archivos de proyecto contienen toda la información necesaria para modelar un área de estudio.
Normalmente, estos archvos se nombran utilizando la extensión .*INP. Este capítulo describe cómo
crear, abrir y guardar los proyectos de EPA SWMM, así como fijar las propiedades por defecto.
5.1
Crear un nuevo proyecto
Para crear un nuevo proyecto:
1.
Seleccionar Archivo→New (Archivo + Nuevo) en el Menú principal o pulsar el botón
de la Barra de Herramientas Estándar.
2.
Antes de crear cualquier nuevo proyecto, el programa preguntará si desea usted salvar el
proyecto actual (en el caso de que usted hubiera realizado cambios en él).
3.
Un nuevo proyecto se crea con todas las opciones fijadas a los valores por defecto. Este
proyecto no tiene ningún nombre, por lo que habrá que nombrarlo.
Cada vez que se inicia una sesión de EPA SWMM se crea un nuevo proyecto de forma automática.
Si usted va a utilizar una imagen de fondo con cálculo automático de longitudes y áreas, se
recomienda que usted fije las dimensiones del mapa inmediatamente después de crear el
nuevo proyecto (véase Configurar las Dimensiones del Mapa).
5.2
Abrir un proyecto existente
Para abrir un proyecto existente que se guardó previamente en el disco:
1.
Seleccionar Archivo→Open (Archivo + Abrir) en el Menú Principal ó pulsar el botón
de la Barra de Herramientas Estándar.
2.
El programa preguntará si se quiere salvar el proyecto actual (en el caso de que hubiera
cambios en él).
3.
Seleccionar el archivo que desea abrir en el cuadro que aparece y pulsar Open (Abrir).
4.
Pulsar Open (Abrir) para abrir el archivo seleccionado.
Para abrir un proyecto con el que ha estado trabajando recientemente:
5.3
1.
Seleccionar Archivo→Reopen (Archivo + Reabrir) desde el Menú Principal.
2.
Seleccionar un archivo de la lista de archivos recientemente utilizados más recientemente
para abrir.
Guardar un proyecto
Para guardar un proyecto bajo su nombre actual simplemente seleccione Archivo→Save (Archivo +
Guardar) en el Menú Principal o pulse en el botón
de la Barra de Herramientas Estándar.
Para guardar un proyecto con un nombre distinto:
1.
78
Seleccionar Archivo→Save As (Archivo + Guardar Como ...) en el Menú Principal.
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SWMM 5.0 vE
2.
5.4
Stormwater Management Model
Aparecerá el cuadro de diálogo para guardar archivos desde el cual se podrá elegir el
directorio y el nombre del archivo para el proyecto que se va a guardar.
Configurar valores por defecto del proyecto.
Cada proyecto tiene un conjunto de valores fijados por defecto que se utilizan a menos que dichas
opciones sean eliminados por el usuario de EPA SWMM. Éstas incluyen:
►
Etiquetas por defecto (prefijos en los identificativos que permiten identificar nudos y líneas
cuando son creados)
►
Propiedades por defecto de las cuencas (p.ej. área, anchura, pendiente, etc.)
►
Propiedades por defecto de los nudos y líneas (p.ej. cota de fondo de un nudo, longitud de
un conducto, método de cálculo).
Para asignar valores por defecto a un proyecto:
1.
Seleccionar Proyecto→Valores por defecto (Proyecto + Valores por Defecto) en el
Menú Principal.
2.
Aparecerá el formulario de los Valores por Defecto (ver imagen inferior), que consta de
tres páginas, una para cada una de las categorías descritas anteriormente.
3.
Seleccione la casilla inferior si desea que los valores fijados se apliquen a cualquier
proyecto nuevo.
4.
Pulse el botón OK (Aceptar) para aceptar los valores fijados por defecto.
A continuación se describen en detalle los parámetros específicos de cada una de las tres categorías
anteriores.
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79
Manual de Usuario
5.4.1
Identificativos por defecto
La pestaña de identificativos en el formulario de opciones por defecto se utiliza para determinar como
asignará EPA SWMM las etiquetas por defecto, es decir, como serán los componentes visuales del
proyecto cuando sean creados por primera vez.
► Para cada tipo de objeto será necesario introducir una etiqueta prefijo (dejar en blanco si el
nombre por defecto de un objeto es simplemente un número).
► Incorporar un incremento que se utilizará al agregar un sufijo numérico a la etiqueta por
defecto.
Por ejemplo, si C fuera usado como prefijo para todos los conductos con una longitud de incremento
5, entonces todos los conductos que sean creados recibirán nombres por defecto como C5, C10, C15,
etc.
Una vez un objeto se ha creado con una determinada etiqueta ID, es posible cambiarla utilizando el
Editor de Propiedades para objetos visuales o el editor de objetos específicos para objetos no visibles.
5.4.2
Propiedades por defecto de las cuencas.
La pestaña de cuencas del formulario de Valores por Defecto fija los valores por defecto para para
algunas propiedades de las cuencas de nueva creación. Estas propiedades son:
► Área de cuenca
► Anchura característica
► Pendiente
► % Área impermeable
► Coef. n de Manning para área impermeable
► Coef. n de Manning para área permeable
► Almacenamiento en depresión en área impermeable
► Almacenamiento en depresión en área permeable
► % de área impermeable sin almacenamiento en depresión
► Método de cálculo para la infiltración
Las propiedades de una cuenca pueden modificarse posteriormente utilizando el Editor de Propiedades.
5.4.3
Propiedades por defecto de nudos y líneas
La pestaña de nudos y líneas del formulario de Valores por Defecto fija los valores por defecto para
algunas propiedades de nudos y líneas. Dichas propiedades incluyen:
► Cota de la fondo del nudo
► Profundidad de un nudo
► Longitud de un conducto
► Forma y tamaño del conducto
80
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Stormwater Management Model
► Rugosidad del conducto
► Unidades de caudal
► Método de cálculo
Estas propiedades por defecto pueden modificarse posteriormente utilizando el Editor de Propiedades.
La elección de las unidades de caudal determina si se utilizarán unidades americanas o
métricas. U.S o S.I. Los valores por defecto asignados no son ajustados automáticamente
cuando se cambia del sistema de unidades americanas a unidades métricas (o viceversa).
5.5
Datos de Calibración
SWMM permite comparar los resultados obtenidos en una simulación con mediciones tomadas en
campo en sus gráficos de evolución temporal, los cuales se discuten en la sección 9.3. para que SWMM
pueda utilizar dichos datos de calibración, éstos deben introducirse en un archivo de texto con un
formato especial y deben guardarse junto al resto del proyecto.
5.5.1
Archivos de calibración
Los archivos de calibración contienen medidas de una solo parámetro en uno o varios puntos que
pueden ser comparados con los resultados de una simulación en un gráfico de evolución temporal. Se
pueden utilizar distintos archivos para cada uno de los siguientes parámetros:
►
Escorrentía superficial en una cuenca
►
Arrastre de contaminantes en una cuenca
►
Nivel de agua en un nudo
►
Caudal entrante en un nudo
►
Calidad del agua en un nudo
►
Caudal en una línea
El formato de estos archivos se describe en la sección 11.5.
5.5.2
Registrando datos de calibración
Para registrar los datos de calibración existentes en un archivo de calibración:
1.
Seleccionar Proyecto→Calibration Data (Proyecto + Datos de Calibración) desde el
Menú Principal.
2.
En el formulario de datos de calibración mostrado a continuación, pulse en el cuadro de
texto que se encuentra a la derecha del parámetro del cual se pretenden registrar datos los
datos de calibración (p.ej. nivel de agua en el nudo, caudal en la línea, etc.).
3.
Escriba el nombre del archivo de calibración para este parámetro o pulse el botón
Browse (Examinar) para buscarlo.
4.
Pulse el botón Edit (Editar) si quiere abrir el archivo de calibración con el Bloc de Notas
de Windows para editarlo.
5.
Repita los pasos 2 a 4 para cada parámetro que disponga de los datos de calibración.
6.
Pulse OK para aceptar los cambios.
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81
Manual de Usuario
5.6
Ver todos los datos del proyecto
Es posible ver una lista con todos los datos del proyecto (a excepción de las coordenadas del mapa) en
una ventana no editable, formateados para el módulo de cálculo de SWMM. Esta es una herramienta
útil para comprobar que no hay errores en los datos y no faltan componentes clave en la red. Para
obtener dicha lista seleccione Proyecto→Details (Proyecto + Detalles) desde el Menú Principal. El
formato de los datos en esta lista es el mismo que se utiliza cuando se guarda el archivo en el disco. Se
describe con mayor detalle en el apéndice D.2.
82
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Stormwater Management Model
83
Manual de Usuario
6
TRABAJANDO CON OBJETOS
EPA SWMM utiliza distintos tipos de objetos para modelar un área de drenaje y su sistema de
transporte. Esta sección describe cómo se crean, seleccionan, editan, borran y mueven dichos objetos.
6.1
Tipos de objetos
SWMM contiene tanto objetos físicos que pueden aparecer en el Mapa como objetos no físicos que
recogen información sobre diseño, cargas y operaciones del sistema. Estos objetos, que se encuentran
enumerados en el Visor de Datos y fueron descritos en el capítulo 3, consisten en:
Título del proyecto/Notas
Opciones de análisis
Climatología
Galgas de lluvia
Cuencas
Acuíferos
Nieve
Hidrogramas RDII20
Nudos
6.2
Líneas
Secciones Transversales
Controles
Contaminantes
Usos del suelo
Curvas
Series Temporales
Patrones de Tiempo
Etiquetas del mapa
Añadir un objeto
Los objetos visuales son aquellos que se representan en el Mapa e incluyen Pluviómetros (Rain Gages),
Cuencas (Subcatchments), Nudos (Nodes), Líneas (Links) y Rótulos (Labels). A excepción de los Rótulos,
hay formas de añadir estos objetos a un proyecto.
►
Seleccionando el icono del objeto en la Barra de Herramientas de Objeto y pinchando en el
Mapa.
►
Seleccionando la categoría a la cual pertenece el objeto y pulsando el botón
el Visor de Datos.
de añadir en
El primer método hace que el objeto aparezca en el Mapa y es, por tanto, recomendable. El segundo
método crea el objeto, pero éste no aparecerá en el Mapa hasta que se introduzcan manualmente las
coordenadas X, Y a través del Editor de Propiedades. A continuación se presentan instrucciones más
específicas para añadir cada tipo de objeto a un proyecto.
6.2.1
Añadir un pluviómetro
Para añadir un pluviómetro utilizando la barra de herramientas de objetos:
1.
20
84
Pulsar
en la barra de herramientas.
RDII = Rainfall-Dependent Infiltration Inflow (equivaldría a infiltración entrente en la red dependiente de la lluvia, se ha
preferido dejar las siglas en original en inglés)
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SWMM 5.0 vE
2.
Stormwater Management Model
Mover el icono hasta la ubicación deseada en el Mapa y pulsar el botón izquierdo del
ratón.
Para añadir un pluviómetro utilizando el Visor de Datos:
1.
Seleccionar Rain Gages (Pluviómetros) en la lista de clases.
2.
Pulsar el botón añadir
3.
Introducir las coordenadas X e Y para el pluviómetro en el Editor de Propiedades se
desea que aparezca en el Mapa.
6.2.2
.
Añadir un área de cuenca
Para añadir una cuenca utilizando la Barra de Herramientas de Objetos:
1.
Pulsar el botón
de la barra de herramientas.
2.
Utilizar el ratón para dibujar un polígono que represente el área de la cuenca en el Mapa:
o Botón izquierdo del ratón para cada vértice
o Botón derecho del ratón para cerrar el polígono
o Presionar la tecla de escape para cancelar la acción
Para añadir una cuenca utilizando el Visor de Datos:
1.
Seleccionar Subcatchments (Cuencas) en la lista de clases.
2.
Pulsar el botón añadir
3.
Introducir las coordenadas X e Y para el centro de la cuenca en el Editor de Propiedades
si se desea que aparezca en el Mapa.
6.2.3
Añadir un nudo
Para añadir un nudo utilizando la Barra de Herramientas de Objetos:
1.
2.
Pulsar el botón correspondiente al tipo de nudo a añadir (en el caso de que no esté ya
pulsado)
o
para las conexiones.
o
para los desagües.
o
para los divisores de flujo.
o
para los depósitos.
Mover el ratón hasta la posición del objeto en el Mapa y pulse.
Para añadir un nudo utilizando el Visor de Datos:
1.
Seleccionar el tipo de nudo correspondiente Junction, Outfall, Flow Divider o Storage
Unit (Unión, Desagüe, Divisor de Flujo o Depósito) en la lista de clases.
2.
Pulsar el botón añadir
3.
Introducir las coordenadas X e Y para el nudo en el Editor de Propiedades si se desea que
aparezca en el Mapa.
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85
Manual de Usuario
6.2.4
Añadir una línea
Para añadir una línea utilizando la Barra de Herramientas de Objeto:
1.
Pulse el botón correspondiente al tipo de línea que se desea añadir:
o
para un conducto.
o
para una bomba.
o
para un orificio.
o
para un vertedero.
o
para un aliviadero.
2.
En el Mapa, pulse con el ratón en el nudo inicial de la línea (nudo aguas arriba).
3.
Mover el ratón en la dirección del nudo final (nudo aguas abajo), pulsando en los puntos
intermedios que sean necesarios para definir el trazado de la línea.
4.
Pulsar con el ratón en el nudo final (aguas abajo) para finalizar el trazado de la línea.
Para añadir una línea utilizando el Visor de Datos:
1.
Seleccionar el tipo de línea a añadir desde la lista de clases.
2.
Pulsar el botón añadir
3.
Introducir los nombres de los nudos inicial y final de la línea en el Editor de Propiedades.
6.2.5
Añadir un rótulo al Mapa
Para añadir un rótulo de texto al Mapa:
1.
Pulsar el botón
2.
Pulsar con el ratón en la posición del Mapa donde se desea que aparezca el rótulo.
3.
Introducir el texto para la rótulo.
4.
Pulsar Enter (Intro) para aceptar el rótulo o Esc para cancelar la acción.
6.2.6
de la Barra de Objetos
Añadir un objeto no visible
Para agregar un objeto perteneciente a una clase que no se puede mostrar en el Mapa (que incluye
Climatología, Acuíferos, Nieve, Hidrogramas, Secciones Transversales, Reglas de Control,
Contaminantes, Usos del Suelo, Curvas, Series Temporales y Patrones de Tiempo):
6.3
1.
Seleccionar la categoría del objeto de la lista de categorías en el Visor de Datos
2.
Pulsar el botón
3.
Editar las propiedades del objeto en el cuadro de diálogo que aparece (véase el apéndice C
para la descripción de estos editores).
Seleccionar y mover objetos
Para seleccionar un objeto en el Mapa:
1.
86
Asegurar que el Mapa está en modo Selección (el cursor del ratón será una flecha que
apunta arriba y a la izquierda). Para cambiar el mapa al modo de Selección, pulsar el botón
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
o seleccionar Edit→Select Object (Edición + Seleccionar Objeto) en el Menú
Principal.
2.
Pulsar con el ratón sobre el objeto deseado en el Mapa.
Para seleccionar un objeto utilizando el Visor de Datos:
1.
Seleccionar la categoría del objeto de la lista despegable.
2.
Seleccionar el objeto de la lista inferior del Visor.
Los pluviómetros, las cuencas y los nudos21 pueden ser desplazados hasta otro punto del Mapa. Para
mover un objeto de una localización a otra en el Mapa:
1.
Seleccionar el objeto en el Mapa (véase Seleccionar un objeto).
2.
Manteniendo el botón izquierdo del ratón pulsado sobre el objeto, arrastrar hasta la nueva
localización.
3.
Soltar el botón del ratón.
También es posible utilizar el siguiente método alternativo:
1.
Seleccionar el objeto que se quiere desplazar en el Visor de Datos (debe de ser un
pluviómetro, una cuenca, un nudo o un rótulo).
2.
Con el botón izquierdo del ratón pulsado, arrastrar el objeto desde la lista del Visor de
Datos hasta su nueva localización en el Mapa.
3.
Soltar el botón del ratón.
Nótese que este segundo método puede ser utilizado para posicionar objetos en el Mapa que fueron
importados desde archivos de proyecto que carecían de información sobre coordenadas.
6.4
Editar objetos
Para editar un objeto que aparezca en el Mapa:
1.
Seleccionar el objeto en el Mapa.
2.
Si el Editor de propiedades no se hace visible puede:
3.
•
Hacer doble clic sobre el objeto
•
Pulsar el botón derecho del ratón en el objeto y seleccionar Propiedades en el menú
desplegable que aparece.
•
Pulsar el botón
en el Visor de Datos.
Editar las propiedades del objeto con el Editor de Propiedades.
El apéndice B lista todas las propiedades de cada uno de los objetos visuales de SWMM.
Para editar un objeto listado en el Visor de Datos:
1.
Seleccionar el objeto en el Visor de Datos.
2.
Entonces:
•
21
Pulsar el botón
del Visor de Datos.
Siempre que se mueva un nudo, también se moverán automáticamente todas las líneas conectadas a él.
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87
Manual de Usuario
•
Hacer doble clic sobre el objeto en la lista de objetos.
•
Pulsar Enter (Intro).
Dependiendo del tipo de objeto seleccionado, aparecerá un editor específico en el cual se pueden
modificar las propiedades del objeto. El apéndice C describe todos los editores de propiedades
específicos utilizados para los objetos no visuales de SWMM.
El sistema de unidades en el cual se expresan las propiedades de los objetos dependen de la
elección realizada para las unidades de caudal. Trabajar con pies cúbicos por segundo, galones
o pies·acre implica utilizar unidades americanas para todo el proyecto. Utilizar unidades de
caudal basadas en litros o metros cúbicos implica utilizar unidades del sistema métrico. Las
unidades de caudal se pueden fijar a través de los valores por defecto (página de propiedades
para nudos y líneas, véase sección 5.4) o desde las Opciones Generales de la Simulación
(véase sección 8.1). Las unidades utilizadas para todas las propiedades aparecen listadas en el
apéndice A.
6.5
Convertir objetos
Es posible transformar un nudo o una línea de un tipo a otro sin necesidad de borrar el objeto y añadir
uno nuevo en su lugar. Un ejemplo podría ser transformar una unión en un desagüe o convertir un
orificio en un vertedero. Para convertir un nudo o una línea en otro tipo:
1.
Pulsar el botón derecho del ratón sobre el objeto en el Mapa.
2.
Seleccionar Convert To (Convertir en) en el menú desplegable que aparecerá.
3.
Seleccionar el nuevo tipo de nudo o línea del submenú que aparece.
4.
Editar el objeto para completar aquellos datos que no estaban en el tipo de objeto
original.
Durante esta transformación, sólo se mantienen aquellos datos que son comunes a ambos tipos de
objeto. Para los nudos, esto incluye el nombre, posición, etiqueta, descripción, caudales externos,
funciones de tratamiento y cota de la fondo. Para las líneas sólo se mantiene el nombre, nudos
extremos, descripción y etiqueta.
6.6
Copiar y pegar objetos
Las propiedades de un objeto presentado en el Mapa pueden ser copiadas y pegadas en otro objeto de
la misma categoría.
Para copiar las propiedades de un objeto al portapapeles de EPA SWMM:
1.
Botón derecho en el objeto.
2.
Seleccionar Copy (Copiar) en el menú desplegable que aparece.
Para pegar las propiedades copiados en otro objeto:
1.
Botón derecho en el otro objeto.
2.
Seleccionar Paste (Pegar) en el menú desplegable que aparece.
Tan sólo es posible copiar y pegar datos que pueden ser compartidos entre varios objetos. Las
características no copiadas incluyen el nombre del objeto, sus coordenadas, sus nudos extremos (para
88
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
líneas), las etiquetas y cualquier comentario descriptivo asociado al objeto. Para los rótulos del Mapa,
solamente se copian y pegan las características de la fuente.
6.7
Dar forma e invertir a una línea
Las líneas pueden dibujarse como polilíneas compuestas por una serie de segmentos rectos que definen
el trazado o la curvatura de la línea. Una vez que una línea ha sido dibujada en el Mapa, los puntos
interiores (vértices) que definen estos segmentos de línea pueden ser añadidos, borrados o cambiados
de posición. Para editar los vértices de una línea:
1.
Seleccionar la línea a editar en el Mapa y poner el Mapa en modo de Selección de
de la barra de herramientas Mapa, bien seleccionando
Vértices, bien pulsando el botón
Edit→Select Vertex (Edición + Seleccionar Vértices) en el Menú Principal, bien
seleccionando Vertices en el menú desplegable que aparece al pulsar el botón derecho
sobre la línea.
2.
El vértice seleccionado se presenta como un cuadrado relleno. Para seleccionar un vértice
en concreto, pulsar con el ratón sobre él.
3.
Para agregar un nuevo vértice a la línea, pulsar el botón derecho del ratón y seleccionar
Add Vertex (Agregar Vértice) en el menú desplegable (o simplemente pulsar la tecla
Insert del teclado).
4.
Para borrar el vértice seleccionado actualmente, botón derecho del ratón y seleccionar
Delete Vertex (Borrar Vértice) del menú desplegable (o pulsar la tecla Supr del teclado).
5.
Para desplazar un vértice hasta otra localización, arrastrarlo con el botón izquierdo del
ratón pulsado hasta su nueva posición.
6.
En el modo Selección de Vértices se puede comenzar a editar los vértices de otra línea
simplemente pulsando el ratón sobre la misma. Para dejar el modo Selección de Vértices,
pulsar el botón derecho en el Mapa y seleccionar Quit Editing (Salir de Edición) del menú
desplegable, o simplemente seleccionar uno de los otros botones en la Barra de
Herramientas de Mapa.
También se puede invertir la dirección de una línea (es decir, intercambiar sus nudo extremos) pulsando
el botón derecho del ratón y seleccionado Reverse (Invertir) del menú desplegable que aparece.
Normalmente las líneas deberían estar definidas de modo que su nudo aguas arriba tenga mayor cota
que el nudo aguas abajo.
6.8
Dar forma a una cuenca
Las áreas de cuenca son dibujadas como polígonos cerrados. Para editar o añadir nuevos vértices al
polígono se deben seguir los mismos procedimientos utilizados para los enlaces. Para dibujar por
completo el contorno del área de la cuenca, pulse con el botón derecho sobre el centro de la misma y
seleccione Redraw (Redibujar) en el menú desplegable que aparece. Entonces use el mismo
procedimiento que para dibujar una nueva cuenca (véase la sección 6.2). Si la cuenca se dibujó
originalmente o se editó dejando dos vértices o menos, entonces en el Mapa sólo se presentará el
símbolo del centro de la misma.
6.9
Borrar un objeto
Para borrar un objeto:
© 2005. Traducción al Español por GMMF
89
Manual de Usuario
1.
Seleccionar el objeto bien desde el Mapa o bien desde el Visor de Datos.
2.
Pulsar el botón de borrar
en el Visor de Datos o presionar Del (Borrar) en el teclado.
Se pueden ajustar las preferencias del programa para que el programa pida una confirmación
antes de borrar los objetos seleccionados. Véase para ello las Preferencias Generales en el
formulario de preferencias (sección 4.9).
6.10 Editar o borrar un grupo de objetos
Un grupo de objetos situados dentro de una misma zona en el Mapa pueden tener un mismo valor para
una propiedad común, o pueden ser eliminados conjuntamente. Para seleccionar un grupo de objetos
que están dentro de una región irregular del Mapa:
1.
Seleccionar Edit→Select Region (Editar + Seleccionar Región) en el Menú Principal o
de la barra de herramientas Mapa.
pulsar el botón
2.
Dibujar un polígono alrededor de la región que interesa en el Mapa pulsando el botón
izquierdo del ratón en cada vértice del polígono.
3.
Cerrar el polígono de envoltura haciendo pulsando el botón derecho o presionando la
tecla Enter (Intro). Para cancelar la acción, pulsar la tecla Esc.
Para seleccionar todos los objetos del proyecto, tanto si se ven como si no, ir a Edit→Select All
(Edición + Seleccionar Todo) en el Menú Principal.
Una vez que se ha seleccionado un grupo de objetos, se pueden editar las propiedades que todos tienen
en común. Para ello:
1.
Seleccionar Edit→Group Edit (Editar + Editar Grupo) en el Menú Principal.
2.
Utilizar el formulario Group Edit (Editor de Grupo) que aparecerá para seleccionar la
propiedad y especificar su nuevo valor.
El Editor de Grupo, mostrado a continuación, se utiliza para modificar una propiedad para un grupo de
objetos seleccionados. Para utilizar este formulario:
90
1.
Seleccionar el tipo de objetos (Cuencas, Conexiones o Conductos) que se va a editar.
2.
Marcar la casilla with Tag equal to (con la etiqueta igual a) si se desea agregar un filtro
que limite los objetos seleccionados para corregir a éstos con un valor específico de la
etiqueta.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
3.
Introducir el valor de la etiqueta para filtrar cuando se haya elegido esta opción.
4.
Seleccionar la propiedad a editar.
5.
En el campo New Value (Nuevo Valor), introducir el valor que debe sustituir al valor
existente en todos los objetos seleccionados. Si aparece un botón de continuar
al lado
de dicho campo, pulsar el botón para que aparezca el editor específico de dicha
característica.
6.
Pulsar OK (Aceptar) para ejecutar la edición de grupo.
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91
Manual de Usuario
7
TRABAJANDO CON EL MAPA
EPA SWMM puede mostrar un mapa del área de estudio modelada. Esta sección describe cómo se
puede manipular este mapa para mejorar la visualización del sistema.
7.1
Seleccionar un tema para el mapa
Un tema22 del Mapa presenta ciertas propiedades asociadas con los distintos tipos de objetos en un
código de colores. Las listas desplegables que aparecen en el Visor del Mapa se utilizan para seleccionar
un tema distinto para Cuencas, Nudos y Líneas.
Los métodos para cambiar el código de colores asociado a un determinado tema se comentan más
adelante en la sección 7.9.
7.2
Configurar las dimensiones del mapa
Las dimensiones reales del Mapa se pueden definir de modo que las coordenadas del Mapa se
correspondan adecuadamente a la presentación en el monitor. Para configurar las dimensiones del
Mapa:
22
92
1.
Seleccionar Ver→Dimensions (Ver + Dimensiones) en el Menú Principal.
2.
Introducir las coordenadas para las esquinas inferior izquierda y superior derecha del mapa
dentro del formulario de Dimensiones del Mapa (mostrado a continuación) que aparece o
pulsar el botón Auto-Size (Tamaño Automático) para que SWMM calcule automáticamente
las dimensiones basándose en las coordenadas de los objetos incluidos en el mapa.
3.
Seleccionar las unidades de distancia a utilizar para estas coordenadas.
4.
Pulsar el botón OK para cambiar las dimensiones del mapa.
Se entiende por tema un conjunto de opciones de visualización que incluye una variable a presentar para cada tipo de
objetos (área, nudo y línea) así como el correspondiente código de colores que se relaciona con el valor de dichas
variables. Esta relación se presenta en la leyenda de ese tipo de objetos.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Si va a utilizar una imagen de fondo con cálculo automático de área y longitudes, se
recomienda fijar las dimensiones del Mapa nada más crear el nuevo proyecto. Las unidades de
longitud del Mapa pueden ser distintas a las unidades de longitud de los conductos. Estas
últimas dependen de la opción elegida para las unidades de caudal. La conversión de unidades
la realiza SWMM automáticamente según convenga.
7.3
Utilizar un mapa de fondo
SWMM puede mostrar una imagen de fondo
detrás del Mapa. Esta imagen de fondo puede
ser un plano de calles, un plano de la red, un
plano topográfico, un plano de desarrollo de
sitio o cualquier otra imagen que resultar útil.
Por ejemplo, utilizar un plano de calles
simplificaría el proceso de agregar líneas de
alcantarillado, puesto que se podrían digitalizar
los nudos y las líneas trazándolos por encima
de la imagen.
La imagen de fondo tiene que ser un metaarchivo
de Windows (EMF, Windows Enhanced
Metaarchivo) o un mapa de bits (BMP,
Windows BitMapa o JPG) creado fuera de
EPA SWMM. Una vez importado, sus
características no pueden ser modificadas, aunque su escala y área de visión cambiarán si se realiza un
zoom sobre la ventana del mapa o se mueve ésta. Por este motivo, los metaarchivos trabajan mejor que
los mapas de bits, ya que no pierden resolución cuando se les cambia la escala. La mayoría de los
programas de CAD y GIS tienen la posibilidad de salvar sus dibujos y mapas como metaarchivos.
Al seleccionar Ver→Backdrop (Ver + Fondo) del Menú Principal aparece un submenú que presenta
los siguientes comandos:
►
Load (Cargar): Carga un archivo de imagen de fondo dentro del proyecto.
►
Unload (Descargar): Quita la imagen de fondo del proyecto.
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93
Manual de Usuario
►
Align (Alinear): Alinea la red de tuberías con la imagen de fondo
►
Resize (Redimensionar): Ajusta las coordenadas de la imagen de fondo.
►
Watermark (Marca de Agua): cambia la apariencia del fondo entre normal o atenuada.
Para cargar una imagen de fondo seleccionar Ver→Backdrop→Load (Ver + Fondo + Cargar) en el
Menú Principal. Aparecerá un formulario de selección de la imagen de fondo. Las entradas de este
formulario son:
Backdrop Image Archivo (Archivo de Imagen de Fondo)
Introducir el nombre del archivo que contiene la imagen. Puede pulsar el botón de examinar
para
abrir un cuadro de diálogo estándar para seleccionar archivos en Windows y buscar la imagen desde ahí.
World Coordinates Archivo (Archivo de Coordenadas Cartográficas23)
Si existe un archivo de coordenadas para la imagen, introduzca su nombre o utilice el botón
para
buscarlo. Un archivo de coordenadas contiene información para georreferenciar la imagen y puede
crearse desde el programa que produce la imagen o utilizando un editor de texto. Este archivo contiene
la siguiente información:
Línea 1: Escala Horizontal (distancia real recogida por un pixel de la imagen en dirección horizontal)
Línea 2: Coef. Rotación X (no se utiliza)
Línea 3: Coef. Rotación Y (no se utiliza)
Línea 4: Escala Vertical (distancia real recogida por un pixel de la imagen en dirección vertical, cambiada de
signo)
Línea 5: Coordenada X del vértice superior izquierdo de la imagen.
Línea 6: Coordenada Y del vértice superior izquierdo de la imagen.
Si no se especifica ningún archivo de coordenadas, la imagen de fondo se ajustará para quedar centrada
en la pantalla.
Scale Mapa to Backdrop Image Archivo (Ajustar el Mapa a la Imagen de Fondo)
Esta opción sólo está disponible cuando se ha especificado un fichero de coordenadas. Seleccionarlo
fuerza las dimensiones del Mapa para que coincidan con las de la imagen de fondo. Además, todos los
objetos existentes en el Mapa modificarán sus coordenadas para ajustarse a las nuevas dimensiones del
23
94
Los archivos de coordenadas cartográficas tienen por lo general las extensiones *.jpw o *.bpw.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
mismo, manteniendo sus posiciones relativas. Seleccionar esta opción puede requerir alinear la imagen
de fondo para que su posición con respecto al sistema de drenaje sea correcta. A continuación se
describe cómo hacerlo.
La imagen de fondo puede alinearse con respecto al sistema de drenaje seleccionando
Ver→Backdrop→Align (Ver + Fondo +Alinear). Esto permite desplazar la imagen de fondo a lo
largo del mapa de la red (moviendo el ratón manteniendo el botón izquierdo del mismo pulsado) hasta
alcanzar la posición deseada.
Además, la imagen de puede cambiarse de tamaño seleccionando Ver→Backdrop→Resize (Ver +
Fondo + Tamaño). En este caso, aparece el formulario Backdrop Dimensions (Dimensiones del
Fondo).
Este formulario permite introducir manualmente las coordenadas X, Y de las esquinas inferior
izquierda y superior derecha. A modo de referencia se muestran también las dimensiones del mapa.
Mientras el formulario es visible, se pueden conocer las coordenadas del mapa moviendo el ratón sobre
el mismo y observando los valores de X e Y en la sección correspondiente de la barra de estado (en la
parte inferior de la ventana principal.
Al seleccionar la opción Resize Backdrop Image Only (Cambiar Tamaño sólo de la Imagen de
Fondo) se cambiará el tamaño de la imagen de fondo de acuerdo con las coordenadas especificadas,
pero no el Mapa. Si en cambio se selecciona Scale Backdrop Image to Mapa (Escalar Fondo al
Mapa) la imagen de fondo se colocará en el centro del mapa y el tamaño se modificará para adartarse al
Mapa, pero respetando las proporciones del aspecto (ancho-largo). En este caso las coordenadas
inferior izquierda y superior derecha del Mapa aparecerán en las correspondientes a la imagen del
fondo, y los campos quedarán deshabilitados. Por último, si se selecciona Scale Mapa to Backdrop
Image (Escalar Mapa a la Imagen de Fondo) se adaptarán las dimensiones del Mapa a las de la imagen
de fondo. Nótese que esta opción cambiará las coordenadas de todos los objetos en el Mapa
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95
Manual de Usuario
manteniendo la posición relativa. Seleccionar esta opción puede requerir alinear la imagen de fondo
para que su posición con respecto al sistema de drenaje sea correcta.
Debe tenerse precaución cuando se utiliza la opción Escalar Mapa a la Imagen de Fondo,
bien en el Selector de Imagen de Fondo, bien en el formulario de Dimensiones del Fondo
pues en ambos casos se modifican las coordenadas de todos los objetos del Mapa. Es
recomendable guardar los cambios en el archivo del proyecto antes de proceder para evitar
pérdida de información en caso de que los resultados no sean los esperados.
El nombre de la imagen de fondo así como sus dimensiones se guardan junto con el resto del proyecto
cada vez que éste es guardado a un archivo.
Para obtener mejores resultados utilizando una imagen de fondo:
7.4
►
Utilice preferiblemente metaarchivos en lugar de mapas de bits.
►
Si la imagen se carga antes de añadir ningún objeto, utilice la opción de escalar el mapa a la
imagen.
Zoom del mapa
Para aumentar el Mapa:
1.
Seleccionar Ver→Zoom In (Ver + Acercar) en el Menú Principal o hacer clic en el botón
de la barra de herramientas del Mapa.
2.
Para ampliar un 100%, mover el ratón hasta el centro del área del mapa y hacer clic con el
botón izquierdo.
3.
Para realizar un zoom personalizado, mover el ratón hasta la esquina superior izquierda
del área del zoom, y con el botón izquierdo presionado, dibujar un contorno rectangular
alrededor del área que se quiera aumentar. Soltar entonces el botón izquierdo.
Para disminuir el Mapa:
7.5
1.
Seleccionar Ver→Zoom In (Ver + Alejar) en el Menú Principal o pulsar el botón
la barra de herramientas Mapa.
2.
Mover el ratón hasta el centro de la nueva área de zoom y pulsar el botón izquierdo.
3.
El mapa volverá a su anterior tamaño.
en
Mover o encuadrar el mapa
Para mover el Mapa a lo largo de la ventana:
1.
Seleccionar Ver→Pan (Ver + Encuadrar) en el Menú Principal o pulsar el botón
barra de herramientas del Mapa.
en la
2.
Con el botón izquierdo presionado en cualquier punto del mapa, arrastrar el ratón en la
dirección hacia la que se desee mover el mapa.
3.
Soltar el ratón para completar el movimiento.
Para mover el mapa utilizando la ventana OverVer Mapa (Vista Completa del Mapa, que se describe
más adelante en la sección 7.10):
1.
96
Si no es visible, puede mostrar la Vista Completa del Mapa seleccionando Ver→OverVer
Mapa (Ver + Vista Completa del Mapa) en el Menú Principal.
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SWMM 5.0 vE
7.6
Stormwater Management Model
2.
Colocar el ratón dentro de la ventana de Vista Completa.
3.
Con el botón izquierdo presionado, arrastrar el zoom de la ventana hasta su nueva
posición.
4.
Soltar el botón del ratón, de ese modo el Mapa se moverá hasta el área correspondiente
que se haya seleccionado en la ventana de Vista Completa.
Ver Mapa Completo
Para ver el todo el Mapa puede optar por uno de los siguientes métodos:
a) Seleccionar Ver→Full Extent (Ver + Extensión) en el Menú Principal
b) Presionar el botón
7.7
en la barra de herramientas del Mapa.
Buscar un objeto
Para encontrar un objeto en el Mapa cuyo nombre se conoce:
1.
Seleccionar Ver→Find (Ver + Buscar) en el Menú
Principal o pulsar el botón
de la barra de herramientas
estándar.
2.
En el cuadro de diálogo que aparece, seleccionar el tipo de
objeto a buscar e introducir su nombre.
3.
Pulsar el botón Go (Buscar).
Si el objeto existe, será resaltado en el Mapa y en el Visor de Datos. Si se enfoca el Mapa y el objeto
queda fuera de los actuales límites del campo de visión, el mapa se moverá hasta que el objeto quede
dentro del campo de visión.
Los nombres asignados por el usuario a los objetos de SWMM no son sensibles a las
mayúsculas. Así, NUDO123 es lo mismo que Nudo123.
Tras encontrar un objeto, el diálogo del buscador del mapa también mostrará:
7.8
►
Las conexiones de salida para una cuenca.
►
Las líneas que conectan con un nudo.
►
Los nudos extremos para una línea.
Realizar una Consulta sobre el Mapa
Una consulta del Mapa identifica los objetos del mapa que cumplen un determinado criterio (p.ej.
nudos con inundación, líneas con velocidades por debajo de 0,5 m/s, etc.). Para realizar una consulta:
1.
Seleccionar el instante de tiempo en el Visor de datos para el cual se va a realizar la
consulta.
2.
Seleccionar Ver→Query (Ver + Consulta) en el Menú Principal o pulsar el botón
la barra de herramientas del Mapa.
3.
Rellenar la información solicitada por el formulario de la consulta:
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en
97
Manual de Usuario
o Seleccionar si se trata de cuencas, nudos o líneas
o Seleccionar el parámetro a consultar
o Seleccionar un operador lógico adecuado (Above, Below o Equals, Mayor que,
Menor que o Igual)
o Introducir un valor con el que comparar.
4.
Pulsar el botón Go (Ejecutar). El número de objetos encontrados que cumplen el criterio
aparecerá debajo en el formulario y estarán resaltados en el Mapa.
5.
Si se cambia el instante de tiempo, el resultado de la consulta se actualiza
automáticamente.
6.
Se puede proceder con otra consulta utilizando el mismo formulario y cerrar éste con el
botón de la esquina superior derecha.
Cuando se cierre el formulario de consulta, el Mapa vuelve a su situación original24.
7.9
Utilizar las leyendas del Mapa.
Las leyendas del Mapa asocian un color con un rango de valores para el tema que se
esté viendo. Existen leyendas distintas para áreas de cuenca, nudos y acoplamientos.
Además, una leyenda Fecha/Tiempo está disponible para presentar la fecha y la hora
del periodo de simulación que se está mostrando en el mapa.
24
98
Es decir, los objetos que estaban resaltados dejan de estarlo.
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Stormwater Management Model
Para ver u ocultar una leyenda en el Mapa:
1.
Seleccionar Ver→Legends (Ver + Leyendas) en el Menú Principal o pulsar el botón
derecho del ratón sobre el Mapa y seleccionar Legends en el menú desplegable que
aparece.
2.
Pulsar en la leyenda cuyo estado se quiere cambiar (mostrar u ocultar).
Una leyenda visible se puede ocultar haciendo un doble clic sobre ella.
Para mover una leyenda de un sitio a otro presionar el botón izquierdo del ratón y arrastrar hasta la
nueva localización manteniendo pulsado este botón. Cuando se desee fijar la leyenda, soltar el botón
izquierdo del ratón.
Para editar la leyenda, seleccionar Ver→Legends→Modify (Ver + Leyendas + Modificar) en el Menú
Principal o pulse el botón derecho del ratón sobre la leyenda. Entonces aparecerá el formulario
Legend Editor (Editor de Leyendas, figura inferior) que se utiliza para fijar los rangos numéricos de
los distintos colores.
El Editor de Leyendas se utiliza para fijar los rangos numéricos a los cuales se asignan los distintos
colores para la presentación de un determinado parámetro en el Mapa. Este editor funciona de la
siguiente forma:
►
Los valores numéricos, en orden creciente, se introducen en las cajas de edición para
definir así los rangos. No es necesario introducir valores en las cuatro cajas disponibles.
►
Para cambiar un color, pulsar la banda de colores del editor y seleccionar un nuevo color en
el menú que aparece.
►
Pulsar el botón Auto-escala para asignar automáticamente rangos basados en los valores
mínimos y máximos logrados para el parámetro en cuestión. (Nota: actualmente, esta
característica se aplica tan solo a la gama de valores que ocurren en el periodo actual)
►
El botón de la Rampa de color se utiliza para seleccionar de una lista los esquemas de color
incorporados.
►
El botón de reverso de colores invierte el orden de la selección actual de colores (el color
del rango inferior pasara ahora a ser el del rango superior y viceversa).
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99
Manual de Usuario
7.10 Utilizando el Mapa de Vista Completa
El Mapa de Vista Completa, como muestra la figura, permite ver en qué zona del mapa actual está
enfocado el sistema. Esta área de zoom queda representada por el límite rectangular que se presenta en
el mapa de centrado. Si se arrastra el rectángulo hasta otra posición, la vista seleccionada dentro del
mapa principal seguirá dicho movimiento. El mapa de centrado puede ser activado/desactivado
seleccionando Ver→OverVer Mapa (Ver + Mapa de Vista Completa) en el Menú Principal.
7.11 Configurar la presentación del mapa
El cuadro de opciones del mapa permite fijar una de las distintas opciones de presentación que puede
presentar el mapa del área de estudio. Para cambiar la apariencia del Mapa:
•
Seleccionar Ver >> Opciones del Mapa en el Menú Principal
•
Pulsar el botón de la barra de herramientas del Mapa cuando la ventana del mapa esté resaltada
•
Botón derecho en el mapa y seleccionar Opciones en el menú desplegable que aparece.
Un cuadro de Opciones de Mapa aparecerá de modo que se podrán utilizar varias opciones de
presentación, tales como el estilo del terraplén en las áreas de cuenca, los nudos y el tamaño de los
enlaces, la dirección del flujo y el color de fondo.
El cuadro contiene páginas separadas para controlar la apariencia, son:
7.11.1 Áreas de cuenca
El cuadro de opciones de mapa dedicado a las áreas de subcaptacion controla como se muestran dichas
áreas en el Mapa.
Opción
Descripción
Estilo de fondo
Tamaño del Símbolo
Grosor del Borde
Selecciona el estilo utilizado en el interior de las áreas de cuenca.
Fija el tamaño del símbolo situado en el centroide del área de cuenca.
Fija el grosor de la línea usada al dibujar el límite de las áreas de cuenca; fijar
a 0 si no se desea mostrar ningún límite.
Mostrar la líneaa la Salida
Si se comprueba que una línea discontinua se encuentra dibujada entre el
centroide del área de cuenca y el nudo de salida del área de cuenca (o área de
cuenca).
100
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7.11.2 Opciones de nodos
El cuadro de opciones de mapa para los nudos controla como se muestran los nudos en el área del
mapa de estudio.
Opciones
Descripción
Tamaño de nodo
Proporcional al Valor
Selecciona el diámetro del nudo en pixels.
Permite seleccionar si el tamaño del nudo aumenta conforme el parámetro
visto incrementa su valor
Selecciona si se debe mostrar un borde alrededor de cada nudo
(recomendado para fondos coloreados luminosamente).
Borde
7.11.3 Opciones de enlaces
El cuadro de opciones de mapa para los Enlaces controla como se muestran los enlaces en el Mapa.
Opciones
Descripción
Tamaño del Enlace
Proporcional al Valor
Fija la longitud de los enlaces mostrados en el mapa.
Selecciona si la longitud dla línea aumenta conforme el parámetro visto
aumenta su valor.
Permite seleccionar si se muestra un borde negro alrededor de cada enlace.
Borde
7.11.4 Opciones de rótulos
El cuadro de opciones de mapa para las etiquetas controla cómo se muestran las etiquetas creadas por
el usuario en el Mapa.
Opciones
Descripción
Usar texto transparente
Muestra el texto con un fondo transparente (en caso contrario se utiliza un
fondo opaco).
Selecciona el mínimo zoom para el que las etiquetas se deben mostrar; para
zooms menores las etiquetas estarán ocultas.
Zoom mínimo
7.11.5 Opciones de etiquetas
El cuadro de opciones de mapa para las anotaciones determina el tipo de anotaciones que deben ser
añadidas al Mapa.
Opciones
Descripción
Etiquetas ID
Determina que etiquetas ID deben ser mostradas al lado de las áreas de
cuenca, nudos o enlaces.
Determina si se deben mostrar los valores del tema actual al lado de las áreas
de cuenca, nudos o enlaces.
Muestra el texto con un fondo transparente (en caso contrario se utiliza un
fono opaco)
Ajusta el tamaño de la fuente utilizada en las distintas anotaciones.
Selecciona el zoom mínimo para el que se muestran las anotaciones; para
zooms menores a éste las anotaciones estarán ocultas.
Valores
Utilizar texto transparente
Tamaño de fuente
Zoom mínimo
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101
Manual de Usuario
7.11.6 Opciones de símbolos
El cuadro de opciones de mapa para Símbolos determina si se utilizan símbolos especiales para mostrar
los distintos objetos en el Mapa.
Opciones
Descripción
Símbolos para nodos
Símbolos para enlaces
Zoom mínimo
Al seleccionarlo se utilizarán símbolos especiales para nodos.
Al seleccionarlo se utilizarán símbolos especiales para los enlaces.
Selecciona el zoom mínimo para el que los símbolos se mostrarán, para
zooms menores a éste los símbolos estarán ocultos.
7.11.7 Opciones flechas de flujo
El cuadro de opciones de mapa para Flechas de flujo determina como se muestran las flechas de
dirección de flujo en la red del mapa.
Opciones
Descripción
Estilo de flecha
Selecciona el estilo (forma) de la flecha a mostrar (seleccionar ninguno para
esconder las flechas).
Muestra el tamaño de flecha
Selecciona el zoom mínimo para el que las flechas serán mostradas; para
zooms menores estarán ocultas.
Tamaño de Flecha
Zoom mínimo
7.11.8 Opciones de fondo
El cuadro de opciones de mapa para los Fondos se utiliza para seleccionar un color de fondo para la
red del mapa.
7.12 Exportar el mapa
El visionado del área de estudio a tamaño completo puede ser guardado a un archivo utilizando:
►
Formato Autodesk's Drawing Exchange Format (*.DXF)
►
Formato de cualquier archivo metaarchivo de Windows (*.EMF)
►
Formato texto de EPA SWMM en ASCII (*.MAP).
El formato DXF es leído por cualquier ordenador que tenga un programa CAD. Los metaarchivos
pueden ser leídos en procesadores de texto y cargados en programas de dibujo para re-escalarlos y
editarlos. Ambos formatos están basados en vectores y no perderán resolución cuando se presenten en
otras escalas.
Para exportar un mapa a un archivo DXF, metaarchivos o a un archivo de texto:
102
1.
Seleccionar Archivo >> Exportar >> Mapa.
2.
En el cuadro de diálogo de exportar mapa que aparece, seleccionar el formato en el que se
quiera guardar el mapa.
3.
Si se selecciona el formato DXF, se tiene la posibilidad de elegir como se quiere la
representación de los nudos en el archivo DXF. Así, se puede elegir entre círculos
rellenos, círculos abiertos o cuadros rellenos. No todos los lectores DXF pueden
reconocer el formato utilizado en el archivo DXF en el dibujo de círculos rellenos.
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4.
Stormwater Management Model
Tras elegir un formato, pulsar OK e introducir el nombre del archivo en el cuadro de
diálogo “Salvar como” que aparecerá.
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103
Manual de Usuario
8
PUESTA EN MARCHA DE UNA SIMULACIÓN
Una vez se ha realizado un estudio lo bastante cuidadoso, es posible la simulación del proceso para
describir la escorrentía, el transporte y la calidad del agua. Esta sección explica como especificar las
distintas opciones a utilizar en el análisis, como poner en marcha la simulación y como localizar
posibles problemas que pudieran aparecer durante la ejecución.
8.1
Configurar opciones de simulación
Para configurar las distintas opciones de simulación:
1.
Seleccionar la categoría Opciones en el Visor de datos y pulsar el botón
2.
Un cuadro de diálogo Opciones de simulación aparecerá cuando se puedan escoger distintas
posibilidades para las siguientes categorías:
o Opciones Generales
o Opciones de Fecha
o Opciones de Intervalos de Tiempo
o Opciones de Transporte mediante Onda Dinámica
o Opciones para Ficheros de intercambio
104
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3.
8.1.1
Stormwater Management Model
Haz clic en el botón OK para aceptar las elecciones realizadas o el botón Cancelar para
dejar el programa tal como estaba.
Opciones generales
La página General del cuadro de opciones de Simulación consiste en las siguientes elecciones
Unidades de Flujo
Se encuentran disponibles seis tipos de unidades de flujo. Si se selecciona una unidad de flujo americana
todos los demás parámetros serán dados en unidades U.S. mientras que si se elige una unidad de flujo
métrica, el resto de cantidades también será dado en dichas unidades. (ver Unidades de Medida). Las
unidades que se metan previamente en los datos no se ajustarán automáticamente si el sistema de
unidades es cambiado.
Modelo de Infiltración
Esta opción controla como la modelación para la infiltración de lluvias en la zona de suelo superior del
área de cuenca. Las distintas opciones son:
•
Horton
•
Green-Ampt
•
Número de Curva
Cambiar esta opción requiere reintroducir los valores para los parámetros de infiltración en cada área de
cuenca.
Modelo de Simulación
Determina qué método se utilizará para la simulación hidráulica del flujo a través de la red de conductos
analizada. Las opciones posibles son:
•
Flujo Estacionario (Régimen Uniforme)
•
Onda Cinemática
•
Onda Dinámica
Permitir la acumulación en las nudos
Chequear esta opción permite que el exceso de agua recogido en las nudos sea recogido y reintroducido
dentro del sistema cuando las condiciones lo permitan. Para que la acumulación ocurra realmente en
una nudo en particular, es necesario asignar un valor diferente a cero para el área ponderada de la nudo
que se va a utilizar
Resumen de control
Elegir esta opción si desea que el informe de simulación enumere todas las acciones de control tomadas
por las reglas de control asociadas al proyecto. Esta opción se debe utilizar solamente para simulaciones
a corto plazo.
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105
Manual de Usuario
8.1.2
Opciones de fecha
La página de Fechas para el cuadro de opciones de simulación determina el comienzo y el final de la
fecha/hora de simulación.
Activación del Comienzo del Análisis
Introducir la fecha (mes-día-año) y la hora del día a la que comenzará la simulación.
Activación de los Informes
Introducir la fecha y la hora del día a partir de la cual se empezarán a presentar los resultados de la
simulación. Éstas tienen que ser durante o después del comienzo de la simulación.
Final del análisis
Introducir el día y la hora a la que finalizará la simulación.
Antecedentes en días secos
Introducir el número de días sin precipitaciones antes del comienzo de la simulación. Dicho valor se
utiliza para computar una acumulación inicial de contaminante que se cargará en la superficie de las
áreas de cuenca.
8.1.3
Opciones de Paso de tiempo
La página referente a los pasos de tiempo en el cuadro de opciones de simulación establece la duración
de los pasos de tiempo utilizados para la computación de salida, la computación de la ruta y los
informes de resultados:
Pasos de tiempo en la salida a tiempo húmedo
Introducir la duración de cada paso (en horas:minutos:segundos) utilizado para computar la salida
desde las áreas de cuenca durante los periodos de lluvia o cuando el agua acumulada permanece todavía
en la superficie.
Paso de tiempo en la salida a tiempo seco
Introducir la duración de cada paso utilizado para las salidas de la computación (consistentes
principalmente en acumulaciones de contaminante) durante periodos en los que no hay lluvia ni agua
acumulada. Dicho paso tiene que ser igual o mayor que el paso de tiempo en época húmeda.
Paso de tiempo en Ruta
Introducir la duración de cada paso de tiempo utilizado para los flujos en ruta y para la calidad de los
constituyentes del agua a través del sistema colector. Notar que el modelo de ruta por onda dinámica
requiere pasos de tiempo mucho menores que el resto de modelos de ruta del flujo.
Paso de tiempo en los informes
Introducir el intervalo de tiempo entre informes de los resultados computados.
8.1.4
Opciones de onda dinámica
La página dedicada a Onda dinámica en el cuadro de opciones de simulación fija los distintos
parámetros que controlan cómo es realizada la computación para el flujo por onda dinámica. Dichos
parámetros no tienen efecto para el resto de modelos utilizados para definir la ruta del flujo.
106
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Términos de Inercia
Este parámetro se utiliza para reducir la influencia de los términos de inercia en la ecuación del
momento cuando el flujo se encuentra próximo al valor crítico (y para eliminar los límites cuando el
flujo es supercrítico). El peso dado a dichos límites se computa como sigue:
sigma = Max 0, 1.0 - FrIDF
donde Fr es el número de Fraude e IDF es el factor de humedad de inercia. Si se fija un valor de cero
para el IDF se desactiva esta opción
Factor de variabilidad para el paso de tiempo
Si se introduce un valor distinto de cero para este factor, el método utilizará un paso de tiempo variable,
basado en el paso de tiempo más pequeño que sea necesario para satisfacer el criterio de estabilidad de
Courant en cada conducto. Este paso de tiempo computado se ajusta multiplicando por un factor, al
que se le asigna típicamente un valor inferior a 1.0 (por ejemplo 0.75)
Método de Integración
Selecciona un método de integración a utilizar. El método de Euler ha sido el método utilizado en
anteriores versiones de SWMM. El método de Picard se utiliza para proporcionar mayor estabilidad.
Utilizar carga de la pendiente
Esta opción hace que el modelo sitúe un peso mayor aguas arriba cuando se encuentran pendientes
pronunciadas.
Utilizar limitación normal del Flujo
Dicha opción limita el caudal de modo que no sea superior a los valores normales siempre que la
pendiente de la superficie del agua sea menor que la pendiente del conducto.
8.1.5
Opciones de Ficheros de Intercambio
La página dedicada a los archivos de interfaz en el cuadro de opciones de simulación se utiliza para
especificar que archivos de interfaz se utilizarán o guardarán durante la simulación. Para utilizar un
archivo de interfaz determinado:
1.
Seleccionar la fila en la tabla que corresponda al tipo de archivo que se desea utilizar.
2.
Seleccionar si se desea utilizar un archivo de interfaz que fue guardado previamente o si se
desea guardar uno que se va a crear.
3.
Introducir el nombre del archivo que se va a utilizar/guardar en el campo Nombre de Archivo
o presionar el botón Browse para traer un archivo estándar de Windows, el cual se puede
utilizar para nombrar el archivo.
4.
Si se desea borrar un archivo de interfaz de la simulación, presionar el botón Eliminar
Habitualmente, se necesita especificar la ruta entera del archivo de interfaz que va a ser utilizado. Sin
embargo, si el archivo reside en el mismo directorio que el archivo de proyecto en el que se está
trabajando, tan sólo será necesario suministrar el nombre de archivo.
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107
Manual de Usuario
8.2
Comenzar una simulación
Para empezar una simulación:
108
•
Seleccionar Proyecto >> Comenzar simulación en el Menú principal
•
Pulsar el botón en la barra de herramientas estándar.
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Una ventana de progreso aparecerá para mostrar el proceso de la simulación.
Para parar una simulación en proceso pulsar el botón Cancelar en la ventana de progreso, o presionar la
tecla Esc en el teclado.
8.3
Problemas en los resultados obtenidos
Las razones más comunes por las que una simulación termina antes de tiempo o resulta dar unos
resultados cuestionables son:
•
Errores de ID desconocido
•
Errores en la red del sistema de transporte
•
Errores de archivo
•
Errores por exceso de continuidad
•
Resultados inestables en el itinerario de flujo
Errores de ID desconocido
Un error de ID desconocida aparecerá en el informe de un proceso de simulación cuando las
referencias a un objeto no estén bien definidas. Un ejemplo de esto podría ser un área de cuenca cuya
salida fue designada como N29, pero que no corresponde a ningún nudo o área de cuenca definida con
esta etiqueta. Situaciones similares pueden ocurrir cuando se hacen referencias incorrectas a Tablas,
Series de tiempo, patrones de tiempo, acuíferos y secciones transversales.
Errores en la red del sistema de transporte
Una red válida para el sistema de transporte tiene que obedecer a las siguientes condiciones:
•
Los enlaces deben ser orientados de modo que no exista ningún lazo cerrado en la red.
•
Un nudo de desembocadura tan solo podrá tener un acoplamiento conectado a él
•
Un nudo de divisor de flujo tiene que tener exactamente dos salidas de flujo.
•
Bajo flujo uniforme o de onda cinemática, un nudo de nudo solo puede tener una salida, un
enlace conducto no puede ser la líneade salida de un nudo de almacenaje, y un enlace de
regulación no puede ser la líneade salida de un nudo sin almacenaje.
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109
Manual de Usuario
•
Bajo itinerario por onda dinámica, se tiene que tener por lo menos un nudo de salida en la red.
Se mostrará un mensaje de error si cualquiera de estas condiciones es violada.
Errores de archivo
Estos errores pueden ocurrir cuando:
►
No se encuentra el archivo en el ordenador.
►
El archivo utilizado tiene un formato erróneo.
►
El archivo que se pretende guardar no puede abrirse porque el usuario no tiene privilegios
de escritura en la carpeta donde está dicho archivo.
SWMM precisa privilegios de escritura en la carpeta temporal para guardar los archivos temporales
durante la simulación. El directorio por defecto es el que utiliza Windows. Si dicho directorio no existe
o el usuario no tiene permiso de escritura, entonces es necesario fijar un nuevo directorio temporal
utilizando el formulario de Preferencias del Programa conforme a lo descrito en la sección 4.9.
Errores de continuidad excesivos
Cuando la simulación se completa con éxito, los errores totales de continuidad, itinerario del flujo e
itinerario de los contaminantes se muestran en la ventana de estado de la simulación. Estos errores
representan la diferencia en % entre el almacenaje inicial más el flujo que entra y el almacenamiento
final más el flujo que sale. Si esta diferencia excede un nivel razonable, (sobre un 10%), los resultados
de la simulación tienen que ser puestos en duda. La razón más común para un excesivo error de
continuidad es un paso computacional demasiado grande en el tiempo.
Resultados inestables durante la simulación hidráulica
Debida a la naturaleza explicita que se utiliza para los métodos bajo onda dinámica (y en un grado
inferior, bajo onda cinemática), el flujo en muchos enlaces o la profundidad del agua en muchos nudos
podría fluctuar de modo salvaje en ciertos periodos de tiempo como resultado de inestabilidades
numéricas en el método de resolución. No hay ningún procedimiento disponible para identificar este
error cuando ocurre. Los diagramas en función del tiempo de las localizaciones dominantes en la red
pueden ayudar a identificar situaciones tales como pudiera ser una dispersión entre el flujo de un enlace
y la profundidad del agua en su nudo aguas arriba (ver Visión de resultados gráficos). Las
inestabilidades numéricas bajo itinerario de flujo por onda dinámica pueden ser reducidas:
►
110
Reduciendo los intervalos de tiempo.
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
►
Utilizando la opción variable de paso de tiempo con un factor más pequeño de paso de
tiempo.
►
Utilizando la iteración de Picard en lugar del método modificado de integración de Euler.
►
Seleccionando la opción de alargamiento de conductos cortos.
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111
Manual de Usuario
9
VISIÓN DE RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN
Esta sección describe las distintas formas en que se pueden mostrar los resultados de una simulación.
Entre ellas, se incluye el visionado de mapas, gráficos, tablas y un informe de estado.
9.1
Ver un informe de estado
Se puede ver un informe de estado tras cada simulación. Éste contiene:
►
Una lista en la que aparece cada error encontrado a lo largo de la simulación
►
Los errores de continuidad de masa encontrados para cada salida de las áreas de cuenca y
en el itinerario del sistema colector.
►
Resultados del itinerario para cada nudo o enlace del sistema colector.
Para ver el informe de estado: Seleccionar Informe >> Estado en el Menú Principal.
9.2
Ver resultados en el mapa
Existen numerosas formas para que se puedan ver distintos valores y resultados de la simulación dentro
del Mapa:
9.3
►
Para la configuración actual del Visor de datos , las áreas de cuenca, los nudos y enlaces del
mapa serán coloreados de acuerdo al código de colores utilizado Leyendas del mapa. La
coloración del mapa será actualizada cuando un nuevo periodo de tiempo sea seleccionado
en el Visor.
►
Cuando se selecciona la preferencia de etiquetado de paso del mapa, al mover el ratón
sobre cualquier objeto del mapa se mostrará su nombre ID y el valor de los parámetros
actuales para el objeto.
►
Los nombres ID y los distintos parámetros se pueden mostrar al lado de todas las áreas de
cuenca, nudos y/o enlaces simplemente seleccionando las opciones adecuadas en la página
de Anotación del cuadro de diálogo Opciones del mapa.
►
Las áreas de cuenca, nudos o enlaces a los que se impone un criterio específico pueden ser
identificados realizando una Cuestión de mapa.
►
Es posible realizar una animación para la presentación de los resultados en la red del mapa
hacia delante o hacia atrás simplemente utilizando los controles en la barra de herramientas
de animación.
►
El mapa puede ser impreso, copiado al portapapeles de Windows, salvado como un archivo
DXF o como un metaarchivo de Windows.
Ver resultados con un gráfico
Los resultados del análisis pueden ser vistos utilizando varios tipos de gráfico. Los gráficos pueden ser
impresos, copiados al portapapeles de Windows, guardados como un archivo de datos o como un
112
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Stormwater Management Model
metaarchivo de Windows. Los siguientes tipos de gráficos pueden ser creados una vez que los
resultados del análisis estén disponibles:
►
Diagrama de la serie de tiempo
►
Diagrama del perfil
►
Diagrama de dispersión
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113
Manual de Usuario
Cualquier gráfico puede ser acercado/alejado manteniendo la tecla de Mayúsculas mientras se realiza un
rectángulo con el ratón pulsado. El dibujo hecho de izquierda a derecha enfoca hacia dentro, y
dibujando de derecha a izquierda enfoca hacia fuera. El diagrama se puede mover en cualquier
dirección manteniendo apretada la tecla Ctrl y moviendo el ratón a través del diagrama con el botón
izquierdo del ratón presionado.
Del mismo modo, un gráfico puede ser bloqueado para prevenir una actualización automática una vez
que se computara un nuevo sistema de resultados. Para hacer esto, pulsar el icono situado en la
esquina superior izquierda del gráfico. Para desbloquear el gráfico, pulsar el icono de nuevo.
Un plano del terreno en función del tiempo grafica el valor de una determinada variable hasta en seis
localizaciones diferentes en función del tiempo. Cuando tan solo una localización es ploteada, y dicha
localización tiene datos de calibración para dicha variable, estos datos de calibración serán presentados
también con los resultados de la simulación.
9.3.1
Diagrama de la serie de tiempo
Para crear un diagrama de la serie de tiempo:
1.
Seleccionar Informe >> Gráfico en el Menú Principal o presionar
herramientas Standard.
2.
Seleccionar Series de tiempo en el submenú que aparece.
3.
Especificar que tiempo de intervalo, que variable y que objeto hay que graficar en el
diagrama utilizando el cuadro Diagrama de la serie de tiempos que aparece.
en la barra de
La tabla por variable se utiliza para crear una tabla en función del tiempo de una variable única para uno
o más objetos. Usar el cuadro como sigue:
114
1.
Seleccionar una Fecha de comienzo y una Fecha de finalización para la tabla (el valor por
defecto es el periodo de simulación entero).
2.
Elegir una categoría de objeto (Área de cuenca, nudo o Enlace).
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
3.
Identificar un objeto específico en la categoría seleccionada, clicando el objeto en el Mapa
o en el Visor de datos, clicando entonces el botón .
4.
Comprobar las variables que serán tabuladas en el objeto seleccionado.
5.
Pulsar el botón OK para crear la tabla.
Se pueden seleccionar un máximo de 6 objetos para una única tabla. Los objetos seleccionados pueden
ser borrados, movidos hacia arriba o movidos hacia abajo clicando los botones , ,y respectivamente
Tabla por objeto
El cuadro de Tabla por objeto se utiliza cuando se desea crear una tabla de tiempos de varias variables
para un único objeto. Utilizar el cuadro como sigue:
9.3.2
1.
Seleccionar una fecha de comienzo y una fecha de finalización para la tabla (el valor por
defecto es el periodo de simulación completo
2.
Elegir una categoría de objeto (Área de cuenca, nudo o Enlace).
3.
Identificar un objeto específico en la categoría seleccionada, clicando el objeto en el Mapa
o en el Visor de datos, clicando entonces el botón .
4.
Comprobar las variables que serán tabuladas en el objeto seleccionado.
5.
Pulsar el botón OK para crear la tabla.
Diagrama del perfil
Un diagrama del perfil muestra la variación en profundidad simulada del agua con la distancia sobre la
trayectoria de los enlaces del sistema colector y los nudos de un punto particular en el tiempo. Una vez
se crea el diagrama es posible su actualización en el tiempo cada vez que se seleccionen un nuevo
periodo de tiempo utilizando el Visor del mapa.
Para crear un diagrama del perfil:
1.
Seleccionar Informe >> Gráfico en el Menú Principal o pulsar el botón de la barra de
herramientas estándar.
2.
Seleccionar Perfil en el submenú que aparece.
3.
Utilizar el cuadro de diálogo para el diagrama de perfil que aparece para identificar la
trayectoria para la que se tiene que dibujar el diagrama.
El cuadro de diálogo para los perfiles del terreno se utiliza para especificar el camino entre dos
conexiones del sistema de transporte, en función del perfil de profundidades y de la distancia.
Para crear un nuevo perfil:
1. Introducir la ID del nudo situado aguas arriba del primer acoplamiento de la secuencia, con el
fin de editar el nudo inicial (o pulsar el nudo del mapa de estudio y pulsar el botón para editar
el campo).
2. Introducir la ID del nudo aguas abajo del último acoplamiento de la secuencia, con el fin de
editar el nudo final (o pulsar el nudo del mapa y pulsar el botón para editar el campo).
3. Pulsar el botón Encontrar trayectoria para que el programa identifique automáticamente las
trayectorias entre los nudos iniciales y finales. Éstos deberán estar listados en la caja de Perfiles
de acoplamientos.
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115
Manual de Usuario
4. Se pueden editar las entradas cuando se desee en Perfiles de acoplamiento, utilizando un
acoplamiento por línea.
5. Pulsar OK para ver el perfil de terreno.
Para salvar los acoplamientos actuales listados en el cuadro:
1.
Pulsar el botón Salvar perfil actual
2.
Proporcionar un nombre al perfil cuando lo pida.
Para utilizar un perfil guardado previamente:
1.
Pulsar el botón Utilizar perfil guardado
2.
Seleccionar el perfil a utilizar desde el cuadro de elección de perfiles que aparece.
Para personalizar la apariencia de un diagrama del perfil:
116
1.
Si la ventana del diagrama no es la que está activa en el momento hacer clic sobre ella.
2.
Seleccionar Informe >> Opciones en el menú Principal o pulsar el botón de la barra de
herramientas estándar.
3.
Utilizar las opciones del diagrama de perfil que aparecen para personalizar la apariencia
del diagrama.
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SWMM 5.0 vE
9.3.3
Stormwater Management Model
Diagrama de dispersión
Un diagrama de dispersión muestra la relación entre un par de variables, como la relación de flujo en
una tubería frente a la profundidad del agua en un nodo.
Para crear un diagrama de dispersión:
1.
Seleccionar Informe >> Gráfico en el Menú Principal o pulsar el botón de la barra de
herramientas estándar
2.
Seleccionar Dispersión en el submenú que aparece.
3.
Especificar que intervalo de tiempo y que pareja de objetos con sus variables se van a
representar en el diagrama de dispersión. Se utiliza para ello el cuadro de diálogo que
aparece.
Para personalizar la apariencia de un diagrama de dispersión:
9.4
1.
Si la ventana del diagrama no está activa, hacer clic sobre ella para activarla.
2.
Seleccionar Informe >> Opciones en el Menú Principal o pulsar el botón de la barra de
herramientas estándar.
3.
Utilizar las Opciones del gráfico que aparecen para personalizar la apariencia del
diagrama.
Personalizar la apariencia de un gráfico
Para personalizar la apariencia de un diagrama de la serie de tiempos:
1.
Si la ventana del diagrama no está activa, activarla clicando en ella
2.
Seleccionar Informe >> Opciones en el Menú Principal o presionar
herramientas Standard.
3.
Utilizar las Opciones de gráfico que aparecen para personalizar la apariencia del diagrama.
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en la barra de
117
Manual de Usuario
9.4.1
Opciones de gráfico
El cuadro de diálogo en el que están las opciones del gráfico es utilizado para personalizar la apariencia
de los gráficos en función del tiempo o los gráficos de frecuencia. Para utilizar el cuadro:
1. Seleccionar alguna de las cinco páginas tabuladas que muestran las siguientes categorías de
opciones:
► General
► Eje horizontal
► Eje vertical
► Leyenda
► Series
2. Comprobar las opciones que vienen por defecto si se desea utilizar la configuración actual por
defecto para todos los nuevos gráficos que se realicen.
3. Seleccionar OK para aceptar las elecciones realizadas.
9.4.2
Opciones generales
Las siguientes opciones pueden ser modificadas en la página General del cuadro de diálogo “Opciones
de gráfico”:
Color del Panel
Color del panel que contiene el gráfico
Color de fondo
Color del área de fondo donde se traza el gráfico
Ver en 3D
Comprueba si el gráfico puede ser dibujado en 3D
118
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
Porcentaje de efecto 3D
Grado al cual se dibuja el efecto 3D
Título principal
Texto del título principal del gráfico
Fuente
Cambia la fuente utilizada para el título principal.
9.4.3
Opciones de ejes
Los ejes Horizontales y los ejes Verticales sirven para ajustar la forma en que se mostrarán los ejes de
coordenadas en el gráfico:
Mínimo
Fija un valor mínimo del eje (el valor mínimo de los datos se muestra
entre paréntesis). Se puede dejar en blanco.
Máximo
Fija un valor máximo del eje (el valor máximo de los datos se muestra
entre paréntesis). Se puede dejar en blanco.
Incremento
Fija el incremento entre las etiquetas de los ejes. Se puede dejar en
blanco.
Auto Escala
Si se acciona, las configuraciones de mínimo, máximo e incremento son
ignoradas.
Líneas de parrilla
Selecciona el tipo de línea de parrilla a dibujar.
Título del eje
Texto del título del eje.
Fuente
Hacer clic para seleccionar una fuente para el título del eje.
9.4.4
Opciones de leyenda
La página de opciones de gráfico que se refiere a la Leyenda muestra como se va a situar la leyenda en
el gráfico.
Posición
Selecciona donde situar la leyenda.
Color
Selecciona el color de fondo para la leyenda.
Anchura del símbolo
Selecciona la anchura a utilizar (en pixels) para dibujar la porción del
símbolo de la leyenda.
Cuadros
Recuadra la leyenda.
Visible
Hace que la leyenda sea visible.
9.4.5
Opciones de series
La página Series del cuadro de diálogo “Opciones de gráfico” controla como las series de datos
individuales (o curvas) son mostradas en el gráfico. Para usar esta página:
1. Seleccionar una serie de datos para trabajar de las que se muestran en el cuadro Series.
2. Editar el título utilizado para identificar estas series en la leyenda.
3. Pulsar el botón Fuente para cambiar la fuente utilizada para la leyenda. (otras propiedades para
la leyenda pueden ser seleccionadas en la página Leyenda del cuadro.
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119
Manual de Usuario
4. Seleccionar una característica de la serie de datos que se quiera modificar. Las opciones son:
► Líneas
► Marcadores
► Patrones
► Etiquetas
(No todas las propiedades están disponibles para todos los tipos de gráfico)
9.4.6
Opciones para el perfil del terreno
El cuadro de opciones para el perfil del terreno se utiliza para personalizar la apariencia de determinado
perfil para un terreno. Dicho cuadro contiene dos páginas:
1. Página General – utilizar dicha página para fijar opciones de:
o Colores de los distintos items del perfil (ventana para el panel del terreno, fondo del
terreno, conducto interior, profundidad del agua y etiquetas del nodo)
o Estilo de relleno para la profundidad del agua
o Estilo para las líneas de rejilla
2. Página de Texto – utilizar esta página para:
o Seleccionar opciones de presentación para las etiquetas del nudo
o Editar los títulos y los ejes principales, incluyendo sus fuentes.
Incorporar los cambios a las opciones por defecto si se desea aplicar los cambios realizados a todos los
nuevos perfiles que se creen por primera vez.
120
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SWMM 5.0 vE
9.5
Stormwater Management Model
Ver resultados con una tabla
Los resultados para los objetos y variables seleccionadas pueden ser vistos en formato de tabla. Hay dos
tipos de formato disponibles:
►
Tabla por objeto: Tabula las series de tiempo de distintas variables para un solo objeto (por
ejemplo, flujo y profundidad del agua para una conducción).
►
Tabla por variable: Tabula las series de tiempo de una sola variable para distintos objetos
del mismo tipo (por ejemplo las salidas para un grupo de áreas de cuenca).
Para crear un informe tabular:
1.
Seleccionar Informe >> Tabla en el Menú Principal o pulsar el botón
herramientas estándar.
2.
Elegir el formato de tabla (ya sea por objeto o por variable) en el submenú que aparece.
3.
Rellenar los cuadros de Tabla por objeto o Tabla por variable para especificar la
información que la tabla debe contener.
4.
Pulsar el botón OK para ver la tabla.
de la barra de
Para copiar la tabla al portapapeles de Windows o a un archivo:
1.
Seleccionar las celdas de la tabla que se deseen copiar ( pulsar la esquina superior
izquierda para seleccionar la tabla entera, pulsar la parte superior de cualquier columna
para copiarla entera)
2.
Seleccionar Edición >> Copiar a en el Menú principal o pulsar el botón
herramientas estándar.
3.
Seleccionar Copiar al portapapeles o Copiar al archivo en el cuadro de diálogo que
aparece.
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de la barra de
121
Manual de Usuario
9.6
4.
Si se salva en un archivo, proporcionar un nombre de archivo en el cuadro que aparece al
seleccionar “salvar como”
5.
Clicar OK para finalizar el guardado.
Ver un informe de estadísticas
Se puede crear un informe de estadísticas a partir de las series de tiempo producidas en la simulación.
Para una localización y unas variables dadas el informe proporciona:
►
Segregar el periodo de simulación en una secuencia de acontecimientos sin ¿¿traslapo??, ya
sea por día, por mes o por flujo (o volumen) sobre un cierto umbral mínimo.
►
Computar un valor para caracterizar cada suceso, como puede ser la media, el máximo o el
sumatorio total de la variable sobre el periodo del acontecimiento.
►
Computar el sumatorio de estadísticas para la acumulación de los distintos valores (media,
desviación estándar y desviación típica)
►
Realizar un análisis de frecuencia en los valores del acontecimiento que estiman la
probabilidad de no exceder determinado valor particular o el periodo de retorno (en meses
o años) asociados a un valor particular.
Los análisis estadísticos de esta naturaleza son los más convenientes para los funcionamientos de
simulación continuos a largo plazo.
Para generar un informe estadístico:
122
1.
Seleccionar Informe >> Estadísticas en el Menú Principal o pulsar el botón
de herramientas estándar.
2.
Rellenar el cuadro de Selección de Estadísticas que aparece, especificando objeto,
variable, definición del periodo, y los parámetros para los diagramas de probabilidad
estadística, que también se deben introducir.
3.
Pulsar OK para aceptar las elecciones y visionar el informe.
de la barra
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Stormwater Management Model
El cuadro de selección de estadísticas se utiliza para definir el tipo de análisis estadístico que se hará en
una cantidad computada de la salida. Contiene los siguientes campos:
Categoría del Objeto
La categoría del objeto cuya salida será analizada (área de cuenca, nudo o enlace).
Nombre del Objeto
El nombre ID del objeto cuya salida se va a analizar.
Variable Analizada
El nombre de la variable que va a ser analizada. Las distintas opciones dependen de la categoría del
objeto seleccionado (por ejemplo precipitaciones, pérdidas, salidas de las áreas de cuenca, profundidad,
afluencias, desbordamiento en los nodos, flujo, velocidad, capacidad de los enlaces, calidad del agua,
etc).
Periodo del acontecimiento
Longitud del periodo de tiempo que define un suceso. Las opciones son diariamente, mensualmente o
dependiente del acontecimiento. En este último caso, el periodo del suceso dependerá de la cantidad
de tiempo total que se definió previamente.
Estadística
Se refiere a la estadística que se va a analizar del acontecimiento. Las opciones disponibles dependen de
las opciones que tenga la variable a analizar e incluye parámetros como el valor medio, el valor máximo,
cantidad total del acontecimiento, duración del acontecimiento y el tiempo entre acontecimientos. Para
las variables de calidad del agua las opciones disponibles incluyen concentración, concentración
máxima, carga media, carga máxima y carga total del acontecimiento.
Umbral de la variable de análisis
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123
Manual de Usuario
Valor mínimo de la variable que es analizada, la cual tiene que exceder un valor determinado para ser
incluida en el acontecimiento.
Umbral de Volumen
Mínimo volumen del flujo (o volumen de precipitaciones) que tiene que tener un acontecimiento para
ser incluido. Introducir 0 si no se requiere ningún umbral de volumen.
Delta mínima
Número mínimo de horas que tienen que pasar entre dos acontecimientos separados. Los
acontecimientos con pocas horas son combinados más tarde. Aplicable tan solo para periodos de
tiempo dependientes del acontecimiento (no para periodos diarios o mensuales.
El informe de estadísticas consistirá en tres páginas que contienen:
124
•
Una tabla del resumen estadístico del acontecimiento
•
Una tabla de los periodos ordenados por importancia, incluyendo fecha, duración y magnitud
•
Un histograma de la estadística elegida.
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Stormwater Management Model
125
Manual de Usuario
10 IMPRIMIR Y COPIAR
Esta sección describe como imprimir, copiar al portapapeles de Windows o copiar a un archivo los
contenidos de la ventana activa en la pantalla de EPA SWMM. Esto incluye el Mapa, un gráfico,
una tabla o un informe.
10.1 Seleccionar una impresora
Para seleccionar una impresora de entre las que se encuentran instaladas en Windows y fijar sus
características:
1.
Seleccionar Archivo >> Configurar página en el Menú Principal.
2.
Hacer clic en el botón Impresora en la página de configuración de la impresora que
aparece.
3.
Seleccionar una impresora entre las que se encuentren disponibles en el menú desplegable
que aparece.
4.
Pulsar el botón Propiedades para seleccionar las propiedades de la impresora (que varían
en función de la elección de la impresora).
5.
Pulsar el botón OK en cada cuadro de diálogo para aceptar sus elecciones
Figura 10.1. Pestaña de márgenes en el formulario de Configuración de la Impresora.
10.2 Configurar el formato de página
126
1.
Seleccionar Archivo >> Configuración de la página en el Menú Principal.
2.
Utilizar los Márgenes de la página del cuadro de diálogo “Configuración de página” que
aparece
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o Seleccionar una impresora
o Seleccionar la orientación del papel (vertical u horizontal)
o Determinar los márgenes izquierdos, derechos, superiores e inferiores determinados.
3.
Utilizar los encabezados y pies de página para:
o Suministrar el texto del encabezado que aparecerá en cada página
o Indicar si el encabezado debe ser impreso o no.
o Suministrar el texto del pie de página que aparecerán en cada página
o Indicar si el pie de página debe ser impreso o no.
o Indicar si las páginas llevaran numeración o no.
4.
Pulsar OK para aceptar sus elecciones.
Figura 10.2. Pestaña de encabezados y pies de página en el formulario de configuración de la impresora.
10.3 Vista preliminar de la página
Para obtener una Vista Preliminar de las páginas que van a ser impresas:
1.
Seleccionar Archivo >> Vista preliminar en el Menú Principal.
2.
Aparecerá una vista preliminar que muestra en una ventana como será impresa la página.
10.4 Imprimir la ventana actual
Para imprimir los contenidos de la ventana que esta siendo visionada en este momento:
a) Seleccionar Archivo >> Imprimir en el Menú Principal
b) Pulsar el botón
de la barra de herramientas estándar.
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127
Manual de Usuario
Es posible imprimir:
►
Mapa
►
Informe de estado
►
Series de tiempo, perfil y diagramas de dispersión
►
Tablas de resultado
►
Informes estadísticos
10.5 Copiar la vista actual
EPA SWMM puede copiar el texto y los gráficos que se visionan en la ventana al portapapeles de
Windows o a un archivo. Se puede copiar de este modo el Mapa, los gráficos, las tablas y los informes.
Para copiar la vista actual al portapapeles o a un archivo:
1.
Si la vista activa es una tabla, seleccionar las celdas de la tabla que se deseen copiar
poniendo el puntero del ratón sobre él o copiando la tabla entera seleccionando Edición
>> Seleccionar todo en el Menú Principal.
2.
Seleccionar Edición >> Copiar a en el Menú Principal o pulsar el botón
herramientas estándar.
3.
Seleccionar las distintas opciones en el cuadro de diálogo de copia que aparece y haz clic
en el botón OK.
4.
Si selecciona Copiar a un archivo, introducir el nombre del archivo en el cuadro de
diálogo “Salvar como” que aparece y pulsar OK.
en la barra de
El cuadro de diálogo Copiar aparece cuando se encuentra seleccionado el comando Editar >> Copiar
a. Para utilizar el cuadro de diálogo:
1.
Seleccionar un destino para el material que ha sido copiado (Portapapeles o Archivo)
2.
Seleccionar el formato al que copiar. Las distintas opciones son:
3.
•
Mapa de Bits (sólo gráficos)
•
Archivos Meta (sólo gráficos)
•
Datos (texto, celdas seleccionadas en una tabla, o datos utilizados para construir un
gráfico)
Clic en OK para aceptar las selecciones realizadas o Cancelar para cancelar la copia hecha.
El formato de Mapa de bits copia los píxeles individuales de un gráfico. El formato metaarchivo copia las
instrucciones utilizadas para crear el gráfico y es más conveniente para pegar en los documentos de
proceso de textos, donde el gráfico se puede re-escalar sin perder resolución. Cuando se copian datos,
éstos pueden ser pegados directamente en un programa de hoja de balance, para crear así tablas o
gráficos personalizados.
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Figura 10.3. Formulario de copiar.
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129
Manual de Usuario
11 ARCHIVOS UTILIZADOS POR SWMM
Esta sección describe los distintos archivos que SWMM puede manejar. Estos incluyen: el archivo del
proyecto, el archivo de informe y resultados, los archivos de lluvia, el archivo de clima, los archivos de
datos de calibración, los archivos de series temporales y los archivos de intercambio. El único archivo
requerido por SWMM es el archivo del proyecto, los demás son opcionales.
11.1 Archivos de Proyecto
Un archivo de proyecto de SWMM es un archivo de texto que contiene todos los datos necesarios para
describir un área de estudio y las opciones utilizadas para analizarlo. El archivo está organizado en
secciones, donde cada sección corresponde a una de las categorías de objetos de SWMM. El contenido
del archivo puede ser visualizado en SWMM mientras está abierto seleccionando Proyecto→Details
(Proyecto + Detalles) en el Menú Principal. Un archivo de proyecto existente se puede abrir
seleccionando Archivo→Open (Archivo + Abrir) desde el menú principal y se puede guardar
seleccionando Archivo→Save o Archivo→Save As (Archivo + Guardar o Archivo + Guardar
Como).
Normalmente, un usuario no editaría directamente el archivo de proyecto, pues la interfaz gráfica de
SWMM permite añadir, borrar o modificar los datos del proyecto y los parámetros de control. De todas
formas, para grandes proyectos cuyos datos se encuentran en otros soportes como pueden ser archivos
de CAD o SIG, puede ser recomendable extraer los datos de estas fuentes y guardarlos en un archivo
con el formato de los de proyecto de SWMM antes de comenzar la simulación. El formato del archivo
de proyecto de SWMM se describe en detalle en el apéndice D de este Manual.
Después de guardar el archivo de proyecto en el disco, se guardará automáticamente un archivo de
configuración con él. Este archivo tendrá el mismo nombre que el archivo de proyecto pero con la
extensión *.INI (p.ej. si el nombre del archivo de proyecto es CASO1.INP el archivo de configuración
correspondiente se llamará CASO1.INI). Este archivo contiene la configuración de varios parámetros
utilizados por la interfaz gráfica de SWMM, tales como opciones de visualización, rangos y colores de
las leyendas, valores por defecto de los objetos e información sobre datos de calibración. El usuario no
debe editar este archivo. Un proyecto de SWMM se podrá cargar y rodar incluso si se pierde el archivo
de configuración.
11.2 Archivo de informe y de resultados
El archivo de informe es un archivo de texto creado para cada simulación de SWMM y contiene un
informe de estado de los resultados de la simulación. Se puede visualizar seleccionando
Informe→Status (Informe + Estado) desde el Menú Principal. Si la simulación no fue correcta, este
informe contendrá una lista con los mensajes de error. Si la simulación fue correcta contendrá:
130
►
Errores en la ecuación de continuidad para calidad y cantidad de la escorrentía así como
para el caudal y la calidad del agua durante el transporte en tuberías.
►
Tablas resumen de resultados para todos los nudos y líneas del sistema de drenaje.
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►
Stormwater Management Model
Distribuciones de frecuencia de la longitud del intervalo de cálculo y del número de
iteraciones realizadas cuando el método de análisis hidráulico utilizado es el de Onda
Dinámica.
El archivo de resultados es un archivo binario que contiene los resultados numéricos de una simulación
correcta de SWMM. Este archivo es utilizado por la interfaz gráfica de SWMM para crear de manera
interactiva gráficos de evolución temporal, de perfil, tablas de resultados y análisis estadístico de los
resultados.
Cada vez que un proyecto con simulación correcta se guarda (sea al crear un nuevo proyecto, abrir un
proyecto diferente o salir de SWMM), se la pregunta al usuario si desea que se guarden los resultados
obtenidos. Si la respuesta es afirmativa, tanto el archivo de informe como el de resultados se guardarán
con el mismo nombre que el proyecto, pero con las extensiones *.RPT y *.OUT respectivamente. La
siguiente vez que se abra el proyecto estos resultados estarán disponibles para su presentación sin
necesidad de realizar el análisis.
Si los datos de un proyecto se modifican antes de realizar una simulación correcta, entonces
cuando el proyecto se cierra se le preguntará al usuario si los datos se deben guardar o no. Si
la respuesta es no, los resultados que pudiera haber disponibles de una simulación anterior
tampoco se guardarán.
11.3 Archivos de lluvia
Los objetos pluviómetro de SWMM pueden utilizar datos de lluvia almacenados en archivos externos
de precipitación. El programa reconoce los siguientes formatos para almacenamiento de los datos de
lluvia:
►
DSI-3240 y formatos afines que registran la precipitación horaria en las estaciones del U.S.
Natinal Weather Service (NWS) y de la Federal Aviation Agency, disponibles en la red desde el
National Climatic Data Center (NCDC) en la dirección:
http://www.ncdc.noaa.gov/oa/ncdc.html.
►
DSI-3260 y formatos afines que registran la precipitación cada 15 minutos en las estaciones
del NWS y que también están disponibles en la página del NCDC.
►
Formatos HLY03 y HLY21 de precipitaciones horarias en las estaciones canadienses,
disponibles en la página del Environment Canada.
►
Formato FIF21 para lluvias registradas cada 15 minutos en las estaciones canadienses,
también disponibles en la página del Environment Canada.
►
Formato estándar preparado por el usuario en el que cada línea de texto contiene el
nombre de la estación, año, mes, día, hora, minuto y lecturas no nulas de precipitación,
todo separado por uno o varios espacios.
Un ejemplo de archivo preparado por el usuario tendría este aspecto:
EST01
EST01
EST01
2004
2004
2004
12
12
12
15
15
15
16
17
17
00
00
15
3.00
0.15
0.27
Cuando un pluviómetro se define con lluvias procedentes de un archivo externo, el usuario debe
proporcionar el nombre del archivo, el nombre de la estación que proporciona los datos y, de manera
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131
Manual de Usuario
opcional, la fecha a partir de la cual se empieza a leer el contenido del archivo. Para formato definido
por el usuario, además de los anteriores, se deben especificar como propiedades del pluviónmetro el
tipo de registro de precipitación (p.ej. intensidad, volumen, etc.), intervalo de registro y unidades de la
lluvia. Para los otros tipos de archivo estas propiedades vienen definidas intrínsecamente con el propio
formato de archivo y SWMM las reconoce automáticamente.
11.4 Archivos de Clima
SWMM puede utilizar archivos externos de clima que contienen datos de temperatura del aire,
evaporación y velocidad del viento. El programa reconoce los siguientes formatos:
►
DSI-3200 y DSI-3210 disponibles en la red desde el National Climatic Data Center (NCDC)
en la dirección:
http://www.ncdc.noaa.gov/oa/ncdc.html.
►
Archivos canadienses de clima, disponibles en la página del Environment Canada en:
http://www.climate.weatheroffice.ec.gc.ca
►
Archivo de clima preparado por el usuario en el que cada línea de texto contiene el nombre
de la estación, año, mes, día, máxima temperatura, mínima temperatura y, opcionalmente,
tasa de evaporación y velocidad del viento. Si no hay datos disponibles de éstos últimos,
sus valores deben ser reemplazados por asteriscos.
Cuando un archivo de clima tiene días sin alguno de estos datos, SWMM utilizará el valor del último día
con datos válidos.
Para los archivos preparados por el usuario, los datos deben estar expresados en las mismas
unidades que las del proyecto para el cual se pretende utilizar dicho archivo. Para unidades
americanas, la temperatura se expresa en ºF, la evaporación en pulgadas/día y la velocidad del
viento en millas por hora. Para unidades del sistema métrico, la temperatura en ºC,
evaporación en mm/día y velocidad del viento en km/h.
11.5 Archivos de Calibración
Los archivos de calibración contienen medidas de variables tomadas en uno o varios puntos y que
pueden compararse con los resultados de la simulación en los gráficos de Evolución Temporal. Se
pueden utilizar distintos archivos para cada una de las siguientes variables:
►
Escorrentía sobre la cuenca
►
Arrastre de contaminantes sobre la cuenca
►
Nivel de agua en un nudo
►
Caudal que entre en un nudo
►
Calidad del agua en un nudo
►
Caudal en una línea
Los archivos de calibración se añaden a un proyecto seleccionando Proyecto→Calibration Data
(Proyecto + Datos de Calibración) en el Menú Principal (véase la sección 5.5).
El formato de estos archivos es el que sigue:
132
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
1.
El nombre del primer objeto con datos de calibración se pone en una línea.
2.
Las líneas siguientes contendrán los datos registrados de la siguientes forma:
o Fecha de la medición (formato mm/dd/aaaa, p.ej. 12/15/2004) o número de días
completos desde el inicio de la simulación.
o Hora de la medición (formato hh:mm) bien en el día a que hace referencia el dato
anterior.
o Valor de la medición (en el caso de los contaminantes, es necesario un valor para
cada contaminante)
3.
Repetir este esquema para cada objeto con datos de calibración.
Un ejemplo del aspecto que tendría un archivo de calibración se muestra a continuación. Contiene
valores de caudal para dos conductos, de nombres T-17 y T-21. Nótese que las líneas precedidas de
punto y coma (;) son consideradas como comentarios. En este ejemplo se proporciona el tiempo
transcurrido desde el comienzo de la simulación en lugar de la fecha de la medición.
Cuando se prepara un archivo de series temporales de lluvia, sólo es necesario introducir los
valores no nulos de precipitación. SWMM interpreta estos valores como una lluvia constante
que dure lo que se ha especificado en el pluviómetro en la propiedad de intervalo de lluvia
especificada en el pluviómetro que utiliza dicha lluvia. Para el resto de archivos de series
temporales, SWMM utiliza una interpolación para determinar los valores en instantes no
explícitamente indicados en el archivo.
;Caudal Medido en Conductos Seleccionados
;Conducto
Días
Hora
Caudal (l/s)
T-17
0
0:15
0
0
0:30
0
0
0:45
715
0
1:00
2820
0
1:15
3460
T-21
0
0:15
175
0
0:30
920
0
1:00
1345
0
1:15
1450
11.6 Archivos de Series Temporales
Los archivos de series temporales son archivos externos de texto que contienen datos para el objeto
Serie Temporal de SWMM. Las series temporales pueden ser escorrentía, evaporación, aporte de caudal
a un nudo, o nivel de agua en el punto de vertido. Normalmente estos datos se introducen y editan a
través del Editor de series Temporales de SWMM. Sin embargo, existe la posibilidad de importar datos
externos a través de dicho editor. Se pueden crear y editar estos archivos desde fuera de SWMM
mediante editores de texto o desde hojas de cálculo.
El formato de un archivo de series temporales consta en primer lugar de dos líneas de texto descriptivo
seguidas de la serie temporal, con un valor de la serie por línea. lo normal es que la primera línea de
texto describa la serie temporal mientras que la segunda dé una descripción detallada de dicha serie. Las
series temporales pueden introducirse bien en el formato Fecha/Hora/Valor o simplemente
Hora/Valor. Cada entrada debe separarse de las demás mediante uno o varios espacios o tabulaciones.
Para el formato Fecha/Hora/Valor las fechas se introducen como mm/dd/aaaa (p.ej. 12/15/2004) y
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133
Manual de Usuario
las horas en formato de 24 horas (es decir, las 4:00 de la tarde serán las 16:00). Una vez que se ha
especificado un día, sólo se volverá a poner la fecha cuando ésta cambie. Para el formato Hora/Valor
las horas pueden expresarse tanto en formato de 24 horas como en tiempo en formato decimal
transcurrido desde el inicio de la simulación(es decir, 2 días, 4 horas y 10 minutos después del comienzo
de la simulación puede introducirse como 52:10 o como 52.1667). Un ejemplo de archivo de serie
temporal se muestra a continuación.
EPASWMM Datos de Serie Temporal
Aporte externo de caudal en el nudo P-115
12/15/2004
00:15
0.00
00:30
0.35
00:45
0.45
01:00
0.42
01:15
0.05
12/22/2004
16:30
1.35
16:45
0.35
17:00
0.75
17:15
0.72
17:30
0.04
11.7 Archivos de intercambio
EPA SWMM tiene la opción de utilizar distintos de tipos de interfaz, que contienen entradas impuestas
externamente, tales como precipitaciones o hidrógrafos de afluencia/infiltración, o resultados de
análisis previos, como pueden ser los resultados de salida. Estos archivos pueden ayudar a aumentar la
velocidad de las simulaciones, simplificar la comparación entre los distintos escenarios guardados, o
incluso permiten dividir grandes áreas de estudio en otras áreas más pequeñas que pueden ser
analizadas individualmente. Los distintos tipos de archivos de interfaz que se encuentran disponibles
son:
11.7.1 Archivos de intercambio de escorrentía y de precipitaciones
Compagina en el mismo archivo los datos de precipitaciones de los distintos pluviómetros disponibles.
Normalmente se crea un archivo temporal de este tipo cada vez que se realiza una simulación con
SWMM si se utilizan datos externos de lluvia y se borra cunado finaliza la simulación.
Almacena los resultados de salida en las áreas de cuenca de un proyecto para no tener que repetir
dichos cálculos en simulaciones futuras.
11.7.2 Archivo de inicio (Hot-Start)
Almacena los resultados hidráulicos obtenidos en el final de un periodo de inicio de la simulación que
utiliza típicamente entradas de flujo constantes. Este archivo puede ser utilizado para definir las
condiciones iniciales de futuras simulaciones, evitando así las inestabilidades hidráulicas iniciales que
ocurren en ocasiones bajo condiciones de onda dinámica.
11.7.3 Archivo de intercambio para infiltraciones en la red dependientes de la precipitación
(RDII)
Almacena series temporales de caudales que se infiltran en la red a través de defectos en la misma y que
son dependientes de la precipitación. Este archivo puede ser generado a partir de una simulación
anterior de SWMM, una vez sean proporcionadas las Unidades Hidrográficas y los datos de RDII de
134
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SWMM 5.0 vE
Stormwater Management Model
los nudos, o bien dichos datos pueden ser creados fuera de SWMM utilizando cualquier otra fuente de
datos RDII.
11.7.4 Archivo hidráulicos de intercambio
Almacena series temporales de caudal y concentraciones de contaminantes que procedan de las
desembocaduras del sistema de transporte. Este archivo puede servir como fuente de aporte para otro
sistema de transporte que conecte con el primer sistema en dicha desembocadura. Una utilidad de
combinación se encuentra disponible en el menú Archivo, que combina pares de archivo del interfaz en
un único archivo. Esto permite que sistemas muy grandes puedan ser divididos en otros subsistemas
más pequeños, para poder así analizarlos por separado y enlazarlos juntos a través del archivo de
interfaz de itinerario.
Consultar las Opciones de configuración de la simulación para obtener instrucciones acerca de cómo
especificar que interfaces hay que utilizar en una simulación.
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135
Manual de Usuario
136
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APÉNDICE A
TABLAS ÚTILES
A.1 Unidades de Medida
PARAMETRO
UNIDADES US
UNIDADES SI
Acumulación de Contaminantes
Masa/Longitud
Masa/Acre
Masa/Longitud
Masa/Hectárea
Almacenamiento en Depresión
Pulgadas
Milímetros (mm)
Altura Manométrica (en Bombas)
Pies (ft)
Metros (m)
Anchura
Píes
Metros (m)
Área
de subcuenca
de depósito de almacenamiento
de zona inundable
Acres (ac)
Pies cuadrados (ft2)
Pies cuadrados (ft2)
Hectáreas (ha)
Metros cuadrados (m2)
Metros cuadrados (m2)
Calado (Nivel de Agua)
Pies (ft)
Metros (m)
Caudal
CFS (ft3/s)
GPM
MGD
CMS (m3/s)
LPS (l/s)
MLD
Coeficiente de descarga
Orificio
Vertedero
Adimensional
CFS/ftn
Adimensional
(m3/s)/mn
Coeficiente n de Manning
Adimensional
Adimensional
Concentración (Masa)
mg/L
µg/L
Unidades/L (Uds/L)
mg/l
µg/l
Unidades/Litro (Uds/l)
Conductividad Hidráulica
Pulgadas/hora
mm/h
Constante de Decaimiento
para Infiltración
para Contaminantes
1/horas (h-1)
1/días
1/horas (h-1)
1/días
Diámetro
Pies (ft)
Metros (m)
Elevación (Cota del Terreno)
Pies (ft)
Metros (m)
Evaporación
Pulgadas/día (in/day)
mm/día
Intervalo de limpieza de calles
Días
Días
Lluvias:
Intensidad de lluvias
Volumen
Pulgadas/hora (in/h)
Pulgadas (in)
mm/h
Milímetros (mm)
Longitud
Pies (ft)
Metros (m)
Pendiente:
de Subcuencas
de Sección Transversal
Porcentaje (%)
Adimensional (ft/ft)
Porcentaje (%)
Adimensional (m/m)
Succión Capilar
Pulgadas (in)
Milímetros (mm)
Tasa de infiltración
Pulgadas/hora
mm/h
Volumen
Pies cúbicos (ft3)
Metros cúbicos (m3)
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137
Manual de Usuario - Apéndices
A.2 Características del Suelo
K (mm/h)
Ψ (mm)
φ
FC
WP
120,40
49
0,437
0,062
0,024
Arena margosa
29,97
61
0,437
0,105
0,047
Marga Arenosa
10,92
110
0,453
0,190
0,085
Marga
3,30
89
0,463
0,232
0,116
Sedimentos de marga
6,60
170
0,501
0,284
0,135
Marga areno-arcillosa
1,52
220
0,398
0,244
0,136
Marga arcillosa
1,02
210
0,464
0,310
0,187
Sedimentos de marga arcillosa
1,02
270
0,471
0,342
0,210
Arcilla arenosa
0,51
240
0,430
0,321
0,221
Sedimentos de arcilla
0,51
290
0,479
0,371
0,251
Arcilla
0,25
320
0,475
0,378
0,265
Textura del suelo
Arena
K
= Conductividad hidráulica saturada (mm/h)
Ψ
= Altura de succión (mm)
φ
= Porosidad (fracción)
FC = Capacidad del campo (fracción)
WP = Punto de marchitamiento (fracción)
Fuente: Rawls, W.J. et al. (1983). ASCE Journal of Hydraulic Engineering, Nº 109; p. 1316.
A.3 Definiciones de Tipo de Suelos según el NRCS1
Tipo
K
1
138
Descripción
K (mm/h)
A
Bajo potencial de escorrentía. Suelos con una alta tasa de
infiltración incluso cuando están completamente mojados.
Consisten principalmente en arenas y gravas con drenaje
profundo entre bueno y excesivo.
11
B
Suelos con tasa de infiltración media cuando están
completamente mojados. Consisten principalmente en suelos con
drenaje profundo a moderado y textura de grano mediano.
Ejemplos: marga arenosa o loess poco profundo.
3,75 – 7,5
C
Suelos con tasa de infiltración baja cuando están completamente
mojados. Consisten principalmente en suelos con una capa que
impide el flujo de agua hacia abajo, o suelos con textura de grano
fino. Ejemplos: marga arcillosa o marga arenosa poco profunda.
1,25 – 3,75
D
Alto potencial de escorrentía. Suelos con tasa de infiltración muy
baja cuando están completamente mojados. Consisten
principalmente en suelos arcillosos con un alto potencial de
expansión, con un nivel freático permanentemente alto, con
cubierte de arcilla en o cerca de la superficie y suelos poco
profundos con una capa impermeable cerca de la superficie.
1,25
= Conductividad hidráulica saturada (mm/h)
NRCS = National Resources Conservation Service.
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SWMM 5
Stormwater Management Model
A.4 Número de Curva para escorrentía (CN) según el SCS2
Tipo de Suelos
Descripción del Uso del Suelo
A
B
C
D
Tierra cultivada
Sin tratamiento de conservación
Con tratamiento de conservación
72
62
81
71
88
78
91
81
Pastos y prados
En malas condiciones
En buenas condiciones
68
39
79
61
86
74
89
80
Pradera
En buenas condiciones
30
58
71
78
Terreno boscoso
Poco denso, cubierta forestal pobre o inexistente
Buena cubierta forestal3
45
25
66
55
77
70
83
77
Espacios abiertos (césped, parques, campos de golf,
cementerios, etc.)
En buenas condiciones (75% o más de hierba)
En pobres condiciones (50-75% de hierba)
39
49
61
69
74
79
80
84
Zonas comerciales (85% impermeable)
89
92
94
95
Polígonos industriales (72% impermeable)
81
88
91
93
Zona residencial4
Tamaño medio de la parcela5 (% Impermeabilidad6)
< 500 m2 (65%)
1000 m2 (38%)
1500 m2 (30%)
2000 m2 (25%)
4000 m2 (20%)
77
61
57
54
51
85
75
72
70
68
90
83
81
80
79
92
87
86
85
84
98
98
98
98
98
76
72
98
85
82
98
89
87
98
91
89
Aparcamientos pavimentados, tejados, caminos
asfaltados, etc. 7
Calles y carreteras
Pavimentados, con cunetas y colectores de drenaje
Caminos de grava
Sucios
Fuente: SCS Urban Hydrology for Small Watersheds, 2ª Ed., (TR-55), Junio 1986.
2
3
4
5
6
7
N.d.T. SCS = Soil Conservation Service. Condiciones de humedad antecedentes de tipo II.
Se entiende por buena cubierta la que está protegida del pastoreo y la basura; y dispone de arbustos.
Los números de curva se calculan asumiendo que la escorrentía de casas y vías se dirige hacia la calle, con una mínima
aportación del tejado a la zona ajardinada, donde ocurriría una infiltración adicional.
N.d.T. Al pasar las unidades del original en acres a m2 se han realizado algunos redondeos mínimos a la baja. Para ver los
valores del manual original se recomienda consultar la ayuda del programa o la fuente referida.
El área permeable restante se considera a efectos del cálculo del número de curva como si fuese pasto en buenas
condiciones.
Para áreas con un clima templado se puede utilizar un número de curva de 95.
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139
Manual de Usuario - Apéndices
A.5 Valores Típicos de Almacenamiento en Depresión
Superficie impermeable
1,25 – 2,5 mm
Césped y hierba
2,5 – 5 mm
Pastos y prados
≈5 mm
Lecho forestal
≈7,5 mm
Fuente: ASCE,(1992), Design & Construction of Urban Stormwater Management Systems, New York.
A.6 Coeficiente n de Manning para Escorrentía Superficial
Superficie
n
Asfalto liso
0,011
Hormigón liso
0,012
Revestimiento de hormigón basto
0,013
Madera pulida
0,014
Ladrillo con mortero de cemento
0,014
Arcilla vitrificada
0,015
Fundición de hierro
0,015
Tuberías de metal corrugado
0,024
Superficie de escombrera
0,024
Terreno improductivo (libre de residuos)
0,05
Terreno cultivado
Cubierta de residuos < 20%
Cubierta de residuos > 20%
0,06
0,17
Pasto natural
0,13
Hierba
Corta, pradera
Densa
Hierba Bermuda
0,15
0,24
0,41
Bosque
Con cubierta ligera de arbustos
Con cubierta dense de arbustos
0,40
0,80
Fuente: McCuen, R. et al. (1996), Hydrology, FHWA-SA-96-067, Federal Highway Administration,
Washington, DC.
140
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SWMM 5
Stormwater Management Model
A.7 Valores del Coeficiente n de Manning para Flujo en Conductos Cerrados
Material del conducto
n
Fibrocemento
0,011 - 0,015
Ladrillo
0,013 - 0,017
Fundición con revestimiento de
cemento y junta recubierta
0,011 - 0,015
Hormigón (en bloques):
Acabado liso
Acabado basto
0,012 – 0,014
0,015 – 0,017
Hormigón (tubo)
0,011 – 0,015
Metal corrugado ( 12 ”×2 2 3 ”)
Sin revestimiento interior
Solera recubierta
Revestido de asfalto centrifugado
0,022 – 0,026
0,018 – 0,022
0,011 – 0,015
Tubería de plástico liso
0,011 – 0,015
Cerámica vitrificada (gres)
tubería de gres
revestimiento por placas
0,011 – 0,015
0,013 – 0,017
Fuente: ASCE (1982). Gravity Sanitary Sewer Design and Construction, ASCE Manual of Practice No.
60, New York, NY.
A.8 Valores del Coeficiente n de Manning para Flujo en Canales Abiertos
Material del conducto
n
Canales revestidos:
De asfalto
De ladrillo
De hormigón
De escombros
De vegetación
0,013 - 0,017
0,012 - 0,018
0,011 – 0,020
0,020 – 0,035
0,03 – 0,04
Excavado o en zanja:
En tierra, recto y uniforme
En tierra, con curvas o no uniforme
En roca
Sin mantenimiento
0,020 - 0,030
0,025 – 0,040
0,030 – 0,045
0,05 – 0,14
Canales o cauces naturales8 :
Sección más o menos regular
Sección irregular con charcos
0,03 - 0,07
0,04 – 0,10
Fuente: ASCE (1982). Gravity Sanitary Sewer Design and Construction, ASCE Manual of Practice No.
60, New York, NY.
8
Cauces secundarios o cauces cuya anchura máxima durante una inundación no exceda los 30 metros.
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141
Manual de Usuario - Apéndices
A.9 Características de la Calidad del Agua de Escorrentía Urbana
Sustancia
TSS (Total de Sólidos en Suspensión, mg/l)
Concentración
Media
180 – 548
DBO (Demanda Biológica de Oxígeno, mg/l)
12 – 19
DQO (Demanda Química de Oxígeno, mg/l)
82 – 178
TP (Fósforo Total, mg/l)
0,42 – 0,88
SP (Fósforo Disuleto, mg/l)
0,15 – 0,28
TKN (Nitrógeno Kendall Total, mg/l)
1,90 – 4,18
NOx (Nitrógeno combinado, mg/l)
0,86 – 2,2
TCu (Cobre Total, µg/L)
43 – 118
TPb (Plomo Total, µg/L)
182 – 443
TZn (Zinc Total, µg/L)
202 – 633
Fuente: U.S. Environmental Protection Agency. (1983). Results of the Nationwide Urban Runoff
Program (NURP), Vol. 1, NTIS PB 84-185552), Water Planning Division, Washington, DC.
142
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SWMM 5
APÉNDICE B
B.1
Stormwater Management Model
PROPIEDADES DE LOS OBJETOS DE LA RED
Propiedades de los Pluviómetros
Nombre
Nombre asignado por el usuario al pluviómetro
Coordenada X
Ubicación horizontal del pluviómetro en el Mapa. Si se deja
en blanco el pluviómetro no aparecerá en el mapa.
Coordenada Y
Ubicación vertical del pluviómetro en el Mapa. Si se deja en
blanco el pluviómetro no aparecerá en el mapa.
Descripción
Descripción opcional del pluviómetro
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar el pluviómetro
Formato de
lluvia
Formato de los datos de lluvia suministrados:
INTENSITY (Hietograma). Cada valor de precipitación es
la intensidad media de lluvia (en mm/h o in/h) a lo largo
del intervalo de registro.
VOLUMEN (Pluviograma). Cada valor de precipitación es
el volumen de lluvia que recogido durante el intervalo de
registro (en mm o in)
CUMULATIVE (Pluviograma acumulado). Cada valor de
precipitación representa la precipitación acumulada desde el
inicio de la lluvia9 (en mm o in)
Intervalo de
tiempo
El intervalo de tiempo transcurrido entre cada lectura del
pluviómetro en formato bien decimal, bien como hh:mm.
Factor de Nieve
Factor que corrige las lecturas por nieve en el pluviómetro.
Origen de datos
Fuente de datos de lluvia:
TIMESERIES. Serie temporal suministrada por el usuario.
FILE. Archivo externo de datos.
TIMESERIES (Serie Temporal)
Nombre de la
serie
Nombre de la serie temporal con los datos de lluvia si el
origen de datos es una serie temporal (deje en blanco en
cualquier otro caso). Haga doble clic para editar la serie.
FILE (Archivo Externo)
9
10
Nombre de
archivo
Nombre del archivo externo que contiene los datos de
lluvia
Nº Estación
Identificador de la estación donde está el pluviómetro cuyos
datos se van a utilizar.
Unidades de
lluvia
Unidades en que están expresados los datos de lluvia del
fichero (mm o in)10
En simulación continua, se considera inicio de la lluvia al primer valor no nulo que sigue a una serie de valores nulos de
precipitación.
Las unidades de los datos en un archivo de lluvia externo se fijan aquí y son independientes de las unidades elegidas para
todo el proyecto. Es decir, es posible trabajar con unidades del SI y tener un archivo de precipitación expresada en
pulgadas.
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143
Manual de Usuario - Apéndices
B.2
Propiedades de las Cuencas
Nombre
Nombre asignado por el usuario a la cuenca
Coordenada X
Ubicación horizontal del centroide del área de la cuenca en
el Mapa. Si se deja en blanco la subcuenca no aparecerá en
el mapa.
Coordenada Y
Ubicación vertical del centroide del área de la cuenca en el
Mapa. Si se deja en blanco la subcuenca no aparecerá en el
mapa.
Descripción
Descripción opcional de la cuenca.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar la cuenca.
Pluviómetro
Nombre del pluviómetro asociado a la cuenca.
Descarga
Nombre del nudo o subcuenca que recibirá la escorrentía de
la cuenca actual.
Área
Área de la cuenca (hectáreas o acres)
Ancho
Anchura característica del flujo debido a la escorrentía
superficial (m o ft). (*)
Pendiente (%)
Pendiente media de la cuenca, en %
Area
Porcentaje de cuenca cuyo suelo es impermeable
impermeable(%)
144
Coef. n – Suelo
impermeable
Coef. n de Manning para el flujo superficial sobre el área
impermeable de la cuenca (ver A.6 para valores típicos)
Coef. n – Suelo
permeable
Coef. n de Manning para el flujo superficial sobre el área
permeable de la cuenca (ver A.6 para valores típicos)
Alm. Dep. –
Suelo imperm.
Altura de almacenamiento en depresión sobre el área
impermeable de la cuenca (ver A.5 para valores típicos)
Alm. Dep. –
Suelo perm.
Altura de almacenamiento en depresión sobre el área
permeable de la cuenca (ver A.5 para valores típicos)
% Alm. Dep. 0
Porcentaje de suelo impermeable que no presenta
almacenamiento en depresión.
Flujo entre
subáreas
Selección del sentido del flujo interno entre las áreas
impermeable y permeable de la cuenca:
IMPERV. Flujo desde permeable hacia impermeable.
PERV. Flujo desde impermeable hacia permeable.
OUTLET. Ambas áreas aportan directamente a la descarga
% Flujo
Porcentaje de escorrentía entre las distintas áreas.
Infiltración
Pulse o [Enter] para editar los parámetros de infiltración
de la cuenca
Aguas
subterráneas
Pulse
o [Enter] para editar los parámetros de flujo
subterráneo de la cuenca
Nieve
Nombre del conjunto de parámetros de nieve asignados a la
cuenca (si existen)
Acumulación
inicial
Pulse
o [Enter] para especificar cantidades iniciales de
acumulación de comntaminantes sobre la cuenca
Usos del suelo
Pulse
Long. Cauce
Longitud total de cunetas o cauces en la cuenca (en m o ft).
Se utiliza cuando la acumulación de contaminantes se define
por unidad de longitud del cauce.
o [Enter] para asignar usos del suelo a la cuenca
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SWMM 5
Stormwater Management Model
(*) Una estimación inicial de la anchura media de la cuenca se puede calcular dividiendo el área total de
la subcuenca entre la máxima longitud de la misma. Esta longitud máxima es la distancia que habrá
entre el punto más alejado de la descarga y la propia descarga. Si existen distintas línea de flujo,
deberá promediarse esta distancia máxima. Además, esta distancia deberá ponderar más el flujo lento
(sobre área permeables) que el flujo rápido (por ejemplo, aquel que se produce sobre suelo
asfaltado). Este será un parámetro de ajuste durante la calibración de la escorrentía superficial en la
subcuenca.
B.3
Propiedades de las Conexiones
Nombre
Nombre asignado por el usuario a la conexión
Coordenada X
Ubicación horizontal de la conexión en el Mapa. Si se deja
en blanco la conexión no aparecerá en el mapa.
Coordenada Y
Ubicación vertical de la conexión en el Mapa. Si se deja en
blanco la conexión no aparecerá en el mapa.
Descripción
Descripción opcional de la conexión.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar la conexión.
Aportes
Pulse o [Enter] para asignar una serie temporal, caudal de
tiempo seco o aportes por infiltración en la red (RDII)
Tratamiento
Pulse o [Enter] para editar el conjunto de funciones que
describen el tratamiento de contaminantes en la conexión.
Cota del fondo
Cota de la solera o fondo de la conexión (en m o ft).
Profundidad
Profundidad o nivel máximo en la conexión (medido desde
la cota del terreno, en m o ft)
Nivel Inicial
Nivel del agua al comienzo de la simulación (m o ft)
Sobrepresión
Altura adicional de agua por encima del máximo antes de
que aparezca la inundación (m o ft). Se utiliza para simular
pozos con la tapa soldada o cubierta.
Área de
inundación
Área ocupada por el agua acumulada sobre la conexión en
caso de inundación (m2 o ft2). Si se ha seleccionado la
opción Allow Ponding Simulation (Permitir Estancamiento),
un valor no nulo permitirá acumular el agua y reingresarla
en la red cuando la capacidad de ésta lo permita.
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145
Manual de Usuario - Apéndices
B.4
Propiedades de los Puntos de Vertido (Descargas)
Nombre
Nombre asignado por el usuario al vertido
Coordenada X
Ubicación horizontal de la descarga en el plano. Si se deja
en blanco la descarga no aparecerá en el plano.
Coordenada Y
Ubicación vertical de la descarga en el plano. Si se deja en
blanco la descarga no aparecerá en el plano.
Descripción
Descripción opcional de la descarga.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar la descarga.
Aportes
Pulse o [Enter] para asignar una serie temporal, caudal de
tiempo seco o aportes por infiltración en la red (RDII)
Tratamiento
Pulse o [Enter] para editar el conjunto de funciones que
describen el tratamiento de contaminantes en la descarga.
Cota Fondo
Cota de la solera o fondo del punto de vertido (en m o ft).
Compuerta
YES. Existe compuerta para prevenir flujo inverso
NO. No existe compuerta
Tipo
Condición de contorno en la descarga:
FREE. Nivel de descarga determinado por el mínimo entre
el calado crítico y el calado uniforme del conducto.
NORMAL. Nivel de descarga basado en el calado
uniforme del conducto.
FIXED. Nivel de descarga constante.
TIDAL. Nivel de descarga dado por una curva de nivel de
la marea a cada hora del día.
TIMESERIES. Nivel de descarga a un nivel aportado en
forma de serie temporal.
FIXED OUTFALL (Descarga a nivel constante)
Nivel
Nivel del agua fijo para descarga de tipo FIXED (en m o ft)
TIDAL OUTFALL (Descarga en función de la marea)
Nombre de
Curva
Nombre de la curva que representa el nivel de agua a cada
hora del día para descargas del tipo TIDAL. (Haga doble
clic para editar la curva).
TIMESERIES (Serie Temporal)
Nombre de la
Serie
146
Nombre de la serie temporal con los datos de nivel de agua
para descargas del tipo TIMESERIES. (Haga doble clic
para editar la serie).
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B.5
Stormwater Management Model
Propiedades de los Divisores de Flujo
Nombre
Nombre asignado por el usuario al divisor
Coordenada X
Ubicación horizontal del divisor en el Mapa. Si se deja en
blanco el divisor no aparecerá en el mapa.
Coordenada Y
Ubicación vertical del divisor en el Mapa. Si se deja en
blanco el divisor no aparecerá en el mapa.
Descripción
Descripción opcional del divisor.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar el divisor.
Aportes
Pulse o [Enter] para asignar una serie temporal, caudal de
tiempo seco o aportes por infiltración en la red (RDII)
Tratamiento
Pulse o [Enter] para editar el conjunto de funciones que
describen el tratamiento de contaminantes en el divisor.
Cota Fondo
Cota de la solera o fondo del divisor (en m o ft).
Profundidad
Profundidad o nivel máximo en el divisor (medido desde la
cota del terreno, en m o ft)
Nivel Inicial
Nivel del agua al comienzo de la simulación (m o ft)
Sobrepresión
Altura adicional de agua por encima del máximo antes de
que aparezca la inundación (m o ft). Se utiliza para simular
pozos con la tapa soldada o cubierta.
Área Inundable
Área ocupada por el agua acumulada sobre el divisor en
caso de inundación (m2 o ft2). Si se ha seleccionado la
opción Allow Ponding Simulation (Permitir Estancamiento),
un valor no nulo permitirá acumular el agua y reingresarla
en la red cuando la capacidad de ésta lo permita.
Línea receptora
Nombre de la línea que recibe el caudal derivado
Tipo
Tipo de divisor. Las opciones son:
CUTOFF. Se deriva todo el caudal por encima de un valor.
OVERFLOW. Se deriva todo el caudal que exceda el del
conducto no derivado cuando va completamente lleno.
TABULAR. La relación entre caudal derivado y caudal
entrante total se especifica mediante una curva.
WEIR. El caudal derivado es proporcional al exceso de
caudal por encima de una cierta cantidad.
CUTOFF. (Derivación a partir de un cierto valor de caudal)
Caudal
Caudal a partir del cual se deriva todo el exceso (unidades
de caudal)
TABULAR. (Relación entre caudal entrante y caudal derivado)
Nombre de
curva
Nombre de la curva de caudales utilizada en el divisor
TABULAR. (Haga doble clic para editar la curva).
WEIR. (Divisor mediante la ecuación del vertedero)
Caudal mínimo
Caudal a partir del cual comienza la derivación de caudal en
el divisor (unidades de caudal)
Altura
Altura de la abertura del vertedero (ft o m)
Coeficiente
Producto del coeficiente del vertedero y la longitud del
mismo. Valores típicos del coeficiente del vertedero (en
unidades SI) están entre 1,8 y 2,4 (para el caudal en m3/s).
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147
Manual de Usuario - Apéndices
B.6
Propiedades de los Depósitos
Nombre
Nombre asignado por el usuario al depósito
Coordenada X
Ubicación horizontal del depósito en el Mapa. Si se deja en
blanco el depósito no aparecerá en el mapa.
Coordenada Y
Ubicación vertical del depósito en el Mapa. Si se deja en
blanco el depósito no aparecerá en el mapa.
Descripción
Descripción opcional del depósito.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar el depósito.
Aportes
Pulse o [Enter] para asignar una serie temporal, caudal de
tiempo seco o aportes por infiltración en la red (RDII)
Tratamiento
Pulse o [Enter] para editar el conjunto de funciones que
describen el tratamiento de contaminantes en el depósito.
Cota Fondo
Cota de la solera o fondo del depósito (en m o ft).
Profundidad
Profundidad o nivel máximo en el depósito (medido desde
la cota del terreno, en m o ft)
Nivel Inicial
Nivel del agua al comienzo de la simulación (m o ft)
Área de
Inundación
Área ocupada por el agua acumulada sobre el depósito en
caso de inundación (m2 o ft2). Si se ha seleccionado la
opción Allow Ponding Simulation (Permitir Estancamiento),
un valor no nulo permitirá acumular el agua y reingresarla
en la red cuando la capacidad de ésta lo permita.
Factor de
Evaporación
Fracción del potencial de evaporación que se está utilizando
para la superficie del agua en el depósito.
Curva de Forma
Método para describir la geometría del depósito:
FUNCTIONAL. La geometría sigue la función:
Área = A×(Nivel)B + C
para describir cómo varía el área con el nivel de agua.
TABULAR. La geometría se describe mediante una curva
de área frente a nivel de agua.
En ambos casos, el nivel se mide en m o ft y el área en m2 o
ft2
FUNCTIONAL. (Geometría descrita por una función)
Coeficiente
Valor de A en la función que describe la geometría
Exponente
Valor de B en la función que describe la geometría
Constante
Valor de C en la función que describe la geometría
TABULAR. (Geometría descrita en forma de tabla)
Nombre de
curva
148
Nombre de la curva que describe la geometría de los
depósitos con geometría de tipo TABULAR. (Haga doble
clic para editar la curva).
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SWMM 5
B.7
11
Stormwater Management Model
Propiedades de las Conducciones
Nombre
Nombre asignado por el usuario a la conducción
Nudo Inicial
Nombre del nudo inicial de la conducción (que será
normalmente el de mayor cota).
Nudo Final
Nombre del nudo final de la conducción (que será
normalmente el de menor cota).
Descripción
Descripción opcional de la conducción.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar la conducción.
Forma
Pulse o [Enter] para editar las características geométricas
de la sección transversal de la conducción.
Longitud
Longitud de la conducción (en m o ft)
Rugosidad
Coef. de rugosidad n de Manning (ver valores en secciones
A.7 para conductos cerrados y A.8 para canales abiertos)
Desnivel Ent.
Desnivel entre la base del nudo inicial y la de la conducción.
Desnivel Sal.
Desnivel entre la base del nudo final y la de la conducción.
Caudal Inicial
Caudal inicial en la conducción al comienzo de la
simulación (en unidades de caudal).
Caudal
Máximo11
Máximo caudal permitido en simulación mediante Onda
Dinámica en condiciones de sobrecarga (en unidades de
caudal). Use 0 si no es aplicable.
Coef. Pérd. Ent.
Coeficiente de pérdidas menores debidas a la entrada en la
conducción.
Coef. Pérd. Sal.
Coeficiente de pérdidas menores debidas a la salida de la
conducción.
Coef. Pérd.
Medio
Coeficiente de pérdidas menores a lo largo de la
conducción.
Compuerta
YES. La conducción dispone de compuerta para evitar flujo
inverso.
NO. La conducción no dispone de compuerta.
Esta propiedad ha sido introducida en la versión 5.005 de SWMM, publicada el 20 de Mayo de 2005.
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149
Manual de Usuario - Apéndices
B.8
B.9
150
Propiedades de las Bombas
Nombre
Nombre asignado por el usuario a la bomba
Nudo Entrada
Nombre del nudo de aspiración de la bomba.
Nudo Salida
Nombre del nudo de impulsión de la bomba.
Descripción
Descripción opcional de la bomba.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar la bomba.
Curva de la
Bomba
Nombre de la curva característica de la bomba. (Haga doble
clic para editar la curva).
Estado Inicial
Estado de la bomba al comienzo de la simulación:
ON. La bomba está en marcha.
OFF. La bomba está parada.
Propiedades de los Orificios
Nombre
Nombre asignado por el usuario al orificio
Nudo Entrada
Nombre del nudo de entrada del orificio
Nudo Salida
Nombre del nudo de salida del orificio
Descripción
Descripción opcional del orificio.
Marca
Etiqueta opcional utilizada para clasificar el orificio.
Tipo
Tipo de orificio:
SIDE. Orificio lateral.
BOTTOM. Orificio sumidero en el fondo.
Forma
Forma del orificio (CIRCULAR o RECT_CLOSED)
Altura
Altura del orificio cuando está completamente abierto (en m
o ft). Es el diámetro en caso de orificio circular o la altura
en un orificio rectangular.
Ancho
Anchura del orificio rectangular cuando está completamente
abierto (en m o ft). (No se utiliza en orificios circulares).
Altura de Cresta
Desnivel de la base del orificio con respecto al fondo del
nudo (en m o ft)
Coeficiente
Descarga
Coeficiente adimensional de descarga del orificio (Un valor
típico es 0,65)
Compuerta
antirretorno
YES. El orificio dispone de compuerta para evitar flujo
inverso.
NO. El orificio no dispone de compuerta.
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SWMM 5
Stormwater Management Model
B.10 Propiedades de los Vertederos
Nombre
Nombre asignado por el usuario al vertedero
Nudo Entrada
Nombre del nudo de entrada del vertedero
Nudo Salida
Nombre del nudo de salida del vertedero
Descripción
Descripción opcional del vertedero.
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar el vertedero.
Tipo
Tipo de vertedero: TRANSVERSE (rectangular
transversal); SIDEFLOW (lateral); V-NOTCH (en V o
triangular) o TRAPEZOIDAL (trapezoidal transversal).
Altura
Altura de la abertura del vertedero (en m o ft).
Longitud
Longitud horizontal de la abertura del vertedero (en m o ft).
Pendiente
Lateral
Pendiente (horizontal/vertical) de las paredes laterales en
los vertederos de tipo TRAPEZOIDAL o en V.
Altura de Cresta
Desnivel de la base del orificio con respecto al fondo del
nudo (en m o ft)
Coeficiente
Coeficiente de descarga para la sección central del vertedero
(para unidades de caudal de ft3/s en unidades US y m3/s en
unidades SI). Los valores típicos son, para unidades SI:
Vert. transversal de pared delgada: 1,84
Vert. rectangular de pared gruesa: 1,38 – 1,83
Vert. en V: 1,35 – 1,55
Compuerta
YES. El vertedero dispone de compuerta para evitar flujo
inverso.
NO. El vertedero no dispone de compuerta.
Coeficiente de
borde
Coeficiente de descarga para los bordes triangulares de un
vertedero TRAPEZOIDAL (los valores son similares a los
de un vertedero en V).
Contracciones
Número de bordes biselados para vertederos de tipo
TRANSVERSE o TRAPEZOIDAL cuya anchura es
menor que la conducción. Puede ser 0, 1 o 2 en función de
si ninguno, uno o los dos extremos están biselados.
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151
Manual de Usuario - Apéndices
B.11 Propiedades de las Salidas
Nombre
Nombre asignado por el usuario a la salida
Nudo Inicial
Nombre del nudo inicial de la salida
Nudo Final
Nombre del nudo final de la salida
Descripción
Descripción opcional de la derivación
Etiqueta
Etiqueta opcional utilizada para clasificar la derivación
Altura
Desnivel de la derivación con respecto al fondo del nudo
(en m o ft)
Compuerta
Antirretorno
YES. El vertedero dispone de compuerta para evitar flujo
inverso.
NO. El vertedero no dispone de compuerta.
Curva de
variación
Método para describir la variación del caudal Q con el nivel
de agua h:
FUNCTIONAL. Curva basada en una función potencial
del tipo: Q = A·hB
TABULAR. Curva en forma tabular de valores de caudal
frente a nivel de agua.
FUNCTIONAL
Coeficiente
Valor del coeficiente A en la función potencial Q = A·hB
Exponente
Valor del exponente B en la función potencial Q = A·hB
TABULAR
Nombre de
Curva
Nombre de la curva que describe la variación del caudal
derivado frente al nivel del agua. (Haga doble clic para
editar la curva).
B.12 Propiedades de los Rótulos del Mapa
152
Texto
Nombre asignado por el usuario a la derivación
Coordenada X
Ubicación horizontal del vértice superior izquierdo del
rótulo en el Mapa.
Coordenada Y
Ubicación vertical del vértice superior izquierdo del rótulo
en el Mapa.
Nudo de
Anclaje
Nombre del nudo o subcuenca al cual se ancla el rótulo
durante un zoom. (La distancia entre el nudo de anclaje y el
rótulo permanecerá constante). Déjese en blanco si no se
requiere anclaje.
Fuente
Pulse o [Enter] para modificar la fuente utilizada para la
presentación del rótulo.
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SWMM 5
APÉNDICE C
C.1
Stormwater Management Model
EDITORES DE PROPIEDADES ESPECÍFICOS
Editor de Acuíferos
Nombre - Nombre asignado por el usuario al acuífero.
Porosidad - Fracción volumétrica de huecos (volumen de
huecos/unidad de volumen de suelo)
Punto de Marchitamiento -Límite de humedad (fracción
volumétrica) a partir de la cual las plantas no sobreviven.
Capacidad – Humedad del suelo después de haber
drenado toda el agua (fracción volumétrica).
Conductividad – Conductividad hidráulica del suelo
completamente saturado (mm/h o in/h)
Pendiente de Conductividad – Pendiente media de la
curva que relaciona la conductividad y la humedad del
suelo (mm/h o in/h)
Pendiente de Tensión - Pendiente media de la curva que
relaciona la tensión y la humedad del suelo (mm o in)
Fracción de Evaporación Superior – Fracción de la
evaporación total disponible para evapotranspiración en
la capa de suelo superior insaturada.
Altura para Evaporación Inferior – Máxima altura de agua
en la capa de suelo inferior saturada sobre la cual puede
aparecer la evapotranspiración (m o ft)
Tasa de Pérdida a Agua Subterránea – Tasa de percolación desde la zona saturada hacia aguas
subterráneas profundas (mm/h o in/h)
Cota de Fondo – Cota del fondo del acuífero (m o ft)
Nivel Freático – Cota a la que se sitúa el nivel freático al comienzo de la simulación (m o ft)
Humedad de la Zona Insaturada – Contenido en humedad de la zona insaturada superior del acuífero al
comienzo de la simulación (fracción volumétrica). En ningún caso puede exceder la porosidad del
suelo.
C.2
Editor de Climatología
El Editor de Climatología se utiliza para la introducción de valores de diversas variables relacionadas
con el clima y que SWMM requiere para realizar ciertas simulaciones. El formulario de edición se divide
en cinco pestañas o páginas, cada una de las cuales proporciona un editor independiente para cada
categoría específica de datos climatológicos.
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153
Manual de Usuario - Apéndices
C.2.1 Datos de Temperatura
La pestaña de Datos de Temperatura del Editor de Climatología se utiliza para especificar el origen de
los datos de temperatura utilizados para los cálculos de deshielo de nieve acumulada. Existen tres
alternativas:
™ Sin Datos. Seleccione esta opción si no se realiza
simulación de deshielo de nieve.
™ Series Temporales. Seleccione esta opción si la
variación de temperatura a lo largo del periodo
de simulación se describirá utilizando una de las
series temporales del proyecto. Debe introducir
también (o seleccionar) el nombre de esta serie
para hacer que el
temporal. Pulse el botón
Editor de Series Temporales aparezca con los
datos de la serie temporal seleccionada.
™ Archivo Externo de Climatología. Seleccione
esta opción si las temperaturas máxima y mínima
diarias se leerán de un archivo externo. Debe
introducir también el nombre del archivo (o
pulsar el botón para buscar dicho archivo).
C.2.2 Datos de Evaporación
La pestaña de Datos de Evaporación del Editor de Climatología se utiliza para proporcionar tasas de
evaporación para el área de estudio, en mm/día (o in/día). Existen cuatro alternativas para especificar
estas tasas:
™ Constante. Seleccione esta opción si la
evaporación se mantiene constante durante todo
el tiempo. Introduzca este valor en la casilla
correspondiente.
™ Series Temporales. Seleccione esta opción si la
tasa de evaporación se especifica a través de una
serie temporal. Debe introducir (o seleccionar) el
nombre de esta serie temporal de la lista que
aparece al lado de la opción. Pulse el botón
para hacer que el Editor de Series Temporales
aparezca con los datos de la serie temporal
seleccionada. Nótese que al especificar una fecha
y una tasa de evaporación, ésta permanecerá
constante mientras no aparezca una nueva fecha
(es decir, no se realiza ningún tipo de
interpolación en la serie).
154
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SWMM 5
Stormwater Management Model
™ Archivo Externo de Climatología. Esta opción indica que se utilizará el mismo archivo externo
especificado para las temperaturas. Debe introducir el nombre de dicho archivo externo.
Introduzca coeficientes globales para cada mes en la tabla proporcionada.
™ Medias Mensuales. Utilice esta opción para proporcionar tasas medias de evaporación para cada
mes del año. Introduzca un valor para cada mes en la tabla proporcionada. Estos valores se
mantendrán constantes a lo largo de todo el mes.
C.2.3 Datos de Velocidad del Viento
La pestaña de Datos de Velocidad del Viento del Editor de Climatología se utiliza para proporcionar
valores medios mensuales de velocidad del viento. Estos valores se utilizan para calcular el deshielo de
nieve en tiempo de lluvia. La tasa de deshielo aumento con la velocidad del viento. Las unidades de
velocidad utilizadas son km/h para unidades SI y millas/h (nudos) para unidades US. Hay dos opciones
para especificar la velocidad del viento:
™ Archivo Externo de Climatología. Esta opción
indica que se utilizará el mismo archivo externo
especificado para las temperaturas. Debe
introducir el nombre de dicho archivo externo.
™ Medias Mensuales. La velocidad del viento se
especifica mediante valores medios que
permanecerán constantes para cada mes del año.
Introduzca un valor para cada mes en la tabla
proporcionada. El valor por defecto es de 0 en
todos los meses del año.
C.2.4 Datos de Deshielo de Nieve Acumulada
La pestaña de Datos de Deshielo de Nieve Acumulada del Editor de Climatología se utiliza para
proporcionar valores de los siguientes parámetros relacionados con el cálculo del deshielo de la nieve
acumulada:
™ Temperatura discriminadora de lluvia o nieve. Introduzca la temperatura por debajo de la cual
la precipitación se produce en forma de nieve en lugar de lluvia. Utilice grados centígrados (ºC)
para trabajar en unidades SI y grados Fahrenheit (ºF) para unidades US.
™ ATI (Antecedent Temperature Index12). Este parámetro refleja hasta qué punto la temperatura
del aire en días precedentes afecta a la transmisión de calor a través de la capa de nieve. Valores
pequeños reflejan un espesor grande de la capa de nieve y, por tanto, menor tasa de transmisión
de calor. Los valores deben estar entre 0 y 1, siendo 0,5 el valor por defecto.
12
N.d.T. Antecedent Temperature Index = Índice de Temperaturas Precedentes. Se ha preferido no traducir este parámetro
para facilitar su interpretación en el programa.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
155
Manual de Usuario - Apéndices
™ Ratio de Deshielo Negativo. Esta es la relación
entre el coeficiente de transmisión de calor de la
capa de nieve durante condiciones de no-deshielo
y dicho coeficiente en condiciones de deshielo.
Debe ser un valor entre 0 y 1. El valor por
defecto es 0,6.
™ Cota (m.s.n.m). Introduzca la cota media por
encima del nivel del mar del área de estudio (m o
ft). Este valor se utiliza para ajustar mejor el valor
de la presión atmosférica. El valor por efecto es
de 0 m, lo que implica presión atmosférica de
10,33 mca (760 mmHg). El efecto de la velocidad
del viento en el deshielo durante tiempio de lluvia
es más acusado a altas presiones, lo que sucede
en cotas bajas.
™ Latitud. Introduzca la latitud del área de estudio
en grados Norte. Este número se utiliza para calcular las horas de salida y puesta de sol, las cuales
a su vez se utilizan para extender los valores máximo y mínimo diurnos de temperatura en valores
continuos. El valor por defecto es 50ºN de latitud.
™ Corrección de la Longitud. Esta una corrección (en minutos) entre la hora solar y la hora de
reloj estándar. Depende de la longitud geográfica (θ) y el meridiano estándar (MS) de ese huso
horario a través de la expresión 4·( θ -MS). Esta corrección se utiliza para ajustar las horas de
salida y puesta de sol cuando se extienden los valores máximo y mínimo diurnos de temperatura
en valores continuos. El valor por defecto es 0.
C.2.5 Datos de Reducción Superficial de la Capa de Nieve
La pestaña de Datos de Reducción Superficial de la
Capa de Nieve del Editor de Climatología se utiliza
para especificar puntos de la curva de reducción
superficial de la capa de nieve tanto para área
impermeable como permeable. Estas curvas definen
la relación entre la superficie cubierta por la nieve y el
espesor de la capa. Cada curva se define mediante 10
intervalos regulares de espesor relativo entre 0 y 0,9.
(El espesor relativo es la relación entre el espesor de
la capa de nieve y el espesor correspondiente a una
cobertura de nieve del 100% del área)
Introduzca en la tabla proporcionada la fracción del
área cubierta por la nieva para cada espesor relativo.
Los valores válidos están comprendidos entre 0 y 1,
pero siempre crecientes para espesor relativo
creciente.
156
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SWMM 5
Stormwater Management Model
Pulse el botón “Area Natural” para rellenar la tabla con valores típicos en áreas naturales. Pulsando el
botón “Sin Reducción” se rellenará la tabla con 1, indicando que no se produce reducción superficial de
la capa de nieve. Esta es la opción por defecto en proyectos nuevos.
C.3
Editor de Reglas de Control
El Editor de Reglas de Control aparece cada vez que se crea una nueva regla de control o se selecciona
una existente para su edición. El editor contiene un campo de texto donde se muestran todas las reglas
de control y estas pueden ser editadas.
C.3.1 Formato de una Regla de Control
Cada regla de control consiste en una serie de sentencias de la forma:
RULE
ID_Regla
IF
Condición-1
AND
Condición-2
OR
Condición-3
AND
Condición-4
Etc.
THEN acción-1
AND
acción-2
Etc.
ELSE acción-3
AND
acción-4
Etc.
PRIORITY Valor
En la serie anterior, las palabras mostradas en negrita son palabras clave y han de escribirse tal y
como se muestra en dicha serie, ID_Regla es el identificativo asignado a la regla de control,
Condición-n es una cláusula de condición, Acción-n es una cláusula de acción y Valor es un valor
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157
Manual de Usuario - Apéndices
numérico de prioridad (un número entre 1 y 5). Los formatos utilizados para las cláusulas de condición
y de acción se describirán más adelante.
Sólo las sentencias RULE, IF y THEN son necesarias en una regla, mientras que las sentencias ELSE y
PRIORITY son opcionales.
En una regla se admiten líneas en blanco entre sentencias, y cualquier texto escrito a continuación de un
punto y coma (;) será considerado como un comentarios.
Cuando se mezclan los operadores lógicos “Y” (AND) y “O” (OR), el operador “O” tiene prioridad
sobre el “Y”, es decir:
IF A OR B AND C
equivale a:
IF (A OR B) AND C
Si la interpretación de la sentencia debe ser:
IF A OR (B AND C)
Entonces la sentencia debería escribirse utilizando dos reglas:
IF A THEN …
IF B AND C THEN …
El valor de prioridad (PRIORITY) se utiliza para determinar qué regla se ejecutará cuando dos o más
reglas indican que han de realizarse acciones contradictorias sobre una misma línea. Una regla a la que
no se le ha asignado un valor de prioridad siempre tomará un valor más bajo que cualquiera que tenga
un valor establecido. Para dos reglas con el mismo valor de prioridad la regla que aparezca primero será
considerada la de mayor prioridad.
C.3.2 Cláusulas de Condición
Una cláusula de condición tiene el siguiente formato:
Objeto ID Atributo Relación Valor
donde:
Objeto
ID
Atributo
Relación
Valor
=
=
=
=
=
Categoría del objeto
Nombre asignado por el usuario al objeto
Un atributo o propiedad del objeto
Un operador relacional (=, <>, <, <=, >, >=)
Un valor del atributo
Algunos ejemplos de cláusula de condición pueden ser:
NODE P-23 DEPTH > 10
PUMP B-1
STATUS = OFF
SIMULATION CLOCKTIME = 22:50:30
Los objetos y atributos que pueden aparecer en una cláusula de condición son los siguientes :
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Objeto
Atributo
Significado
Valor
NODE
DEPTH
HEAD
INFLOW
Nivel de agua
Altura piezométrica
Caudal aportado
Valor numérico
Valor numérico
Valor numérico
LINK
FLOW
DEPTH
Caudal
Calado (Nivel)
Valor numérico
Valor numérico
PUMP
STATUS
FLOW
Estado
Caudal
ON / OFF
Valor numérico
ORIFICE
WEIR
SETTING
Posición
Grado de apertura (fracción 0 – 1)
SIMULATION
TIME
DATE
CLOCKTIME
Instante
Fecha
Hora
Tiempo transcurrido (horas decimales o hh:mm:ss)
Fecha en formato mes/día/año
Hora del día (hh:mm:ss)
C.3.3 Cláusulas de Acción
Una cláusula de acción en una regla tiene uno de los siguientes formatos:
PUMP
ID
ORIFICE ID
WEIR
ID
STATUS = ON/OFF
SETTING = Valor
SETTING = Valor
Donde SETTING se refiere al grado de apertura de un orificio como fracción respecto a cuando está
completamente abierto o la relación entre la posición de la cresta del vertedero respecto a su posición
original, ambas referidas a la altura de la abertura del vertedero (es decir, el control de un vertedero se
realiza desplazando la cresta del mismo hacia arriba o hacia abajo).
Algunos ejemplos de cláusulas de acción son:
PUMP
P-1 STATUS = OFF
ORIFICE O12 SETTING = 0.513
C.4
Editor de Geometría
El Editor de Geometría se utiliza para especificar la forma y dimensiones de la sección transversal de
un conducto.
13
Cuando se redacte una regla de control, los valores numéricos deben expresarse siempre utilizando el punto (.) como
carácter separador de decimales.
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159
Manual de Usuario - Apéndices
Cuando se selecciona una forma desde la lista disponible en el editor, aparece una serie de campos de
edición (variable en función de la geometría) para describir las dimensiones de dicha forma. Las
dimensiones de longitud (diámetros, etc.) están en pies (ft) para unidades US y en metros (m) para SI.
Los valores para la pendiente lateral de un conducto trapezoidal se calcula como cociente entre
distancia horizontal y distancia vertical. El campo Barrels (Vías) representa el número de conductos
idénticos que circulan en paralelo desde el nudo inicial al nudo final.
Si se elige una sección irregular, aparecerá en el lateral una lista desplegable donde se puede seleccionar
o introducir el nombre del objeto Sección Transversal que describe la geometría de dicha sección.
Pulsando el botón situado al lado de la lista se llamará al Editor de Secciones Transversales que nos
permitirá editar los datos de dicha sección.
C.5
Editor de Curvas
El Editor de Curvas aparece cada vez que se crea un nuevo objeto curva o se selecciona uno ya
existente para su edición. El editor se adapta por sí solo al tipo de curva que se esté editando (Depósito,
Marea, Divisor, Bomba o Derivación). Para utilizar el editor de la curva:
™ Introduzca valores para los siguientes datos:
Nombre
Nombre de la Curva
Tipo
(Sólo para bombas). Elija el tipo de curva
de la bomba, tal y como se describen en la
sección 3.2 del Manual.
Descripción
Descripción opcional de lo que representa
la curva. Pulse el botón
para abrir un
editor de texto si la descripción precisa de
más de una línea de texto.
Tabla de Datos La tabla con los valores X e Y de la curva.
™ Pulse el botón View (Ver) para ver una representación
gráfica de la curva en una ventana independiente.
™ Si necesita más filas para introducir datos, simplemente
pulse el botón Intro desde la última fila utilizada.
™ Al pulsar el botón derecho del ratón sobre la tabla aparecerá un submenú de edición. Éste contiene
comandos para cortar, copiar, insertar y pegar las celdas seleccionadas en la tabla, así como
opciones para insertar o borrar filas.
También puede utilizar los botones de Load (Cargar) para cargar una curva previamente guardada en un
archivo o Save (Guardar) para guardar en un archivo los datos de la curva utilizada en la actualidad.
C.6
Editor de Flujo Subterráneo
El Editor de Flujo Subterráneo aparece cuando es llamado desde la propiedad “Flujo Subterráneo” de
una subcuenca. Se utiliza para vincular una subcuenca a un acuífero y al nudo de la red que intercambia
aguas subterráneas con el acuífero. También especifica los coeficientes que determinan el caudal de
agua subterránea entre el acuífero y el nudo. Estos coeficientes (A1, A2, A3, B1, y B2) aparecen en la
160
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siguiente ecuación, que computa el flujo subterráneo en función de las alturas piezométricas de las
aguas subterránea y superficial:
QSUB = A1·(HSUB – Z0)B1 - A2·(HW – Z0)B2 + A3·HSUB·HW
donde:
QSUB
HSUB
HW
Z0
=
=
=
=
Flujo subterráneo, en (m3/s)/ha o (ft3/s)/acre.
Altura piezométrica del agua subterránea, en m o ft.
Altura piezométrica del agua en el nudo receptor, en m o ft.
Cota de la solera (fondo) del nudo receptor, en m o ft.
Las propiedades listadas en el editor son:
Nombre del Acuífero - Nombre del acuífero que proporciona el
agua subterránea. Déjese en blanco si no desea que la subcuenca
genere flujo subterráneo.
Nudo receptor - Nombre del nudo que recibe el agua subterránea
procedente del acuífero.
Cota del terreno – Cota del área de la subcuenca asentada sobre el
acuífero, en m o ft.
Coeficiente de Flujo Subterráneo - Valor de A1 en la fórmula del
flujo subterráneo.
Exponente de Flujo Subterráneo - Valor de B1 en la fórmula del
flujo subterráneo.
Coeficiente de Flujo Superficial - Valor de A2 en la fórmula del
flujo subterráneo.
Exponente de Flujo Superficial - Valor de B2 en la fórmula del
flujo subterráneo.
Coeficiente de Interacción entre Flujos Superficial y Subterráneo Valor de A3 en la fórmula del flujo subterráneo.
Nivel Fijo del Agua Superficial – Nivel fijo del agua superficial en
el nudo receptor (m o ft). Póngase a 0 si el nivel varía según el
cálculo hidráulico realizado.
Los valores para los coeficientes del flujo tienen que darse en unidades que sean consistentes con las
unidades de flujo subterráneo de (m3/s)/ha para unidades SI o (ft3/s)/acre para unidades US.
En el caso en que el flujo subterráneo es simplemente proporcional a la diferencia entre las
alturas piezométricas de las aguas subterránea y superficial se fijarán los exponentes del flujo
subterráneo y superficial (B1 y B2) a un valor de 1.0; el coeficiente de flujo subterráneo (A1) a
la relación de proporcionalidad, el coeficiente de flujo superficial (A2) al mismo valor y fijar el
coeficiente de interacción (A3) a cero.
C.7
Editor de Infiltración
El Editor Infiltración se utiliza para especificar valores de los parámetros que describen la tasa de lluvia
que se infiltra a la capa superior del suelo en el área permeable de una subcuenca. Este editor aparece
cuando se edita la propiedad “Infiltración” de una subcuenca. Los parámetros de infiltración dependen
del modelo de infiltración que se haya seleccionado para el proyecto: Horton, Green-Ampt o Número
de Curva. La selección del modelo de infiltración puede cambiarse bien editando las opciones de
simulación del proyecto (véase la sección 8.1), bien cambiando las opciones por defecto del proyecto
(sección 5.4).
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161
Manual de Usuario - Apéndices
C.7.1 Parámetros de infiltración de Horton
En el editor de infiltración para el modelo de Horton aparecen los siguientes parámetros:
Tasa Infiltración Máx. – Tasa máxima de infiltración en la curva de
Horton (mm/h o in/h). Véase más abajo para valores típicos.
Tasa Infiltración Mín. – Tasa mínima de infiltración en la curva de
Horton (mm/h o in/h). Es equivalente a la conductividad hidráulico del
suelo saturado. Véase la tabla de características del suelo en la sección
A.2 para valores típicos.
Constante Decaimiento – Constante de decaimiento del índice de
infiltración para la curva de Horton (1/seg). Los valores típicos están
entre 2 y 7.
Tiempo de Secado – Tiempo necesario (en días) para que un suelo
completamente saturado se seque. Los valores típicos están entre 2 y 14
días.
Volumen máximo - Máximo volumen de infiltración posible (en mm o
in, 0 si no es aplicable). Puede estimarse como la diferencia entre la
porosidad del suelo y el producto del punto de marchitamiento por el
espesor de la capa de infiltración.
Los valores típicos de la tasa maxima de infiltración en la ecuación de Horton son:
1.
2.
Suelo SECO (con poca o ninguna vegetación):
•
Suelo de arena:
125 mm/h (5 in/h)
•
Suelo de marga:
75 mm/h (3 in/h)
•
Suelo de arcilla:
25 mm/h (1 in/h)
Suelo SECO (con vegetación densa):
•
3.
Multiplicar los valores del apartado 1. por 2.
Suelo HÚMEDO:
•
Suelos drenantes que no se secaron: dividir los valores de los apds. 1. y 2. entre 3.
•
Suelos cercanos a la saturación: valores próximos a la tasa mínima de infiltración.
•
Suelos que se han secado parcialmente: dividir los valores de los apds. 1. y 2. entre
1,5 a 2,5.
C.7.2 Parámetros de infiltración de Green-Ampt
En el editor de infiltración para el modelo de Green-Ampt aparecen los siguientes parámetros:
Altura de Succión – Valor medio de la capacidad de succión capilar del suelo a lo largo del frente
mojado (en mm o in).
Conductividad – Conductividad hidráulica del suelo completamente saturado (mm/h o in/h).
Déficit Inicial – Diferencia entre la porosidad del suelo y la humedad inicial (ambas expresadas como
fracción volumétrica). Para un suelo completamente drenado, será la diferencia entre la porosidad del
suelo y su capacidad.
Valores típicos de estos parámetros se pueden encontrar en la tabla de características del suelo de la
sección A.2.
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C.7.3 Parámetros de infiltración del Método del Número de Curva
En el editor de infiltración para el método del Número de Curva aparecen los siguientes parámetros:
Número de Curva (CN) – Este es el Número de Curva del SCS tabulado en la publicación SCS Urban
Hydrology for Small Watersheds, 2ª Ed., (TR-55), Junio 1986. Consulta la tabla de números de curva
(sección A.4) para obtener una lista de valores según el tipo de suelo, y la tabla de tipos de suelo
(sección A.3) para obtener una definición de los mismos.
Conductividad – Conductividad hidráulica del suelo completamente saturado (mm/h o in/h). Valores
típicos se muestran en la clasificación de tipos de suelo según el NRCS (sección A.3) y en la de
características del suelo (sección A.2)
Tiempo de Secado – Tiempo necesario (en días) para que un suelo completamente saturado se seque.
Los valores típicos están entre 2 y 14 días.
C.8
Editor de Aportes a un Nudo
El Editor de Aportes a un Nudo se utiliza para asignar aportes externos directos, de tiempo seco o de
infiltración a la red (RDII) a un nudo del sistema de drenaje. Aparece cuando se selecciona la propiedad
“Aportes” Editor de Propiedades del nudo. El formulario consiste en tres pestañas (páginas) tabuladas
que proporcionan un editor especial para cada tipo de aporte.
C.8.1 Aportes Directos
La pestaña de Aportes Directos del Editor de Aportes se utiliza para especificar series temporales de
aportes directos de caudal externo o de contaminante entrantes en un nudo de la red de drenaje. El
cuadro consta de los siguientes campos:
Componente (Constituent) – Selecciona el componente, es decir, la naturaleza del aporte (caudal14 o uno
de los contaminantes especificados en el proyecto) cuya caudal se describe.
Serie Temporal - Especifica el nombre de la serie temporal que contiene los datos del aporte para el
componente seleccionado. Si se deja en blanco no existirá ningún aporte externo para el componente
14
Para especificar que el aporte es de caudal, ha de marcarse la palabra FLOW.
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Manual de Usuario - Apéndices
seleccionado en el nudo en cuestión. Puede pulsar el botón
para la serie seleccionada.
para llamar el editor de series temporales
Tipo de Aporte – Para contaminantes, seleccione el tipo de datos de aporte de la serie temporal,
pudiendo ser estos concentración o caudal másico.
Factor de Conversión – Factor numérico de conversión para convertir los datos de caudal másico de
contaminante en las unidades de concentración por caudal utilizadas por el proyecto. Por ejemplo, si
los datos de la serie temporal están expresados en kg/día y la concentración de contaminante en el
proyecto se expresa en mg/l con unidades de caudal de m3/s, el valor del factor de conversión será
(1000000 mg/kg) / (86400 s/día) = 11,574.
Se puede editar más de un componente simplemente seleccionando otra opción en las propiedades del
componente mientras la ventana se encuentre activa. Sin embargo, si se pulsa el botón Cancelar se
anularán todos los cambios realizados.
Si un contaminante es asignado a un aporte directo en términos de concentración, entonces
será necesario definir igualmente un aporte en términos de caudal. En caso contrario no
habrá aporte de contaminante en el nudo. Si el aporte se expresa en términos de flujo másico
de contaminante no será necesario definir un caudal.
C.8.2 Aportes en Tiempo Seco
La pestaña de Aportes en Tiempo Seco del Editor de Aportes se utiliza para especificar un aporte
continuo en tiempo seco que entra en un nudo de la red de drenaje. El cuadro consta de los siguientes
campos:
Componente - Selecciona el componente (caudal15 o uno de los contaminantes especificados para el
proyecto) cuyo aporte en tiempo seco se quiere especificar.
Valor Medio - Especifica el valor medio (o de referencia) del aporte en tiempo seco para el componente
elegido (unidades de flujo para el flujo, unidades de concentración para los contaminantes). Déjese en
blanco si no se quiere considerar el aporte en tiempo seco para el componente seleccionado.
15
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Para especificar que el aporte es de caudal, ha de marcarse la palabra FLOW.
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Patrón de Tiempos - Especifica el nombre de los patrones temporales que se utilizan para modificar los
valores del aporte en tiempo seco de manera periódica por mes del año, por día de la semana y por
hora del día (tanto si es fin de semana como si no lo es). Se puede definir un nombre o bien seleccionar
un patrón previamente definido en la lista desplegable que aparece al lado. Se pueden definir hasta
cuatro patrones de tiempo distintos. Puede pulsar el botón que hay al lado de cada patrón temporal
para editar la serie seleccionada.
Se puede editar más de un componente simplemente seleccionando otra opción en las propiedades del
componente mientras la ventana se encuentre activa. Sin embargo, si se pulsa el botón Cancelar se
anularán todos los cambios realizados.
C.8.3 Aportes Irregulares Dependientes de la Precipitación (RDII)
La pestaña de Aportes Irregulares (RDII) del Editor de Aportes se utiliza para especificar Aportes
Irregulares Dependientes de la Precipitación16 del nudo en cuestión. El editor contienes los dos campos
siguientes:
Grupo de Hidrogramas Unitarios - Introduce (o seleccione de la lista desplegable) el nombre del grupo
de hidrogramas unitarios que se aplica al nudo en cuestión. El grupo de hidrogramas unitarios se utiliza
en combinación con los datos del pluviómetro asociado al grupo para desarrollar así series temporales
para los aportes RDII por unidad de área a lo largo del periodo de la simulación. Déjese si el nudo no
recibe ningún aporte RDII. Al pulsar el botón se abrirá el editor de aportes RDII para el grupo de
hidrogramas unitarios especificado.
Área de Drenaje - Introduce el área (en hectáreas o acres) de vertido que aporta RDII al nudo. Nótese
que dicha área será habitualmente sólo una pequeña y localizada porción del total de la subcuenca que
aporta escorrentía superficial al nudo.
16
Normalmente se utilizan las siglas originales en inglés: RDII = Rainfall-Dependent Infiltratrion/Inflow.
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Manual de Usuario - Apéndices
C.9
Editor de Acumulación Inicial
El Editor de Acumulación Inicial aparece cuando se edita la propiedad “Acumulación Inicial” desde el
editor de propiedades de una subcuenca. Especifica la cantidad de un contaminante acumulada
inicialmente sobre la superficie de la cuenca al inicio de una simulación.
El editor consiste en una tabla con dos columnas para la entrada de datos. La primera columna lista el
nombre de cada uno de los contaminantes definidos para el proyecto, mientras que la segunda columna
contiene cuadros para introducir el valor de la acumulación inicial. Si no se proporcionan valores de
acumulación inicial, se asumirá que es 0. Las unidades para la acumulación inicial son kg/ha para
unidades SI y libras/acre para unidades US.
Si se establece un valor no nulo para la acumulación inicial de un contaminante, éste sustituirá cualquier
otro valor calculado previamente usando el parámetro “Número de Días Previos sin Lluvia”
especificado en la pestaña de Fechas del formulario de Opciones de la Simulación (véase la sección 8.1).
C.10 Editor de Usos del Suelo
El Editor de Usos del Suelo se utiliza para definir un tipo de uso del suelo para el área de estudio y
definir así las características de acumulación y arrastre de contaminantes. El cuadro contiene tres
pestañas (páginas) tabuladas de propiedades del uso del suelo:
•
General – Define el nombre para un uso del suelo y fija los parámetros de limpieza de calles.
•
Acumulación (Buildup) - Define la tasa de acumulación del contaminante.
•
Arrastre (Washoff) - Define la tasa de arrastre del contaminante.
C.10.1 Datos Generales
La pestaña de Datos Generales del Editor de Usos del Suelo describe las siguientes propiedades para
cada tipo de uso del suelo:
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Nombre de uso del suelo - Nombre asignado al uso del suelo.
Descripción - Comentario o descripción opcional del uso del
suelo. (Pulse o [Enter] para editarla).
Intervalo de Limpieza de Calles – Tiempo transcurrido (en días)
entre limpiezas de la calle. (Utilice 0 si no se efectúa ninguna
limpieza).
Disponibilidad para la Limpieza - Fracción del contaminante
acumulado que puede ser eliminado mediante la limpieza de la
calle.
Última Limpieza - Número de días transcurridos desde la última
limpieza de la calle al comienzo de la simulación.
C.10.2 Datos de Acumulación
La pestaña de Datos de Acumulación del Editor de Usos del Suelo describe las propiedades asociadas a
la acumulación de contaminantes sobre el terreno durante periodos de tiempo seco. Estos consisten en:
Contaminante - Nombre del contaminante cuyas propiedades de
acumulación estén siendo editadas.
Función – Tipo de función de acumulación utilizada para el
contaminante. Las opciones son: NONE (ninguna) si no hay
acumulación, POW para una función potencial de acumulación,
EXP para acumulación exponencial y SAT para una acumulación
según una función de saturación. Véase la sección 3.3.9 para
obtener más información sobre las distintas funciones de
acumulación de contaminantes.
Máxima Acumulación – La máxima acumulación que puede
llegar a ocurrir, expresada en kg (o lbs) de contaminante por
unidad de variable normalizadora (área o longitud, ver más
adelante). Se representa como C1 en las funciones de
acumulación expuestas en la sección 3.3.9.
Constante proporcional – Una constante temporal que gobierna la tasa de acumulación de
contaminante. Es el coeficiente C2 en las funciones de acumulación potencial y exponencial expuestas
en la sección 3.3.9. Para la función potencial las unidades son de masa/díasC2 y para la función
expoendial es días-1.
Exponente (Power/Sat. Constant) – Es el exponente C3 utilizado en las función potencial o la constante
de semisaturación C2 en la función de saturación expuestas en la sección 3.3.9. Para este último caso, las
unidades son días.
Variable de Normalización - La variable utilizada para la normalización de la acumulación por unidad.
Las opciones son área del terreno (en ha o acres) y longitud de cauce. Para la longitud de cauce se
puede utilizar cualquier unidad, puesto que ésta permanecerá constante para todas las subcuencas del
proyecto.
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Manual de Usuario - Apéndices
Cuando se dispone de más de un contaminante el usuario debe seleccionar cada contaminante por
separado y especificar las características de acumulación de cada uno de ellos.
C.10.3 Datos de Arrastre
La pestaña de Datos de Arrastre del Editor de Usos del Suelo describe las propiedades asociadas a la
limpieza y arrastre de contaminantes sobre el terreno durante eventos de tormenta. Estos consisten en:
Contaminante - Nombre del contaminante cuyas propiedades de
arrastre se están editatdando.
Función – Tipo de función de acumulación utilizada para el
contaminante. Las opciones son: NONE (ninguna) si no hay
arrastre, EXP para arrastre exponencial, RC para utilizar una
curva de arrastre en función del caudal de escorrentía y EMC
indicar que la relación con el caudal de escorrentía es lineal.
Véase la sección 3.3.10 para obtener más información sobre las
distintas funciones de arrastre de contaminantes.
Coeficiente – Es el valor del coeficiente C1 en las expresiones de
arrastre exponencial y mediante curva, o bien la concentración
media de contaminante durante el evento.
Exponente - Es el valor del exponente C2 en las expresiones de
arrastre exponencial y mediante curva.
Eficiencia de la Limpieza - Eficiencia de eliminación en la limpieza de calles (en porcentaje) para el
contaminante. Representa la fracción del total de contaminante susceptible de ser limpiado en el total
del uso del suelo (especificado en la pestaña de datos generales de este editor) que es finalmente
arrastrado.
Eficiencia BMP17 - Eficiencia de la eliminación (en porcentaje) asociada con técnicas de mejora de la
gestión de la red que pudieran haberse realizado. La carga de arrastre calculada en cada intervalo se
reduce en esta proporción.
Al igual que sucede con la acumulación, cuando se dispone de más de un contaminante el usuario debe
seleccionar cada contaminante por separado y especificar las características de arrastre de cada uno de
ellos.
C.11 Editor de Asignación de Usos del Suelo
El Editor de Asignación Usos del Suelo aparece cuando desde el Editor de Propiedades de una
subcuenca cuando se edita la propiedad “Usos del Suelo” (Land Uses). El propósito de este editor es
asignar usos del suelo a las subcuencas para realizar cálculos de la calidad del agua. Junto a cada tipo de
uso del suelo se introduce el porcentaje de área en la subcuenca cubierta por ese uso del suelo. Si ese
uso del suelo no está presente en la subcuenca el campo ha de dejarse en blanco. Los porcentajes
introducidos no tienen porqué sumar 100.
17
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N.d.T. BMP (Best Management Practices). Buenas Prácticas de Gestión. Se ha preferido respetar las siglas en el inglés
original.
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C.12 Editor de Contaminantes
El Editor de Contaminantes aparece cuando se crea un nuevo contaminante o se selecciona uno
existente para su edición. Contiene los siguientes campos:
Nombre - Nombre asignado al contaminante.
Unidades - Unidades de concentración (mg/l, µg/L o #/l (Uds./l)) en las cuales se expresa la
concentración de contaminante.
Concentración en Lluvia - Concentración del contaminante en el agua de lluvia (unidades de
concentración).
Concentración en Aguas Subterráneas - Concentración del contaminante en aguas subterráneas
(unidades de concentración).
Concentración en Aportes Irregulares (I/I) - Concentración del contaminante en cualquier aporte
irregular (RDII) (unidades de concentración).
Coeficiente de Decaimiento - Coeficiente de decaimiento de primer orden para el contaminante
(1/días).
Sólo Nieve – Ponga YES (SI) si el arrastre de contaminante se produce sólo si ocurre una nevada y NO
en caso contrario (la opción por defecto es NO).
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Manual de Usuario - Apéndices
Co-Contaminante - Nombre de otro contaminante cuya concentración en el caudal de escorrentía
contribuye a la concentración del que está siendo editado.
Co-Fracción - Fracción de la concentración del co-contaminante en el caudal de escorrentía que
contribuye a la concentración del que está siendo editado.
Un ejemplo de relación con un co-contaminante podría pasar cuando la concentración de un
determinado metal pesado en el caudal de escorrentía es una fracción fija de la concentración total de
sólidos en suspensión. En este caso los sólidos en suspensión se declararían como el co-contaminante
del metal pesado en cuestión.
C.13 Editor de Capa de Nieve
El Editor de Capa de Nieve aparece cuando se crea un nuevo objeto de capa de nieve o se selecciona
uno existente para su edición. El editor contiene un campo para introducir el nombre del objeto capa
de nieve y dos pestañas (páginas), una para las características de la capa de jnieve y otra para los
parámetros de desaparición de la nieve.
C.13.1 Parámetros de la Capa de Nieve
La página de Parámetros de la Capa de Nieve proporciona parámetros de deshielo de la nieve y
condiciones iniciales de la nieve acumulada sobre tres tipos distintos de áreas: el área impermeable que
admite el uso de máquinas quitanieves y por tanto está sujeta a sujeta a retirada de la nieve (plowable), el
resto del área impermeable y toda el área permeable. La página contiene una tabla con tres columnas,
una para cada tipo de área y filas para la introducción de los siguientes parámetros:
Coeficiente de Deshielo Mínimo – Coeficiente de deshielo de nieve grados–día correspondiente al 21
de diciembre. Las unidades son mm/(h·ºC) o in/(h·ºF).
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Coeficiente de Deshielo Máximo – Coeficiente de deshielo de nieve grados–día correspondiente al 21
de junio. Las unidades son mm/(h·ºC) o in/(h·ºF). Para una simulación corta de menos de una semana
se puede utilizar un solo valor para ambos coeficientes de deshielo máximo y mínimo.
Los coeficientes de deshielo máximo y mínimo se utilizan para estimar un coeficiente de deshielo que
varía en función del día del año. Éste se utiliza en la siguiente ecuación de grados-día para calcular la
cantidad (tasa) de deshielo para un día concreto:
Tasa de Deshielo = (Coef. Deshielo) × (Temp. Aire – Temp. Base)
Temperatura Base – Temperatura a partir de la cual la nieve se empieza a derretir (ºC o ºF).
Capacidad para Agua Líquida – Volumen de huecos en la capa de nieve que deben llenarse antes de que
aparezca escorrentía a causa del agua derretida, expresada como una fracción del volumen total de la
capa de nieve.
Espesor Inicial de Nieve – Espesor de la capa de nieve al inicio de la simulación (mm o in de nivel de
agua equivalente).
Agua Líquida Inicial – Nivel de agua líquida procedente del deshielo existente en la capa de nieve al
comienzo de la simulación (mm o in). Este número debe ser menor o igual que el producto del Espesor
Inicial de Nieve por la Capacidad para Agua Líquida.
Nivel para 100% de Cubierta – Espesor de la capa de nieve (en mm o in) a partir del cual la superficie
cubierta por la misma es del 100% y no ha lugar a utilizar curvas de reducción superficial de la capa de
nieve.
Fracción del Área Impermeable con Quitanieves18 – La fracción del área impermeable que es adecuada
para el uso de máquinas quitanieves y que, por tanto, no está sujeta a curvas de acumulación y
reducción superficial de la capa de nieve.
C.13.2 Parámetros de Retirada de Nieve
La página de Retirada de Nieve describe cómo se produce la retirada de nieve en el área cubierta por la
nieve que admite el uso de máquinas quitanieves. Los parámetros que rigen este proceso son los
siguientes:
Espesor para comenzar la retirada de nieve (mm o in) – No hay retirada de nieve por debajo de este
espesor y las fracciones especificadas a continuación se aplican sólo a espesores de nieve mayores que
éste.
Fracción sacada de la Subcuenca – Fracción de la nieve sobrante que es retirada del sistema (y no se
convierte en escorrentía)
Fracción retirada al Área Impermeable - Fracción de la nieve sobrante que es retirada hacia la capa de
nieve acumulada sobre el área impermeable (y se añade a la capa de nieve de la misma)
Fracción retirada al Área Permeable - Fracción de la nieve sobrante que es retirada hacia la capa de
nieve acumulada sobre el área permeable (y se añade a la capa de nieve de la misma)
Fracción convertida en Agua - Fracción de la nieve sobrante que se funde y pasa a ser agua líquida que
circula sobre la cualquier cuenca asociada al objeto Capa de Nieve editado.
18
N.d.T. En inglés, plowable se podría traducir como “adecuada para el uso de máquinas quitanieves”.
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Manual de Usuario - Apéndices
Fracción pasada a otra cuenca - Fracción de la nieve sobrante que es retirada hacia la capa de nieve
acumulada en otra subcuenca. En este caso debe proporcionarse el nombre de dicha cuenca.
C.14 Editor de Patrones Temporales
El Editor de Patrones Temporales aparece cuando se crea un nuevo patrón temporal o se selecciona
uno existente para su edición. El editor contiene los siguientes campos para la introducción de datos:
Nombre – Introduzca el nombre asignado al patrón temporal.
Tipo - Seleccione el tipo de patrón temporal que se está editando.
Descripción - Comentario o descripción opcional para el patrón de tiempo. (Pulse
editor de texto si necesita más de una línea en el comentario).
para abrir un
Multiplicadores - Introduzca un valor para cada coeficiente. El número y significado de los coeficientes
cambia en función del tipo de patrón temporal seleccionado:
172
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SWMM 5
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MONTHLY Mensual
DAILY
Semanal
12 coef. , uno para cada mes del año
7 coef. , uno para cada día de la semana
24 coef. , uno para cada hora desde las 00:00 horas hasta las 23:00
Diario
(Laborable)
WEEKEND Diario (Fin de 24 coef. Como el patrón HOURLY, pero aplicado sólo a los fines de
Semana)
semana.
HOURLY
Con el fin de mantener el valor medio del caudal en tiempo seco o la concentración de un
contaminante tal y como se especifica en el Editor de Aportes, los coeficientes de un patrón
deben sumar 1,0.
C.15 Editor de Series Temporales
El Editor de Series Temporales aparece cuando se crea una nueva serie temporal o se selecciona una
existente para su edición. Para utilizar el editor de series de tiempo:
™ Introduzca valores para los siguientes datos:
Nombre - Nombre de la serie temporal.
Descripción - Comentario o descripción opcional
sobre qué representa la serie. (Pulse
para abrir
un editor de texto si necesita más de una línea en
el comentario).
Columna Fecha - Fecha opcional (en formato
mes/día/año) de los valores para la serie temporal
(sólo necesario en valores que corresponden a una
nueva fecha)
Columna Hora - Si se utiliza la fecha, introduzca la
hora en formato militar (horas:minutos u horas
decimales). Si no se utiliza la fecha introduzca el
tiempo transcurrido en horas desde el principio
de la simulación.
Valores – Los valores numéricos de la serie
temporal.
™ Pulse el botón Ver (View) para ver un gráfico de la serie temporal en una ventana independiente.
™ Si se necesitan más filas en la tabla de datos porque la serie temporal se extiende más allá de la
tabla, simplemente presiones [Enter] cuando esté en la última fila y se añadirá una nueva fila a la
tabla.
™ Al pulsar el botón derecho del ratón sobre la tabla aparecerá un submenú de edición. Éste
contiene comandos para cortar, copiar, insertar y pegar las celdas seleccionadas en la tabla, así
como opciones para insertar o borrar filas.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
173
Manual de Usuario - Apéndices
Nótese que existen dos métodos para describir el tiempo en las series temporales.
a) Como fecha/hora del día (se requiere introducir por lo menos una fecha, al comienzo de
la serie)
b) Como tiempo transcurrido desde el principio de la simulación (donde los campos de la
columna fecha permanecerán vacíos)
También puede pulsar el botón Cargar (Load) para cargar series temporales previamente guardadas o
pulsar el botón Guardar (Save) para guardar los datos de la serie temporal actual en un archivo.
C.16 Editor de Título y Notas
El Editor de Título y Notas aparece cuando se seleccionan los datos de Título y Notas del Proyecto
para su edición. Como se muestra en la figura inferior, se trata de un editor de texto multilínea en el que
se pude introducir una descripción del proyecto. Incluye también una casilla para indicar si la primera
línea del título debe utilizarse como encabezado en las salidas impresas del programa.
C.17 Editor de Secciones Transversales
El Editor de Secciones Transversales aparece cuando se crea una nueva sección transversal o se
selecciona una existente para su edición. Contiene los siguientes campos de datos:
Nombre - Nombre asignado a la sección transversal.
Descripción - Comentario o descripción opcional de la sección transversal.
Tabla de Datos Estación/Cota - Valores de distancia desde el lado izquierdo del canal y la
correspondiente altura del fondo del canal, ordenados de izquierda a derecha del canal y en dirección
aguas abajo. Pueden introducirse hasta 1500 valores de una misma sección.
Rugosidad - Valores del coeficiente n de Manning para los márgenes izquierdo y derecho del canal, así
como del canal principal de la sección transversal. El coeficiente n para un margen puede ser 0 si dicho
margen no existe.
Estaciones del Margen – Valores de la distancia dados en la tabla que marcan el final del margen
izquierdo y el principio del margen derecho del canal. Si no hay márgenes descrito, utilícese 0.
Modificadores19 – Un modificador de estación es un factor por el que se multiplica la distancia entre
cada estación de la sección transversal cuando ésta es procesada por SWMM. Utilícese un valor de 0 si
19
174
Esto permite, por ejemplo, introducir un colector de sección visitable como sección irregular y modificar su anchura o
su cota sin necesidad de crear una nueva sección transversal.
© 2005. Traducción al Español por GMMF
SWMM 5
Stormwater Management Model
no se necesita ningún factor. El modificador de cotas es un valor constante que será sumado a cada
valor de la cota.
Si se necesitan más filas en la tabla de datos porque la serie temporal se extiende más allá de la tabla,
simplemente presiones [Enter] cuando esté en la última fila y se añadirá una nueva fila a la tabla.
Al pulsar el botón derecho del ratón sobre la tabla aparecerá un submenú de edición. Éste contiene
comandos para cortar, copiar, insertar y pegar las celdas seleccionadas en la tabla, así como opciones
para insertar o borrar filas.
Pulse el botón Ver (View) para ver un gráfico de la serie temporal en una ventana independiente (véase
figura inferior).
© 2005. Traducción al Español por GMMF
175
Manual de Usuario - Apéndices
C.18 Editor de Tratamientos
El Editor de tratamientos aparece cuando se selecciona la propiedad “Tratamiento” desde el editor de
propiedades de cualquier nudo. Este editor presenta un listado de todos los contaminantes definidos en
el proyecto junto con un cuadro de texto al lado, tal y como se muestra en la figura siguiente.
Introduzca en el cuadro de texto una expresión válida de tratamiento para cada contaminante tratado.
Consulte la sección 3.3 para obtener información sobre cómo escribir una expresión válida para el
tratamiento.
C.19 Editor de Hidrogramas Unitarios
El Editor de Hidrogramas Unitarios aparece cuando se crea un nuevo grupo de hidrogramas unitarios o
se selecciona un grupo ya existente para su edición. Se utiliza para especificar los parámetros de forma y
el pluviómetro para un grupo de hidrogramas unitarios triangulares. Estos hidrogramas se utilizan para
calcular aportes irregulares dependientes de la precipitación (RDII) en los nudos seleccionados del
sistema de transporte. Un grupo de hidrogramas unitarios puede contener hasta 12 conjuntos de
hidrogramas unitarios (uno para cada mes del año), y cada conjunto está formado por 3 hidrogramas
individuales (para corto, medio y largo plazo, respectivamente). El editor (mostrado en la figura
inferior) contiene los siguientes campos de entrada:
Nombre - Introducir el nombre asignado al grupo de hidrogramas unitarios.
Pluviómetro - Escribir (o seleccionar de la lista desplegable) el nombre del pluviómetro que
proporciona los datos de lluvia para los hidrogramas del grupo.
Tabla de Parámetros R-T-K - Utilice esta tabla de parámetros para proporcionar los parámetros de
forma R-T-K para cada conjunto de hidrogramas unitarios en los meses del año seleccionados. La
primera fila se utiliza para especificar los parámetros de respuesta del hidrograma a corto plazo (es
decir, para un valor pequeño de T), la segunda para la respuesta a medio plazo y la tercera para la
respuesta a largo plazo (los mayores valores de T). No es necesario definir los tres hidrogramas. Los
parámetros de forma para cada hidrograma consisten en:
R: la fracción del volumen de lluvia que entra en el sistema de alcantarillado.
T: el tiempo desde el inicio de la lluvia hasta alcanzar el máximo del hidrograma, en horas.
176
© 2005. Traducción al Español por GMMF
SWMM 5
Stormwater Management Model
K: cociente entre el instante en que se produce el máximo y el tiempo de recesión del
hidrograma, es decir, el tiempo desde ese máximo hasta que vuelve a hacerse 0.
Si una celda de la tabla se deja vacía, el valor correspondiente del parámetro se asumirá que es cero.
Al pulsar el botón derecho del ratón sobre la tabla aparecerá un submenú de edición. Éste contiene
comandos para cortar, copiar, insertar y pegar las celdas seleccionadas en la tabla.
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177
Manual de Usuario - Apéndices
APÉNDICE D
FORMATO DEL ARCHIVO DE DATOS DE SWMM 5
Este apéndice no ha sido traducido. Al tratarse de la descripción del archivo de texto utilizado
internamente por SWMM para almacenar la información, sólo resulta de interés para la importación
y exportación de datos con otros sistemas a través de programación. En cualquier caso, se adjunta con
el resto del manual.
Table of Contents
178
I.
Introduction ........................................................................................................................................ 179
II.
Input File Format ............................................................................................................................... 180
III.
Map File Format ................................................................................................................................. 235
IV.
RDII/Routing File Format ............................................................................................................... 244
© 2005. Traducción al Español por GMMF
I. Introduction
The US EPA’s National Risk Management Research Laboratory, in conjunction with CDM Inc., is currently
rewriting the well-known Storm Water Management Model (SWMM) software. This new version of SWMM,
labeled as SWMM5, is scheduled for release sometime in 2004. As part of this effort, the entire input file
structure of SWMM has been re-designed to make it compatible with a more integrated approach to
modeling urban runoff and transport in sewers and natural channels, as well as making it easier to work
with. Instead of having separate input files used for each major process, such as rainfall, runoff, and
transport, input to the SWMM5 engine is contained in a single file. This report documents the format for
this new file structure.
Because SWMM5 contains a Windows-based graphical user interface users will normally not have to deal
directly with the input file. Instead they would use the interface’s input forms and graphical editors to supply
the information required for their modeling project. However the SWMM5 engine can also be run as a
console application, without using the Windows interface (as with older versions of SWMM). It is also
capable of being used as a DLL (dynamic linked library) of function calls in other programs. For these
kinds of applications the input file must be generated either by the user directly or by other software.
At this point in the development cycle the format specifications for the input file are not 100 percent
complete and are subject to change at any future time.
SWMM5 Input Data Formats
179
5/30/05
II. Input File Format
The SWMM5 computational engine receives its input data from an ASCII text file whose contents are
divided into several different sections. Each section begins with a specific keyword in brackets. Figure 1
illustrates an example SWMM5 input file. (Any text appearing after a semicolon is a comment added to
enhance readability.) The keywords and the categories of input data they represent are:
[TITLE]
project title
[OPTIONS]
analysis options
[REPORT]
output reporting instructions
[FILES]
interface file options
[RAINGAGES]
rain gage information
[EVAPORATION]
evaporation data
[TEMPERATURE]
temperature data
[SUBCATCHMENTS]
subcatchment information
[SUBAREAS]
subcatchment impervious/pervious subarea data
[INFILTRATION]
subcatchment infiltration parameters
[AQUIFERS]
groundwater aquifer parameters
[GROUNDWATER]
subcatchment groundwater parameters
[SNOWMELT]
subcatchment snowmelt parameters
[JUNCTIONS]
junction node information
[OUTFALLS]
outfall node information
[DIVIDERS]
flow divider node information
[STORAGE]
storage node information
[CONDUITS]
conduit link information
[PUMPS]
pump link information
[ORIFICES]
orifice link information
[WEIRS]
weir link information
[OUTLETS]
outlet device information
[XSECTIONS]
conduit and regulator cross-section geometry
[TRANSECTS]
transect geometry for conduits with irregular cross-sections
[LOSSES]
conduit entrance/exit losses and check valves
[CONTROLS]
parameters that control pump & regulator operation
SWMM5 Input Data Formats
180
5/30/05
[POLLUTANTS]
pollutant information
[LANDUSES]
land use categories
[COVERAGES]
assignment of land uses to subcatchments
[BUILDUP]
buildup functions for pollutants and land uses
[WASHOFF]
washoff functions for pollutants and land uses
[TREATMENT]
pollutant removal in storage units and conduits
[INFLOWS]
external hydrograph/pollutograph inflow at nodes
[DWF]
baseline dry weather sanitary inflow at nodes
[PATTERNS]
periodic variation in dry weather inflow
[RDII]
RDII inflow information at nodes
[HYDROGRAPHS]
unit hydrograph data used to construct RDII inflows
[LOADINGS]
initial pollutant loads on subcatchments
[CURVES]
x-y tabular data referenced in other sections
[TIMESERIES]
time series data referenced in other sections
The sections can appear in any arbitrary order in the input file, and not all sections must be present. Each
section can contain one or more lines of data. Blank lines may appear anywhere in the file and the
semicolon (;) can be used to indicate that what follows on the line is a comment, not data. Data items can
appear in any column of a line. Observe how in Figure 1 these features were used to create a tabular
appearance for the data, complete with column headings.
Section keywords can appear in mixed lower and upper case, and only the first four characters (plus the
open bracket) are used to distinguish one keyword from another (e.g., [DIVIDERS] and [Divi are
equivalent). An option is available in the [OPTIONS] section to choose flow units from among cubic feet
per second (CFS), gallons per minute (GPM), million gallons per day (MGD), cubic meters per second
(CMS), liters per second, (LPS), or million liters per day (MLD). If cubic feet or gallons are chosen for flow
units, then US units are used for all other quantities. If cubic meters or liters are chosen, then metric units
apply to all other quantities. The default flow units are CFS. The units for all data in each system are as
follows:
SWMM5 Input Data Formats
181
5/30/05
US Units
Metric Units
Length:
feet
meters
Area:
acres
hectares
Rainfall:
inches per hour
millimeters per hour
Evaporation:
inches per day
millimeters per day
Storage Depth:
inches
millimeters
Length & Depth:
feet
meters
Flow Area:
square feet
square meters
Volume:
cubic feet
cubic meters
Flow:
cubic feet per second
cubic meters per second
gallons per minute
liters per second
million gallons per day
million liters per day
Subcatchment Data:
Drainage System Data:
A detailed description of the data in each section of the input file will now be given. Each section begins on
a new page. Mandatory keywords are shown in boldface while optional items appear in parentheses.
SWMM5 Input Data Formats
182
5/30/05
[TITLE]
Example SWMM Project
[OPTIONS]
FLOW_UNITS
INFILTRATION
FLOW_ROUTING
START_DATE
START_TIME
END_TIME
WET_STEP
DRY_STEP
ROUTING_STEP
CFS
GREEN_AMPT
KW
8-6-2002
10:00
18:00
00:15:00
01:00:00
00:05:00
[RAINGAGES]
;Name
SrcType
SrcName
Format
Interval
;===================================================
GAGE1
TIMESERIES
SERIES1
INTENSITY
0:15
[EVAPORATION]
CONSTANT 0.02
[SUBCATCHMENTS]
;Name Raingage Outlet Area
%Imperv
Width Slope
;====================================================
AREA1 GAGE1
NODE1
2
80.0
800.0
1.0
AREA2 GAGE1
NODE2
2
75.0
50.0
1.0
[SUBAREAS]
;Subcatch N_Imp N_Perv S_Imp S_Perv %ZER RouteTo
;=====================================================
AREA1
0.02
0.2
0.02
0.1 20.0 OUTLET
AREA2
0.02
0.2
0.02
0.1 20.0 OUTLET
[INFILTRATION]
;Subcatch
Suction
Conduct
InitDef
;======================================
AREA1
4.0
1.0
0.34
AREA2
4.0
1.0
0.34
[JUNCTIONS]
;Name
Elev
;============
NODE1
10.0
NODE2
10.0
NODE3
5.0
NODE4
5.0
NODE6
1.0
NODE7
2.0
[DIVIDERS]
;Name
Elev
Link
Type
Parameters
;=======================================
NODE5
3.0
C6
CUTOFF 1.0
Figure 1 Example SWMM5 Data File (continued on next page)
SWMM5 Input Data Formats
183
5/30/05
[CONDUITS]
;Name
Node1
Node2
Length
N
Z1
Z2
Q0
;===========================================================
C1
NODE1
NODE3
800
0.01
0
0
0
C2
NODE2
NODE4
800
0.01
0
0
0
C3
NODE3
NODE5
400
0.01
0
0
0
C4
NODE4
NODE5
400
0.01
0
0
0
C5
NODE5
NODE6
600
0.01
0
0
0
C6
NODE5
NODE7
400
0.01
0
0
0
[XSECTIONS]
;Link
Type
G1
G2
G3
G4
;===================================================
C1
RECT_OPEN
0.5
1
0
0
C2
RECT_OPEN
0.5
1
0
0
C3
CIRCULAR
1.0
0
0
0
C4
RECT_OPEN
1.0
1.0
0
0
C5
PARABOLIC
1.5
2.0
0
0
C6
PARABOLIC
1.5
2.0
0
0
[POLLUTANTS]
;Name
Units
Cppt
Cgw
Kd
CoPollut
CoFract
;========================================================
TSS
mg
0
0
0
Lead
ug
0
0
0
TSS
0.20
[LANDUSES]
RESIDENTIAL
UNDEVELOPED
[WASHOFF]
;Landuse
Pollutant
Type
Coeff
Expon
SweepEff BMPEff
;================================================================
RESIDENTIAL
TSS
EMC
23.4
0
0
0
UNDEVELOPED
TSS
EMC
12.1
0
0
0
[COVERAGES]
;Subcatch
Landuse
Pcnt
Landuse
Pcnt
;==================================================
AREA1
RESIDENTIAL
80
UNDEVELOPED
20
AREA2
RESIDENTIAL
55
UNDEVELOPED
45
[TIMESERIES]
;Rainfall time series
SERIES1
0:0
0.1
SERIES1
0:45
0.1
[REPORT]
INPUT
SUBCATCHMENTS
NODES
LINKS
YES
ALL
ALL
C4
C5
0:15
1:00
1.0
0.0
0:30
2:00
0.5
0.0
C6
Figure 1. Example SWMM5 Data File (continued from previous page)
Section:
[TITLE]
Purpose:
SWMM5 Input Data Formats
184
5/30/05
Attaches a descriptive title to the to the problem being analyzed.
Format:
Any number of lines may be entered. The first line will be used as a page header in the output
report.
SWMM5 Input Data Formats
185
5/30/05
[OPTIONS]
Section:
Purpose:
Provides values for various system properties and analysis options.
Format:
FLOW_UNITS
CFS / GPM / MGD / CMS / LPS / MLD
INFILTRATION
HORTON / GREEN_AMPT / CURVE_NUMBER
FLOW_ROUTING
UF / KW / EKW / DW
ALLOW_PONDING
YES / NO
START_DATE
month-day-year
START_TIME
hours:minutes
END_DATE
month-day-year
END_TIME
hours:minutes
REPORT_START_DATE
month-day-year
REPORT_START_TIME
hours:minutes
START_DRY_DAYS
days
WET_STEP
hours:minutes:seconds
DRY_STEP
hours:minutes:seconds
ROUTING_STEP
hours:minutes:seconds
REPORT_STEP
hours:minutes:seconds
DYNWAVE_METHOD
EULER / PICARD
SLOPE_WEIGHTING
YES / NO
NORMAL_FLOW_LIMITED
YES / NO
USE_LENGTHENING
YES / NO
INERTIAL_DAMPING
value
COURANT_FACTOR
value
Remarks:
These items can appear in any order. Items not specified revert to their default values (see
below).
FLOW_UNITS determines the units in which flow rates are expressed. The choices are:
CFS (cubic feet per second)
CMS (cubic meters per second)
GPM (gallons per minute)
LPS (liters per second)
MGD (million gallons per day)
MLD (million liters per day)
If CFS, GPM, or MGD are specified then US units are used for all other quantities. If CMS, LPS, or
MLD are used then metric units apply. The default flow units are CFS.
INFILTRATION selects the type of infiltration model to use. HORTON uses Horton’s empirical
curve method, GREEN-AMPT uses an analytical solution to a simplified form of the 1-D
unsaturated soil flow model, and CURVE_NUMBER uses the NRSC’s empirical curve number
SWMM5 Input Data Formats
186
5/30/05
method. Consult the SWMM5 Users Manual for more description of these different infiltration
methods. The default is HORTON.
FLOW_ROUTING selects the type of method used to route flow through the network of conduits.
Use UF for uniform flow, KW for kinematic wave routing, EKW for extended kinematic wave routing,
or DW for dynamic wave routing. Consult the SWMM 5.0 Users Manual for more description of
these various forms of flow routing. The default is KW.
ALLOW_PONDING indicates whether flooding that occurs from junction nodes should be allowed
to pond and re-enter the drainage network. For this to happen, a non-zero value for a node’s
PondedArea parameter has to be supplied. The default for this option is NO, meaning that all
flooding will be lost from the system. (Note: overflows from storage units are always lost from the
system, as is any outflow from outfalls or terminal nodes).
START_DATE provides the starting date for the simulation. A date, such as June 15, 2001, can
be entered as either 6-15-2001 or JUN-15-2001. The default is 1-1-2002.
START_TIME provides the starting time of day for the simulation. The default is 0:00.
START_DRY_DAYS is the number of antecedent dry days prior to the start of the simulation. The
default is 0.
END_DATE provides the ending date of the simulation. The default is the same as the
START_DATE.
END_TIME is the time of day on the end date when the simulation ends. The default is 24:00.
REPORT_START_DATE is the date on which reporting is to start. The default is the same as the
START_DATE.
REPORT_START_TIME is the time of day when reporting is to start. The default is the same as the
START_TIME.
WET_STEP is the time step used to compute runoff when there is rainfall over the catchment’s
area. This value should be less than the interval at which rainfall is recorded. The default is 1
hour.
DRY_STEP is the time step used to compute runoff when there is no rainfall over the catchment’s
area. It must be greater than the wet time step. The default is 24 hours.
ROUTING_STEP is the time step used to route runoff and other flows through the conduit
network. DW routing places some severe restrictions on the size of this time step to ensure that
the computed results are numerically stable. The default is 5 minutes for Uniform or Kinematic
Wave routing and 30 seconds for Dynamic Wave routing.
SWMM5 Input Data Formats
187
5/30/05
REPORT_STEP is the time step at which results are reported. The default is the routing time step.
REPORT_START denotes the amount of time from the start of the simulation before reporting
begins. It can be entered as either decimal days or in hours:minutes formats. The default is 0
hours.
DYNWAVE_METHOD specifies which integration method should be used with dynamic wave flow
routing. The choices are EULER for the modified Euler method used in previous versions of
SWMM and PICARD for the Picard iteration method.
SLOPE_WEIGHTING indicates whether special weighting should be applied to upstream
conditions in steeply sloped conduits under dynamic wave flow routing. The default is YES.
NORMAL_FLOW_LIMITED signals whether flow rates should not be allowed to exceed the normal
flow value under super-critical flow conditions. The default is NO.
USE_LENGTHENING determines whether conduits whose length does not meet the Courant
stability condition at full flow will be lengthened. If a conduit is lengthened by a factor X to meet
the criterion its roughness value is reduced by a factor 1/√X to maintain equivalency of friction
slope. This feature is active only under Dynamic Wave flow routing.
INERTIAL_DAMPING is a factor that determines how much the inertial terms in the St. Venant
equation are damped out under super-critical flow conditions. A value of 0 indicates that this
feature is not active. The default is 1.0.
COURANT_FACTOR is a safety factor between 0 and 1 indicating how much the maximum
allowable time step needed to maintain stability at nodes should be reduced. This parameter is
only used for dynamic wave routing where a variable time step is computed. If its value is 0 then a
fixed time step will be used. The default is 0.75.
SWMM5 Input Data Formats
188
5/30/05
[REPORT]
Section:
Purpose:
Describes the contents of the output report.
Formats:
INPUT
YES / NO
CONTINUITY
YES / NO
FLOWSTATS
YES / NO
CONTROLS
YES / NO
SUBCATCHMENTS
ALL / NONE / list of subcatchment names
NODES
ALL / NONE / list of node names
LINKS
ALL / NONE / list of link names
Remarks:
INPUT specifies whether or not a summary of the input data should be provided in the output
report. The default is NO.
CONTINUITY specifies whether continuity checks should be reported or not. The default is YES.
FLOWSTATS specifies whether summary flow statistics should be reported or not. The default is
YES.
CONTROLS specifies whether all control actions taken during a simulation should be listed or not.
The default is NO.
SUBCATCHMENTS gives a list of subcatchments whose results are to be reported. The default is
NONE.
NODES gives a list of nodes whose results are to be reported. The default is NONE.
LINKS gives a list of links whose results are to be reported. The default is NONE.
< TO BE COMPLETED AT A LATER DATE >
SWMM5 Input Data Formats
189
5/30/05
[FILES]
Section:
Purpose:
Identifies optional binary interface files used or saved by a run.
Formats:
USE / SAVE
RAINFALL
filename
USE / SAVE
RUNOFF
filename
USE / SAVE
HOTSTART
filename
USE / SAVE
RDII
filename
USE / SAVE
ROUTING
filename
Remarks:
All entries in this section are optional. The “filename” parameter refers to the name of an external
file. If the name does not include path information, then the path is assumed to be the same as
that of the SWMM5 input file. If the name includes spaces then it must be contained in double
quotes.
RAINFALL is used to specify whether the file that SWMM creates to collate rainfall data from
separate rain gages should be used as input to a run or saved after a run. This file is generated
internally by SWMM. Only one RAINFALL file may be used with a run.
RUNOFF is used to specify whether previously saved results of the runoff analysis for a drainage
area should be used in the current run, or if the runoff results from the current run should be
saved. This file is generated internally by SWMM. Only one RUNOFF file may be used with a run.
HOTSTART is used to specify whether the results obtained at the end of a routing analysis should
be saved or used as the input to start off a new routing analysis. This file contains water depths at
all nodes and links, flows in all links, and water quality values at all nodes and links for a specific
point in time. It is generated internally by SWMM. Only one HOTSTART file may be used with a
run.
RDII is used to specify whether the file that SWMM uses for RDII (rainfall dependent inflow /
infiltration) should be used as input to a run or saved after a run. This text file can be generated
internally by SWMM or be created externally by the user (see the RDII/Routing File Format topic
for details). When the USE RDII option is invoked, all RDII inflows will be taken from the specified
file and not be computed based on information in the [RDII] and [HYDROGRAPHS] sections of
the input file.
ROUTING is used to specify if the time series of outflows from the project’s outfall nodes should
be saved to a file or if outflows saved from a run of an “upstream” drainage area should be used
SWMM5 Input Data Formats
190
5/30/05
as inflows to nodes in the current project. The format of the Routing interface file is described in
the section entitled RDII/Routing File Format.
Examples:
[FILES]
SAVE RAINFALL
; save rainfall file
myrain.dat
USE HOTSTART “project1 hotstart.dat”
SWMM5 Input Data Formats
191
; use previously generated hotstart file
5/30/05
[RAINGAGES]
Section:
Purpose:
Identifies each rain gage that provides rainfall data for the study area.
Formats:
GageName
FILE
FileName
GageName
TIMESERIES
StaNo
( Start
End )
Form
Interval
SeriesName
Parameters:
GageName
name assigned to rain gage
FileName
name of external file
StaNo
precipitation station number
Start
date to begin reading from the file in Month-Day-Year format
End
date to end reading from the file in Month-Day-Year format
SeriesName
name of time series
Form
INTENSITY, VOLUME or CUMULATIVE
Interval
time interval between gage readings (in decimal hours or hours:minutes format)
Remarks:
One line should appear for each rain gage.
The data source for the rain gage can either be a time series (whose data will appear in the
[TIMESERIES] section) or an external data file. Supported file formats include the NWS 3240
and 3260 formats and the Canadian CMC formats.
For user-supplied time series data, the rainfall amounts represent either the intensity or volume
that falls within the stated interval. The CUMULATIVE option is used to indicate that successive
values are cumulative amounts.
If no Start/End dates are supplied for a rainfall data file then the entire period of record will be
used.
Examples:
[RAINGAGES]
GAGE1
TIMESERIES
GAGE2
FILE "C:\RAIN\STA702282.DAT" 702282 1-1-1982 12-31-2002
SWMM5 Input Data Formats
SERIES1
VOLUME
192
0:15
5/30/05
[EVAPORATION]
Section:
Purpose:
Specifies how daily evaporation rates vary with time for the study area.
Formats:
CONSTANT
value
MONTHLY
value1 value2 ... value12
TIMESERIES
SeriesName
FILE
FileName
PAN
value1 value2 ... value12
StaNo
Start
End
Remarks:
CONSTANT indicates that a single constant evaporation rate will be used for the entire simulation.
MONTHLY provides 12 monthly values, starting with January.
TIMESERIES specifies that evaporation data will come from a time series located in the
[TIMESERIES] section of the input file.
FILE is used to read pan evaporation data from an NWS (National Weather Service)
climatological data file. The parameters for this option are:
FileName
name of file
StaNo
8-digit NWS station number
Start
date to begin reading from the file in Month-Day-Year format
End
date to end reading from the file in Month-Day-Year format
PAN must be used whenever a NWS file is used. It supplies monthly values of pan coefficients
that are used to convert the NWS pan evaporation data to free-water-surface evaporation values.
Normally only one of the above options for evaporation data will appear in the [EVAPORATION]
section.
User-supplied evaporation values are in units of inches/day (mm/day).
SWMM5 Input Data Formats
193
5/30/05
[TEMPERATURE]
Section:
Purpose:
Specifies how daily average temperature varies with time for the study area. Required only when
snowmelt is being modeled.
Formats:
MONTHLY
value1 value2 ... value12
TIMESERIES
SeriesName
FILE
FileName
StaNo
MaxMin
Start
End
Remarks:
MONTHLY supplies 12 monthly values, starting with January.
TIMESERIES specifies that temperature data will come from a time series located in the
[TIMESERIES] section of the input file.
FILE is used to read temperatures from an NWS (National Weather Service) climatological data
file. The parameters for this option are:
FileName
name of file
StaNo
8-digit NWS station number
MaxMin
MAX for daily maximum values or MIN for minimum values
Start
date to begin reading from the file in Month-Day-Year format
End
date to end reading from the file in Month-Day-Year format
Normally only one of the above options will appear in the [TEMPERATURE] section.
SWMM5 Input Data Formats
194
5/30/05
[SUBCATCHMENTS]
Section:
Purpose:
Identifies each subcatchment within the study area. Subcatchments are land area units which
generate runoff from rainfall.
Format:
Name
Raingage
Outlet
Area
%Imperv
Width
Slope
Clength
Parameters:
Name
name assigned to subcatchment
Raingage
name of rain gage assigned to subcatchment
Outlet
name of node or subcatchment that receives runoff from subcatchment
Area
area of subcatchment (acres or hectares)
%Imperv
percent imperviousness of subcatchment
Width
characteristic width of subcatchment (ft or meters)
Slope
subcatchment slope (percent)
Clength
total curb length (any length units)
Remarks:
Use one line to describe each subcatchment.
A subcatchment cannot have the same name as another subcatchment or drainage system node.
Each subcatchment defined in this section should have a corresponding entry in the
[SUBAREAS] and [INFILTRATION] sections to describe its sub-area characteristics and its
infiltration parameters, respectively.
The Outlet parameter indicates where the runoff from the subcatchment is sent. It can either be
to a node of the drainage network or to another subcatchment.
Curb length is only needed when pollutant buildup is normalized to this parameter. Otherwise it
can be entered as 0. It can be expressed in any set of length units (feet, kilometers, etc.) as long
as these same units are used in each subcatchment.
Examples:
[SUBCATCHMENTS]
SC1
RG1
Node22
10
65
50
0.4
0 ; runoff to node Node22
SC2
RG1
SC3
5
95
24
0.2
0 ; runoff to subcatch SC3
SC3
RG1
Node22
12
56
55
1.5
0
SWMM5 Input Data Formats
195
5/30/05
[SUBAREAS]
Section:
Purpose:
Supplies information about pervious and impervious areas for each subcatchment. Each
subcatchment can consist of a pervious sub-area, an impervious sub-area with depression
storage, and an impervious sub-area without depression storage.
Format:
Subcatch
Imperv_N
Perv_N
Imperv_S
Perv_S
PctZero
RouteTo
Parameters:
Subcatch
subcatchment name
Imperv_N
Manning's N for overland flow over the impervious sub-area
Perv_N
Manning's N for overland flow over the pervious sub-area
Imperv_S
Depression storage for impervious sub-area (inches or mm)
Perv_S
Depression storage for pervious sub-area (inches or mm)
PctZero
Percent of impervious area with no depression storage
RouteTo
Use IMPERV if pervious area runoff runs onto impervious area,
PERV if impervious runoff runs onto impervious area,
or OUTLET if both areas drain to the subcatchment's outlet.
Remarks:
Use one line for each subcatchment specified in the [SUBCATCHMENTS] section.
All parameters must be supplied, even if the subcatchment is 100% pervious or impervious.
Examples:
[SUBAREAS]
SC1
0.02
0.1
0
0.02
50
OUTLET
SC2
0.03
0.1
0.02
0.03
85
OUTLET
SC3
0.02
0.1
0.01
0.02
32
IMPERV
SWMM5 Input Data Formats
196
5/30/05
[INFILTRATION]
Section:
Purpose:
Supplies infiltration parameters for each subcatchment. Rainfall lost to infiltration only occurs over
the pervious sub-area of a subcatchment.
Formats:
Subcatch
MaxRate
MinRate
DecayRate
Subcatch
Suction
Conduct
InitDef
Subcatch
CurveNo
Conduct
Regen
Regen
MaxInfil
Parameters:
Subcatch
subcatchment name
For Horton Infiltration:
MaxRate
Maximum infiltration rate on Horton curve (in/hr or mm/hr)
MinRate
Minimum infiltration rate on Horton curve (in/hr or mm/hr)
DecayRate
Decay rate of Horton curve (1/sec)
Regen
Dry weather regeneration factor for Horton curve (fraction)
MaxInfil
Maximum infiltration volume possible (0 if not applicable) (in or mm)
For Green-Ampt Infiltration:
Suction
Soil capillary suction (in or mm)
Conduct
Soil saturated hydraulic conductivity (in/hr or mm/hr)
InitDef
Initial soil moisture deficit (fraction)
For Curve-Number Infiltration:
CurveNo
Runoff Curve Number
Conduct
Soil saturated hydraulic conductivity (in/hr or mm/hr)
Regen
Dry weather regeneration constant (1/hr)
Remarks:
Use one line for each subcatchment.
The first format is used for the Horton infiltration model; the second is for the Green-Ampt model;
and the third is for the SCS Curve Number method. The choice of model is made in the
[OPTIONS] section (Horton is the default).
SWMM5 Input Data Formats
197
5/30/05
[AQUIFERS]
Section:
Purpose:
Supplies parameters for each unconfined groundwater aquifer in the study area. Aquifers consist
of two zones – a lower saturated zone and an upper unsaturated zone.
Formats:
Name
Por
WP
FC
K
Kslope
Ψslope
UEF
LED
GWR
BE
WTE
UMC
Parameters:
Name
aquifer name
Por
soil porosity (fraction)
WP
soil wilting point (fraction)
FC
soil field capacity (fraction)
K
saturated hydraulic conductivity (in/hr or mm/hr)
Kslope
slope of hydraulic conductivity versus moisture content curve
Ψslope
slope of soil tension versus moisture content curve
UEF
fraction of total evaporation available for evapotranspiration in the upper
unsaturated zone
LED
maximum depth into the lower saturated zone over which evapotranspiration
can occur (ft or m)
GWR
rate of percolation from saturated zone to deep groundwater when water table
is at ground surface (in/hr or mm/hr)
BE
elevation of the bottom of the aquifer (ft or m)
WTE
water table elevation at start of simulation (ft or m)
UMC
unsaturated zone moisture content at start of simulation (fraction)
Remarks:
Use one line for each groundwater aquifer specified in the [AQUIFERS] section.
A single aquifer can underlie multiple subcatchment areas.
Parameters that describe the groundwater flow between the aquifer underneath a subcatchment
and a node of the conveyance network are supplied in the [GROUNDWATER] section.
Section:
[GROUNDWATER]
Purpose:
SWMM5 Input Data Formats
198
5/30/05
Supplies parameters that determine the rate of groundwater flow between the aquifer underneath
a subcatchment and a node of the conveyance system.
Formats:
Subcatch
Aquifer
Node
SurfElev
A1
B1
A2
B2
A3
TW
Parameters:
Subcatch
subcatchment name
Aquifer
name of groundwater aquifer underneath the subcatchment
Node
name of node in conveyance system exchanging groundwater with aquifer
SurfElev
surface elevation of subcatchment (ft or m)
A1
groundwater flow coefficient (see below)
B1
groundwater flow exponent (see below)
A2
surface water flow coefficient (see below)
B2
surface water flow exponent (see below)
A3
surface water – groundwater interaction coefficient (see below)
TW
fixed depth of surface water at receiving node (ft or m) (set to zero if surface
water depth will vary as computed by flow routing)
Remarks:
Use one line for each subcatchment that exchanges groundwater with the conveyance system.
The flow coefficients are used in the following equation that determines a groundwater flow rate
based on groundwater and surface water elevations:
Q gw = A1( H gw − E ) B1 − A2( H sw − E ) B 2 + A3H gw H sw
where
Qgw
= groundwater flow (cfs per acre or cms per hectare)
Hgw
= computed elevation of groundwater table (ft or m)
Hsw
= computed elevation of surface water at receiving node (ft or m) if TW is 0 or
TW + E otherwise
E
= fixed elevation of node invert as specified in input (ft or m)
If groundwater flow is simply proportional to the difference between the groundwater table
elevation and the surface water elevation, then set A1 equal to the proportionality constant, A2 to
A1, B1 and B2 to 1.0, and A3 to 0.
Section:
[SNOWMELT]
< TO BE ADDED LATER >
SWMM5 Input Data Formats
199
5/30/05
SWMM5 Input Data Formats
200
5/30/05
[JUNCTIONS]
Section:
Purpose:
Identifies each junction node of the drainage system. Junctions are points in space where
channels and pipes connect together. For sewer systems they can be either connection fittings or
manholes.
Format:
Name
InvertEl
( MaxDepth
InitDepth
SurDepth
( PondedArea ) )
Parameters:
Name
name assigned to junction node
InvertEl
elevation of junction invert (ft or m)
MaxDepth
depth from ground to invert elevation (ft or m)
InitDepth
water depth at start of simulation (ft or m)
SurDepth
maximum additional head above ground elevation that manhole junction can
sustain under surcharge conditions (ft or m)
PondedArea
area subjected to surface ponding once water depth exceeds SurDepth (ft2 or
m2 )
Remarks:
Use one line for each junction node.
A junction's name cannot be the same as that of another node or subcatchment.
A value must be supplied for InvertEl. The remaining parameters are optional with a default
value of zero. If not supplied, the actual maximum depth at the junction will be computed
internally from the connecting channel or pipe with the highest crown elevation.
Use the SurDepth parameter to allow a manhole junction to partly pressurize during surcharge
events, as might happen with bolted manholes. Use a value of 0 if flooding occurs once the water
depth exceeds the Maxdepth value.
Enter a non-zero value for PondedArea if overflows can be stored and be re-introduced into the
drainage system when the ALLOW_PONDING option in the [OPTIONS] section is set to YES. The
default value is 0.
SWMM5 Input Data Formats
201
5/30/05
[OUTFALLS]
Section:
Purpose:
Identifies each outfall node (i.e., final downstream boundary) of the drainage system and the
corresponding water stage elevation. Only one link can be incident on an outfall node.
Formats:
Name
InvertEl
FREE
FlapGate
Name
InvertEl
NORMAL
FlapGate
Name
InvertEl
FIXED
FixedStage
Name
InvertEl
TIDAL
TidalCurve
Name
InvertEl
TIMESERIES
StageSeries
FlapGate
FlapGate
FlapGate
Parameters:
Name
name assigned to outfall node
InvertEl
invert elevation (ft or m)
FixedStage
elevation of fixed stage outfall (ft or m)
TidalCurve
name of curve in [CURVES] section containing tidal height (i.e., outfall stage) v.
hour of day over a complete tidal cycle
StageSeries
name of time series in [TIMESERIES] section that describes how outfall stage
varies with time
FlapGate
YES or NO depending on whether a flap gate is present or not.
Remarks:
Use one line, describing the applicable outfall type, for each outfall node.
An outfall's name cannot be the same as that of another node or subcatchment.
Use of outfall nodes is optional for uniform flow (UF) or kinematic wave (KW) routing. At least one
outfall must be present in a drainage system analyzed with dynamic wave routing.
A FREE outfall bases the outfall stage on the smaller of the critical and normal depths of flow in
the connecting conduit. A NORMAL outfall uses just the normal depth of flow. A FIXED outfall
uses a constant water elevation at all times. A TIDAL outfall has outfall stage varying in a
repeating fashion over a tidal period. The TIMESERIES outfall allows the outfall stage varying in
any specified manner over time.
The FlapGate parameter determines whether backflow through the outfall is allowed or not.
SWMM5 Input Data Formats
202
5/30/05
[DIVIDERS]
Section:
Purpose:
Identifies each flow divider node of the drainage system. Flow dividers are junctions with exactly
two outflow conduits where the total outflow is divided between the two in a prescribed manner.
Formats:
Name InvertEl
DivertedLink
CUTOFF
FlowValue
Name InvertEl
DivertedLink
TABULAR
FlowCurve
Name InvertEl
DivertedLink
WEIR
MinFlow
MaxFlow
MaxHead
Cd
Parameters:
Name
name assigned to divider node
InvertEl
invert elevation (ft or m)
DivertedLink name of link to which flow is diverted
FlowValue
flow for CUTOFF divider at which diversion begins (flow units)
FlowCurve
name of curve for TABULAR divider that relates diverted flow to total flow
MinFlow
minimum flow for WEIR divider (flow units)
MaxFlow
maximum flow for WEIR divider (flow units)
MaxHead
maximum head difference over WEIR divider (ft or m)
Cd
discharge coefficient for WEIR divider
Remarks:
Use one line, with one choice of divider type (CUTOFF, TABULAR, or WEIR), for each divider
node.
For a CUTOFF divider, all flow above the cutoff level is diverted. For a TABULAR divider, a curve is
supplied that specifies the amount of diverted flow to total flow. For a WEIR divider the diverted
flow is linearly proportional to the total flow in excess of some minimum flow.
A divider's name cannot be the same as that of another node or subcatchment.
SWMM5 Input Data Formats
203
5/30/05
[STORAGE]
Section:
Purpose:
Identifies each storage node of the drainage system. Storage nodes can have any shape as
specified by a surface area versus water depth relation.
Format:
Name
InvertEl
MaxDepth
InitDepth
TABULAR
Acurve
Name
InvertEl
MaxDepth
InitDepth
FUNCTIONAL
Acoeff
Aexp
Parameters:
Name
name assigned to storage node
InvertEl
invert elevation (ft or m)
MaxDepth
maximum water depth possible (ft or m)
InitDepth
water depth at start of simulation (ft or m)
Acurve
name of curve with surface area (ft2 or m2) as a function of depth (ft or m) for
TABULAR geometry
Acoeff, Aexp coefficient and exponent, respectively, of power function that relates surface
2
2
area A (ft or m ) to depth D (ft or m) for FUNCTIONAL geometry (i.e., A =
Acoeff(D)
Aexp
)
Remarks:
Use one line for each storage node.
A storage node's name cannot be the same as that of another node or subcatchment.
A storage node whose cross-sectional area remains constant with depth (e.g. a cylinder or cube)
can be described by using a FUNCTIONAL geometry type whose coefficient equals the crosssectional area and whose exponent is 0.
Pumps or regulators (e.g., orifice) links can be used to model outlets, where the parameters of
such links will determine the outflow as a function of storage depth.
Examples:
[STORAGE]
;Example of a storage node of variable geometry
S1
125
10
5
TABULAR
AREATBL1
;Example of a cylindrical storage node
S2
247
6
5
SWMM5 Input Data Formats
FUNCTIONAL
125
0
204
5/30/05
[CONDUITS]
Section:
Purpose:
Identifies each conduit link of the drainage system. Conduits are pipes or channels that convey
water from one node to another.
Format:
Name
Node1
Node2
Length
Nvalue
Zup
Zdown
InitFlow
Parameters:
Name
name assigned to conduit link
Node1
name of upstream node
Node2
name of downstream node
Length
conduit length (ft or m)
Nvalue
value of N (i.e., roughness parameter) in Manning’s equation
Zup
offset height of upstream end of conduit invert above the invert elevation of its
upstream node (ft or m)
Zdown
offset height of downstream end of conduit invert above the invert elevation of
its downstream node (ft or m)
InitFlow
flow in conduit at start of simulation (flow units)
Remarks:
Use one line for each conduit link.
A conduit's name cannot be the same as that of another link.
A conduit’s cross-sectional geometry data is entered in the [XSECTION] section.
The figure below illustrates the meaning of the Zup and Zdown parameters.
Zup
Zdown
SWMM5 Input Data Formats
205
5/30/05
[PUMPS]
Section:
Purpose:
Identifies each pump link of the drainage system.
Format:
Name
Node1
Node2
PumpType
CurveName
( InitStatus )
Parameters:
Name
name assigned to pump link
Node1
name of upstream node
Node2
name of downstream node
PumpType
TYPE1, TYPE2, TYPE3, or TYPE4 (see below)
CurveName
name of pump curve listed in the [TABLES] section of the input
InitStatus
either ON or OFF
Remarks:
Use one line for each pump link.
A pump's name cannot be the same as that of another link.
The various pump types and their pump curves are defined as follows:
TYPE1 – an off-line pump with wet well. The pump’s upstream node must be a storage unit. The
pump curve consists of any number of wet well volume – pump flow points. The pumping
rate remains constant between each curve segment.
TYPE2 – an in-line lift pump. The pump curve consists of any number of node depth – pump flow
points. The pumping rate remains constant between each curve segment.
TYPE3 – an in-line, declining head-discharge pump. The pump discharge is a decreasing function
of the head difference between discharge and inlet nodes. The pump curve consists of
any number of head – flow points. The pumping rate is linearly interpolated bewteen
points.
TYPE4 – a variable speed in-line pump. The pump curve is similar to that of a TYPE2 pump,
consisting of any number of depth – flow points, except that linear interpolation is used
to determine flow over each curve segment.
The operation of pumps can be controlled through rules entered in the [CONTROLS] section of
the input file.
The default value for InitStatus is ON.
SWMM5 Input Data Formats
206
5/30/05
TYPE2
Flow
Flow
TYPE1
Volume
Depth
TYPE4
Flow
Flow
TYPE3
Head
SWMM5 Input Data Formats
Depth
207
5/30/05
[ORIFICES]
Section:
Purpose:
Identifies each orifice link of the drainage system. An orifice link serves to limit the flow exiting a
node and is often used to model flow diversions.
Format:
Name
Node1
Node2
Type
Height
Cd
( FlapGate )
Parameters:
Name
name assigned to orifice link
Node1
name of upstream node
Node2
name of downstream node
Type
SIDE or BOTTOM
Height
height of a side orifice’s bottom from invert of upstream node (ft or m)
Cd
discharge coefficient (unitless)
FlapGate
YES if flap gate present, NO if not
Remarks:
Use one line for each orifice.
An orifice's name cannot be the same as that of another link.
Orifices can have flap gates that prevent reverse flow through them. The default value for
FlapGate is NO.
The Height parameter for Bottom orifices will always be overridden to 0.
The geometry of an orifice’s opening must be described in the [XSECTION] section. The only
allowable shapes are CIRCULAR and RECT_CLOSED (closed rectangular).
Orifice
Manhole
Structure
Height
SWMM5 Input Data Formats
208
5/30/05
[WEIRS]
Section:
Purpose:
Identifies each weir link of the drainage system. Weirs are used to model flow diversions.
Format:
Name
Node1
Node2
Type
Height
Cd
( FlapGate
EC
Cd2 )
Parameters:
Name
name assigned to weir
Node1
name of upstream node
Node2
name of downstream node
Type
TRANSVERSE, SIDEFLOW, V-NOTCH, or TRAPEZOIDAL
Height
height of weir crest above invert of upstream node (ft or m)
Cd
weir discharge coefficient (for CFS if using US flow units or CMS if using metric
flow units)
FlapGate
YES if flap gate is present, NO if not
EC
number of end contractions for TRANSVERSE or TRAPEZOIDAL weir
Cd2
discharge coefficient for triangular ends of a TRAPEZOIDAL weir (for CFS if
using US flow units or CMS if using metric flow units)
Remarks:
Use one line for each weir.
A weir’s name cannot be the same as that of another link.
The geometry of a weir’s opening is described in the [XSECTION] section. The following shapes
must be used with each type of weir:
Weir Type
Cross-Section Shape
Transverse
RECT_OPEN
Sideflow
RECT_OPEN
V-Notch
TRIANGULAR
Trapezoidal
TRAPEZOIDAL
Default values for FlapGate, EC, and Cd2 are NO, 0, and 0, respectively.
SWMM5 Input Data Formats
209
5/30/05
[OUTLETS]
Section:
Purpose:
Identifies each outlet flow control device of the drainage system. These devices are used to
model outflows from storage units or flow diversions with a user-defined relation between flow
rate and water depth.
Format:
Name
Node1
Node2
Height TABULAR
Qcurve
( FlapGate )
Name
Node1
Node2
Height FUNCTIONAL
Qcoeff
Qexpon
( FlapGate )
Parameters:
Name
name assigned to outlet
Node1
name of upstream node
Node2
name of downstream node
Height
minimum water depth at upstream node for outflow to occur (ft or m)
Qcurve
name of rating curve with outflow rate (flow units) as a function of head (ft or m)
across the outlet for a TABULAR outlet
Qcoeff,
Qexp
coefficient and exponent, respectively, of power function that relates outflow (Q)
to head across the outlet (H) for a FUNCTIONAL outlet (i.e., Q = Qcoeff(H)Qexp )
FlapGate
YES if flap gate present, NO if not
Remarks:
Use one line for each outlet.
An outlet’s name cannot be the same as that of another link.
The default value for FlapGate is NO.
SWMM5 Input Data Formats
210
5/30/05
[XSECTIONS]
Section:
Purpose:
Provides cross-section geometric data for conduit and regulator links of the drainage system.
Formats:
Link
Shape
Geom1
Link
IRREGULAR
Geom2
Geom3
Geom4
Transect
Parameters:
Link
name of conduit, orifice, or weir
Shape
cross-section shape (see Table 2 below for available shapes)
Geom1
maximum depth (ft or m)
Geom2
width parameter (ft or m)
Geom3,
Geom4
auxiliary parameters (e.g., side slopes) (See Table 2 for details).
Transect
name of entry in [TRANSECTS] section which describes the cross-section
geometry of the link
Remarks:
Each conduit in the [CONDUITS] section and regulator in the [ORIFICES] and [WEIRS]
sections must provide cross-section information in this section.
Examples:
[XSECTIONS]
PIPE1
CIRCULAR
2
CHAN1
RECT_OPEN
CHAN2
TRAPEZOIDAL
0
2
3
2
0
0
3
0
0
1
1
; Natural channel with irregular cross-section
CHAN3
IRREGULAR
SWMM5 Input Data Formats
XCHAN3
211
5/30/05
Table 2 Geometric Parameters of Conduit Cross Sections
Shape
Geom1
CIRCULAR
Diameter
RECT_CLOSED
Height
Top Width
RECT_OPEN
Height
Top Width
TRAPEZOIDAL
Height
Top Width
TRIANGULAR
Height
Top Width
HORIZ_ELLIPSE
Height
VERT_ELLIPSE
Height
ARCH
Height1
PARABOLIC
Height
Top Width
POWER_FUNCTION
Height
Top Width
Exponent
RECT_TRIANGULAR
Height
Top Width
Triangle Height
RECT_CIRCULAR
Height
Top Width
Bottom Radius
MODBASKETHANDLE
Height
Bottom Width
EGG
Height
HORSESHOE
Height
GOTHIC
Height
CATENARY
Height
SEMIELLIPTICAL
Height
BASKETHANDLE
Height
SEMICIRCULAR
Height
1
Geom2
Geom3
Geom4
Left Slope
Right Slope
Nominal standard size.
SWMM5 Input Data Formats
212
5/30/05
[LOSSES]
Section:
Purpose:
Specifies minor head loss coefficients and flap gates for conduits.
Formats:
Conduit
EntryLoss
ExitLoss
AvgLoss
( FlapGate )
Parameters:
Conduit
name of conduit
EntryLoss
entrance minor loss coefficient
ExitLoss
exit minor loss coefficient
AvgLoss
average minor loss coefficient across length of conduit
FlapGate
YES if conduit has a flap gate that prevents back flow, NO otherwise
Remarks:
Only conduits with minor losses or flap gates need be entered in this section.
Minor losses are only computed for the DW flow routing option (see [OPTIONS] section). They
are computed as
Kv 2 / 2 g where K = minor loss coefficient, v = velocity, and g = acceleration of
gravity. Entrance losses are based on the velocity at the entrance of the conduit, exit losses on
the exit velocity, and average losses on the average velocity.
SWMM5 Input Data Formats
213
5/30/05
[TRANSECTS]
Section:
Purpose:
Describes the cross-section geometry of natural channels or conduits with irregular shapes
following the HEC-2 data format.
Formats:
NC
Nleft
Nright
Nchannel
X1
Name
Nsta
Xleft
GR
Elevation
Station
Xright
0
0
0
Wfactor
Eoffset
...
Parameters:
Manning’s N of left overbank portion of channel (use 0 if no change from
Nleft
previous NC line
Manning’s N of right overbank portion of channel (use 0 if no change from
Nright
previous NC line
Manning’s N of main channel portion of channel (use 0 if no change from
Nchannel
previous NC line
Name
name assigned to channel
Nsta
number of stations across cross-section at which elevation data is supplied
Xleft
station position which ends the left overbank portion of the channel (ft or m)
Xright
station position which begins the right overbank portion of the channel (ft or m)
Wfactor
factor by which distances between stations should be multiplied to increase (or
decrease) the width of the channel (enter 0 if not applicable)
Eoffset
amount added (or subtracted) from the elevation of each station (ft or m)
Elevation
elevation of the channel bottom at a cross-section station relative to some fixed
reference (ft or m)
distance of a cross-section station from some fixed reference (ft or m)
Station
Remarks:
Transect geometry is described as shown below, assuming that one is looking in a downstream
Elevation
direction:
Left
Overbank
Xleft
Right
Overbank
Xright
The first line in this section Station
must always be a NC line. After that, the NC line is only needed when a
transect has different N values than the previous one.
SWMM5 Input Data Formats
214
5/30/05
The Manning’s N values on the NC line will supercede any roughness value entered for the
conduit which uses the irregular cross-section.
There should be one X1 line for each transect. Any number of GR lines may follow, and each GR
line can have any number of Elevation-Station data pairs. (In HEC-2 the GR line is limited to 5
stations.)
The station that defines the left overbank boundary on the X1 line must correspond to one of the
stations on the GR lines that follow. The same holds true for the right overbank boundary. If there
is no match, a warning will be issued and the program will assume that no overbank area exists.
NOTE: The current Beta Test version of SWMM 5 has the order of the Elevation-Station pairs
switched on the GR line. This will be corrected in the final release of the program.
Examples:
[TRANSECTS]
NC
0.08
X1
T92
GR
0
GR
150
0.08
6
5
0.03
50
110
0.0
50
4
55
0.0
1
0.0
100
0.0
0
799
110
3
5
SWMM5 Input Data Formats
215
5/30/05
[CONTROLS]
Section:
Purpose:
Determines how pumps and regulators will be adjusted based on simulation time or conditions at
specific nodes and links.
Formats:
Each control rule is a series of statements of the form:
RULE
ruleID
IF
condition_1
AND
condition_2
OR
condition_3
AND
condition_4
Etc.
THEN
action_1
AND
action_2
Etc.
ELSE
action_3
AND
action_4
Etc.
PRIORITY value
Parameters:
RuleID
an ID label assigned to the rule
condition_n
a condition clause
action_n
an action clause
value
a priority value (e.g., a number from 1 to 5)
Condition Clause Format:
A condition clause of a Control Rule has the following format:
object
where
id
attribute
relation
value
object
=
a category of object
id
=
the object’s ID label
attribute
=
an attribute or property of the object
relation
=
a relational operator (=, <>, <, <=, >, >=)
value
=
an attribute value
Some examples of condition clauses are:
NODE
N23
DEPTH
>
PUMP
P45
STATUS =
10
OFF
SIMULATION TIME = 12:45:00
The objects and attributes that can appear in a condition clause are as follows:
Object
SWMM5 Input Data Formats
Attributes
Value
216
5/30/05
NODE
DEPTH
numerical value
HEAD
numerical value
INFLOW
numerical value
FLOW
numerical value
DEPTH
numerical value
STATUS
ON or OFF
FLOW
numerical value
ORIFICE
SETTING
fraction open
WEIR
SETTING
fraction open
SIMULATION
TIME
elapsed time in decimal
LINK
PUMP
hours or hr:min:sec
SIMULATION
DATE
month-day-year
CLOCKTIME
time of day in hr:min:sec
Action Clause Format:
An action clause of a Control Rule can have one of the following formats:
PUMP
id
STATUS
=
ON/OFF
ORIFICE
id
SETTING
=
value
WEIR
id
SETTING
=
value
where SETTING refers to the fractional amount that an orifice is fully open or to the fractional
amount of the original height between the crest and the top of a weir that remains (i.e., weir
control is accomplished by moving the crest height up and down). Some examples of action
clauses are:
PUMP P67 STATUS = OFF
ORIFICE O212 SETTING = 0.5
Remarks:
Only the RULE, IF and THEN portions of a rule are required; the other portions are optional.
When mixing AND and OR clauses, the OR operator has higher precedence than AND, i.e.,
IF A or B and C
is equivalent to
IF (A or B) and C.
If the interpretation was meant to be
IF A or (B and C)
then this can be expressed using two rules as in
IF A THEN ...
IF B and C THEN ...
The PRIORITY value is used to determine which rule applies when two or more rules require that
conflicting actions be taken on a link. A rule without a priority value always has a lower priority
than one with a value. For two rules with the same priority value, the rule that appears first is
given the higher priority.
Examples:
; Simple time-based pump control
SWMM5 Input Data Formats
217
5/30/05
RULE R1
IF SIMULATION TIME > 8
THEN PUMP 12 STATUS = ON
ELSE PUMP 12 STATUS = OFF
; Multi-condition orifice gate control
RULE R2A
IF NODE 23 DEPTH > 12
AND LINK 165 FLOW > 100
THEN ORIFICE R55 SETTING = 0.5
RULE R2B
IF NODE 23 DEPTH > 12
AND LINK 165 FLOW > 200
THEN ORIFICE R55 SETTING = 1.0
RULE R2C
IF NODE 23 DEPTH <= 12
OR LINK 165 FLOW <= 100
THEN ORIFICE R55 SETTING = 0
; Pump station operation (as in a SWMM4 Type5 pump)
RULE R3A
IF NODE N1 DEPTH > 5
THEN PUMP N1A STATUS = ON
RULE R3B
IF NODE N1 DEPTH > 7
THEN PUMP N1B STATUS = ON
RULE R3C
IF NODE N1 DEPTH <= 3
THEN PUMP N1A STATUS = OFF
AND PUMP N1B STATUS = OFF
SWMM5 Input Data Formats
218
5/30/05
[POLLUTANTS]
Section:
Purpose:
Identifies the pollutants being analyzed.
Format:
Name
Units
Crain
Cgw
Kdecay
(CoPollut
CoFract)
Parameters:
Name
name assigned to pollutant
Units
concentration units (MG/L for milligrams per liter, UG/L for micrograms per liter,
or #/L for direct count per liter)
Crain
concentration of pollutant in rainfall (concentration units)
Cgw
concentration of pollutant in groundwater (concentration units)
Kdecay
first-order decay coefficient (1/days)
CoPollut
name of co-pollutant
CoFract
fraction of co-pollutant concentration
Remarks:
Use one line for each pollutant included in the analysis.
FLOW and EROSION are reserved words and cannot be used to name a pollutant.
If there is no co-pollutant, then the last two parameters can be omitted.
When pollutant X has a co-pollutant Y, it means that fraction CoFract of pollutant Y’s runoff
concentration is added to pollutant X’s runoff concentration when wash off from a subcatchment
is computed.
Examples:
[POLLUTANTS]
BOD
mg/L
0
0
0.5
TSS
mg/L
0
0
0.0
;10% of mg/L of TSS is ug/L of lead
Lead ug/L
0
5
SWMM5 Input Data Formats
0.0
TSS
0.1
219
5/30/05
[LANDUSES]
Section:
Purpose:
Identifies the various categories of land uses within the drainage area. Each subcatchment area
can be assigned a different mix of land uses. Each land use can be subjected to a different street
sweeping schedule.
Format:
Name
( SweepInterval
Availability
LastSweep )
Parameters:
Name
land use name
SweepInterval
days between street sweeping
Availability
fraction of pollutant buildup available for removal by street sweeping
LastSweep
days since last sweeping at start of the simulation
Remarks:
Use one line for each land use category.
If street sweeping does not apply, then the last three items can be omitted.
Examples:
[LANDUSES]
RESIDENTIAL
3
UNDEVELOPED
SWMM5 Input Data Formats
0.8
0 ; swept every 3 days
; undeveloped land not swept
220
5/30/05
[COVERAGES]
Section:
Purpose:
Specifies the percentage of a subcatchment’s area that is covered by each category of land use.
Format:
Subcatch
Landuse
Percent
Landuse
Percent
. . .
Parameters:
Subcatch
subcatchment name
Landuse
land use name
Percent
percent of subcatchment area
Remarks:
More than one pair of land use - percentage values can be entered per line. If more than one line
is needed, then the subcatchment name must still be entered first on the succeeding lines.
If a land use does not pertain to a subcatchment, then it does not have to be entered.
If no land uses are associated with a subcatchment then no contaminants will appear in the runoff
from the subcatchment.
SWMM5 Input Data Formats
221
5/30/05
[BUILDUP]
Section:
Purpose:
Specifies the rate at which pollutants build up over different land uses between rain events.
Format:
Landuse
Pollutant
FuncType
C1
C2
C3
Normalizer
Parameters:
Landuse
land use name
Pollutant
pollutant name
FuncType
buildup function type: ( POWER / EXPONENTIAL / SATURATION )
C1, C2, C3
buildup function parameters (see Table 3)
Normalizer
AREA if buildup is per unit area, CURBLENGTH if per length of curb.
Remarks:
Use one line for each land use - pollutant combination for which the buildup process pertains.
Table 3 Available Pollutant Buildup Functions
(Mass per unit of Normalizer for t antecedent dry days)
SWMM5 Input Data Formats
Function
Equation
Power
Min (C1, C3*tC2)
Exponential
C1*(1 – exp(-C2*t))
Saturation
C1*t / (C3 + t)
222
5/30/05
[WASHOFF]
Section:
Purpose:
Specifies the rate at which pollutants are washed off from different land uses during rain events.
Format:
Landuse
Pollutant
Model
Coeff
Expon
SweepEffic BMPEffic
Parameters:
Landuse
land use name
Pollutant
pollutant name
Model
washoff model type (see Table 4): (EXP / RC / EMC)
Coeff
washoff model coefficient
Expon
washoff model exponent
SweepEffic
street sweeping removal efficiency (percent)
BMPEffic
BMP removal efficiency (percent)
Remarks:
Use one line for each land use - pollutant combination for which wash off occurs.
Table 4 Pollutant Wash Off Models
Function
Name
Equation
Units
EXP
Exponential
Coeff (runoff)Expon (buildup)
Mass/sec
RC
Rating Curve
Coeff (runoff)Expon
Mass/sec
EMC
Event Mean Concentration
Coeff
Mass/Liter
In the equations listed above, the runoff variable for the Exponential model is expressed in
catchment depth per unit of time (inches per hour or millimeters per hour), while for the rating
Curve model it is in whatever flow units were specified in the [OPTIONS] section of the input file
(e.g., CFS, CMS, etc.).
SWMM5 Input Data Formats
223
5/30/05
[TREATMENT]
Section:
Purpose:
Specifies the degree of treatment received by pollutants at specific nodes of the conveyance
system.
Format:
Node
Pollut
FuncType
Function
Parameters:
Node
Name of node where treatment occurs
Pollut
Name of pollutant receiving treatment
FuncType
Type of treatment function specified. Choices are:
CONCEN – function computes effluent concentration
REMOVAL – function computes fractional removal
RATE – function computes rate of removal (mass/hour) within storage units only
Function
mathematical function expressing treatment result in terms of pollutant
concentrations, pollutant removals, and other standard variables (see below).
Remarks:
Use one line for each node - pollutant combination where treatment occurs.
STILL UNDER CONSTRUCTION.
SWMM5 Input Data Formats
224
5/30/05
[DWF]
Section:
Purpose:
Specifies baseline dry weather flow or quality entering the drainage system at specific nodes.
Format:
Node
Item
Value
( Pattern1
Pattern2 ... )
Parameters:
Node
name of node where dry weather flow enters
Item
keyword FLOW for flow or pollutant name for quality constituent
Value
average baseline value for corresponding Item (flow or concentration units)
Pattern1,
Pattern2,
optional name of time pattern appearing in the [PATTERNS] section
etc.
Remarks:
Use one or more lines for each node that receives inflow contribution from dry weather flow.
A maximum of 6 pattern names can be used, one for monthly variation, one for day of week
variation, one for AM hourly variation, one for PM hourly variation, one for weekend AM hourly
variation and one for weekend PM hourly variation.
The actual dry weather input will equal the product of the baseline value and any adjustment
factors supplied by the specified patterns. (If not supplied, an adjustment factor defaults to 1.0.)
Examples:
[DWF]
Node1
FLOW
34.5
Monthly1
AM1
PM1
Node2
FLOW
10.2
Monthly1
AM1
PM1
Node2
BOD
80
Monthly2
DayOfWeek2
SWMM5 Input Data Formats
225
5/30/05
[PATTERNS]
Section:
Purpose:
Specifies time pattern of dry weather flow or quality in the form of adjustment factors applied as
multipliers to baseline values.
Format:
Name
MONTHLY
Factor1
Factor2
...
Factor12
Name
DAILY
Factor1
Factor2
...
Factor7
Name
AM
Factor1
Factor2
...
Factor12
Name
PM
Factor1
Factor2
...
Factor12
Name
AM_WEEKEND Factor1
Factor2
...
Factor12
Name
PM_WEEKEND Factor1
Factor2
...
Factor12
Parameters:
Name
name used to identify the pattern
Factor1,
Factor2,
etc.
multiplier values
Remarks:
The MONTHLY format is used to set monthly pattern factors for dry weather flow constituents.
The DAILY format is used to set dry weather pattern factors for each day of the week, where
Sunday is day 1.
The AM and PM formats are used to set dry weather factors for each hour of the AM and PM
portions of the day, respectively. If these factors are different for weekend days than for weekday
days then the AM_WEEKEND and PM_WEEKEND formats can be used to specify hourly adjustment
factors just for weekends.
The pattern factors are applied as multipliers to any baseline dry weather flows or quality
concentrations supplied in the [DWF] section.
If not supplied, each adjustment factor for each constituent defaults to 1.0.
SWMM5 Input Data Formats
226
5/30/05
Examples:
[PATTERNS]
; Day of week adjustment factors
DAILY1
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
DAILY2
0.8
0.9
1.0
1.1
1.0
0.9
0.8
; Hourly adjustment factors
AM1 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.5 1.1 1.0
PM1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
SWMM5 Input Data Formats
227
5/30/05
[INFLOWS]
Section:
Purpose:
Specifies external runoff hydrographs and pollutographs that enter the drainage system at
specific nodes.
Formats:
Node
FLOW
FlowSeries
Node
Pollut
PollutSeries
Format
(ConvFactor)
Parameters:
Node
name of node where external inflow enters
FlowSeries
name of time series describing how external inflows vary with time
Pollut
name of pollutant
PollutSeries name of time series describing how external pollutant loading varies with time
CONCEN if pollutant inflow is described as a concentration, MASS if it is
Format
described as a mass flow rate.
if pollutant inflow is a mass flow rate, the factor that converts this value into
ConvFactor
(concentration units) times (flow units), where concentration units are those
specified for the pollutant in the [POLLUTANTS] section and flow units are those
specified in the [OPTIONS] section
Remarks:
Use one line for each external inflow that is described.
Pollutant inflow can either be described with a constant inflow concentration (second format
above) or with a time-varying concentration (third format above).
If an external inflow of a pollutant concentration is specified for a node, then there must also be
an external inflow of FLOW provided for the same node.
Examples:
[INFLOWS]
NODE2
FLOW
N2FLOW
NODE2
BOD
100
NODE33
TSS
N33TSS
CONCEN
;Mass inflow of BOD in time series N65BOD given in lbs/hr
NODE65
BOD
N65BOD
MASS
4.5
;(4.5 converts lbs/hr to cfs-mg/L)
[LOADINGS]
Section:
Purpose:
Specifies the pollutant buildup that exists on each subcatchment at the start of a simulation.
SWMM5 Input Data Formats
228
5/30/05
Format:
Subcatch
Pollut
InitBuildup
Parameters:
Subcatch
name of a subcatchment
Pollut
name of a pollutant
InitBuildup
initial buildup of pollutant (same units as used in [BUILDUP] section)
Remarks:
Use one line for each subcatchment and pollutant where initial pollutant buildup will be specified.
If an initial buildup is not specified for a pollutant, then its initial buildup is computed by applying
the DRY_DAYS option (specified in the [OPTIONS] section) to the pollutant’s buildup function for
each land use in the subcatchment.
SWMM5 Input Data Formats
229
5/30/05
[RDII]
Section:
Purpose:
Specifies the parameters that describe rainfall dependent inflow / infiltration entering the drainage
system at specific nodes.
Format:
Node
UHgroup
SewerArea
Parameters:
Node
name of a node
UHgroup
name of an RDII unit hydrograph group specified in the [HYDROGRAPHS]
section
SewerArea
area of the sewershed which contributes RDII to the node (acres or hectares)
Remarks:
Use one line to specify the UH group and sewershed area for each node with RDII.
Examples:
[RDII]
N1
UH101
56.5
SWMM5 Input Data Formats
230
5/30/05
[HYDROGRAPHS]
Section:
Purpose:
Specifies the shapes of the triangular unit hydrographs that determine the amount of rainfall
dependent inflow / infiltration (RDII) entering the drainage system.
Format:
UHgroup
Raingage
UHgroup
Month
R1
T1
K1
R2
T2
K2
R3
T3
K3
Parameters:
UHgroup
name assigned to a unit hydrograph (UH) group
Raingage
name of rain gage used by UH group
Month
month of the year (e.g., JAN, FEB, etc. or ALL for all months)
R1, R2, R3
response ratios for the short-term, intermediate-term, and long-term UH
responses, respectively
T1, T2, T3
time to peak (hours) for the short-term, intermediate-term, and long-term UH
responses, respectively
K1, K2, K3
recession limb ratios for short-term, intermediate-term, and long-term UH
responses, respectively
Remarks:
For each group of unit hydrographs, use one line to specify its rain gage followed by one or more
lines containing UH shape parameters for months with RDII flow. Months not listed are assumed
to have no RDII.
The response ratios (R) are the fraction of a unit of rainfall depth that becomes RDII. The sum of
the ratios for the three UH’s do not have to equal 1.0.
The recession limb ratios (K) are the ratio of the duration of the UH recession limb to the time to
peak (T) making the UH time base T*(1+K) hours. The area under each UH is 1 inch (or mm).
Examples:
[HYDROGRAPHS]
;All UH sets in this group have the same shapes except those in July
UH101
RG1
UH101
ALL
0.033
1.0
2.0
0.033
3.0
2.0
0.033
UH101
JUL
0.033
0.5
2.0
0.011
2.0
2.0
0.0
SWMM5 Input Data Formats
231
10.0
2.0
5.0
2.0
5/30/05
[CURVES]
Section:
Purpose:
Describes in tabular format a relationship between two variables.
Format:
Name
Type
X-value
Y-value
...
Parameters:
Name
name assigned to table
Type
STORAGE / DIVERSION / TIDAL / PUMP1 / PUMP2 / PUMP3 /
PUMP4 / RATING
X-value
an x (independent variable) value
Y-value
the y (dependent variable) value corresponding to x
Remarks:
Each table must have a unique name.
Multiple pairs of x-y values can appear on a line. If more than one line is needed, repeat the
table's name (but not the type) on subsequent lines. The x-values must be entered in increasing
order.
Choices for table type have the following meanings (flows are expressed in the user’s choice of
flow units set in the [OPTIONS] section):
•
STORAGE (area in ft2 (m2) v. depth in ft (m) for a storage unit node)
•
DIVERSION (diverted outflow v. total inflow for a flow divider node)
•
TIDAL (water surface elevation in ft (m) v. hour of tidal cycle for an outfall node)
•
PUMP1 (pump outflow v. volume in ft3 (m3))
•
PUMP2 (pump outflow v. depth in ft (m))
•
PUMP3 (pump outflow v. head in ft (m))
•
PUMP4 (pump outflow v. depth in ft (m))
•
RATING (outlet flow v. head in ft (m))
Examples:
[CURVES]
;Storage area curve (x = depth (ft), y = surface area (ft2))
AC1
STORAGE
0
1000
2
2000
4
3500
6
4200
8
5000
;Type1 pump curve (x = wet well vol. (ft3), y = flow (cfs))
PC1
PUMP1
PC1
100
5
300
SWMM5 Input Data Formats
10
500
20
232
5/30/05
[TIMESERIES]
Section:
Purpose:
Describes how some quantity varies over time.
Formats:
Name
Date
ClockTime
Name
Time
Value
Value
...
...
Parameters:
Name
name assigned to time series
Date
date in Month-Day-Year format (e.g., June 15, 2001 would be 6-15-2001)
ClockTime
24-hour military time (e.g., 8:40 pm would be 20:40) relative to the last date
specified (or to midnight of the starting date of the simulation if no previous date
was specified)
hours since the start of the simulation, expressed as a decimal number or as
Time
Hours:Minutes
value corresponding to given date and time
Value
Remarks:
Each time series must have a unique name.
Multiple date-time-value or time-value entries can appear on a line. If more than one line is
needed, the table's name must be repeated as the first entry on subsequent lines.
The first two formats can be mixed together in the same series. Thus once a date is specified, the
next time without a date is interpreted to be hours since midnight of the last date entered. An
example illustrating this is the rainfall series shown in the Examples section below. The last entry
on the first line means 10 hours after midnight of June 15, 2001 and not 10 hours from the start of
the simulation.
It is recommended that comment lines be used to describe what each time series represents.
Time series can be used for the following quantities:
Rainfall
Evaporation
Temperature
Outfall Stage
Inflow Hydrograph
Inflow Pollutograph
SWMM5 Input Data Formats
233
5/30/05
Examples:
[TIMESERIES]
;Rainfall time series with dates specified
TS1
6-15-2001 7:00 0.1
8:00 0.2
TS1
6-21-2001 4:00 0.2
5:00 0
9:00 0.05
14:00 0.1
10:00 0
15:00 0
;Inflow hydrograph with time relative to start of simulation
;(Note that hours can be expressed as decimal hours or hr:min)
HY1
0
HY1
32:10 0
0
1.25
SWMM5 Input Data Formats
100
34.0
57
2:30
150
35.33
234
85
3.0
120
48.67
4.5
24
0
50
0
5/30/05
III. Map File Format
SWMM5’s Graphical User Interface (GUI) can display a schematic map of the drainage area being
analyzed. This map displays subcatchments as polygons, nodes as circles, links as polylines, and rain
gages as bitmap symbols. In addition it can display text labels and a backdrop image, such as a street
map. The GUI has tools for drawing, editing, moving, and displaying these map elements. The map’s
coordinate data are stored in the format described below. Normally these data are simply appended to the
SWMM5 input file by the GUI so users do not have to concern themselves with it. However it is sometimes
more convenient to import map data from some other source, such as a CAD or GIS file, rather than
drawing a map from scratch using the GUI. In this case the data must be stored in a separate map file
using the format described below and can then be imported into a SWMM5 project using a command from
the GUI. SWMM5 does not provide any automated facility for converting coordinate data from other file
formats into the SWMM5 map file format.
The map file is organized similarly to the SWMM5 input file, consisting of the following six sections:
[POLYGONS]
X,Y coordinates for each vertex of subcatchment polygons
[COORDINATES]
X,Y coordinates for nodes
[VERTICES]
X,Y coordinates for each interior vertex of polyline links
[LABELS]
X,Y coordinates and text of labels
[SYMBOLS]
X,Y coordinates for rain gages
[BACKDROP]
X,Y coordinates of map’s bounding rectangle and information on the
map’s backdrop image.
Figure 2 displays a sample map and Figure 3 the map file that describes it. As with the input data file, any
text following a semicolon is interpreted as a comment and is ignored. Note that only one link, 3, has
interior vertices which give it a curved shape. Also observe that this map’s coordinate system has no units,
so that the positions of its objects may not necessarily coincide to their real-world locations.
A detailed description of the data in each section of the map file will now be given. Each section begins on
a new page. Mandatory keywords are shown in boldface while optional items appear in parentheses.
Remember that a map file is only used as a visualization aid for SWMM5’s GUI and plays no role in any of
the runoff/routing computations.
SWMM5 Input Data Formats
235
5/30/05
G1
S2
S1
N1
N2
1
2
N3
3
N4
Figure 2. Example Drainage Area Map
SWMM5 Input Data Formats
236
5/30/05
[COORDINATES]
;Node
N1
N2
N3
N4
X-Coord
4006.62
6953.64
4635.76
8509.93
Y-Coord
5463.58
4768.21
3443.71
827.81
[VERTICES]
;Link
3
3
X-Coord
5430.46
7251.66
Y-Coord
2019.87
927.15
[SYMBOLS]
;Gage
G1
X-Coord
5298.01
Y-Coord
9139.07
[Polygons]
;Subcatchment
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S2
S2
S2
S2
S2
S2
S2
X-Coord
3708.61
4834.44
3675.50
1788.08
827.81
430.46
2086.09
10397.35
10927.15
10132.45
7831.13
6655.63
6523.18
8112.58
Y-Coord
8543.05
7019.87
4834.44
4437.09
5529.80
7516.56
9039.74
8443.71
6854.30
5165.56
4983.44
5993.38
8079.47
8841.06
[LABELS]
;X-Coord
5033.11
1655.63
7715.23
Y-Coord
8807.95
7450.33
7549.67
Label
"G1"
"S1"
"S2"
[BACKDROP]
DIMENSIONS
UNITS
FILE
OFFSET
0.00
None
0.00
0.00
0.00
10000.00
10000.00
Figure 3. Map File for Example Map
SWMM5 Input Data Formats
237
5/30/05
[COORDINATES]
Section:
Purpose:
Assigns X,Y coordinates to drainage network nodes.
Formats:
Node
Xcoord
Ycoord
Parameters:
Node
name of node
Xcoord
horizontal coordinate relative to origin in lower left of map
Ycoord
vertical coordinate relative to origin in lower left of map
Remarks:
Include one line for each node displayed on the map.
SWMM5 Input Data Formats
238
5/30/05
[VERTICES]
Section:
Purpose:
Assigns X,Y coordinates to interior vertex points of curved drainage system links.
Formats:
Link
Xcoord
Ycoord
Parameters:
Link
name of link
Xcoord
horizontal coordinate of vertex relative to origin in lower left of map
Ycoord
vertical coordinate of vertex relative to origin in lower left of map
Remarks:
Include a separate line for each interior vertex of the link, ordered from start node to end node.
Straight-line links have no interior vertices and therefore are not listed in this section.
SWMM5 Input Data Formats
239
5/30/05
[POLYGONS]
Section:
Purpose:
Assigns X,Y coordinates to vertex points of polygons that define a subcatchment boundary.
Formats:
Subcatch
Xcoord
Ycoord
Parameters:
Subcatch
name of subcatchment
Xcoord
horizontal coordinate of vertex relative to origin in lower left of map
Ycoord
vertical coordinate of vertex relative to origin in lower left of map
Remarks:
Include a separate line for each vertex of the subcatchment polygon, ordered in a consistent
clockwise or counter-clockwise sequence.
A subcatchment polygon must contain at least three vertices.
SWMM5 Input Data Formats
240
5/30/05
[SYMBOLS]
Section:
Purpose:
Assigns X,Y coordinates to rain gage symbols.
Formats:
Gage
Xcoord
Ycoord
Parameters:
Gage
name of rain gage
Xcoord
horizontal coordinate relative to origin in lower left of map
Ycoord
vertical coordinate relative to origin in lower left of map
Remarks:
Use a separate line for each rain gage.
SWMM5 Input Data Formats
241
5/30/05
[LABELS]
Section:
Purpose:
Assigns X,Y coordinates to user-defined map labels.
Formats:
Xcoord
Ycoord
Label ( Anchor
Font
Size
Bold
Italic )
Parameters:
Xcoord
horizontal coordinate relative to origin in lower left of map
Ycoord
vertical coordinate relative to origin in lower left of map
Label
text of label surrounded by double quotes
Anchor
name of node or subcatchment that anchors the label on zoom-ins
(use an empty pair of double quotes if there is no anchor)
Font
name of label’s font (surround by double quotes if the font name includes
spaces)
Size
font size in points
Bold
YES for bold font, NO otherwise
Italic
YES for italic font, NO otherwise
Remarks:
Use a separate line for each label.
Use of the anchor node feature will prevent the label from moving outside the viewing area when
the map is zoomed in on.
If no font information is provided then a default font is used to draw the label.
SWMM5 Input Data Formats
242
5/30/05
[BACKDROP]
Section:
Purpose:
Assigns control points, distance units, and backdrop file to the map.
Formats:
DIMENSIONS
X-LowerLeft
Y-LowerLeft
X-UpperRight
UNITS
FEET / METERS / DEGREES / NONE
FILE
filename
OFFSET
X-offset
SCALING
Width
Y-UpperRight
Y-offset
Height
Parameters:
X-LowerLeft
lower-left X coordinate of full map extent
Y-LowerLeft
lower-left Y coordinate of full map extent
X-UpperRight upper-right X coordinate of full map extent
Y-UpperRight upper-right Y coordinate of full map extent
Filename
name of file containing backdrop image
X-offset
X coordinate of upper left corner of backdrop image
Y-offset
Y coordinate of upper left corner of backdrop image
Width
width of backdrop image (in map coordinates)
Height
height of backdrop image (in map coordinates)
Remarks:
DIMENSIONS and UNITS apply to the full drainage area map, not to the backdrop image.
SWMM5 Input Data Formats
243
5/30/05
III. RDII/Routing File Format
SWMM5 uses a plain text file to hold time series data of RDII or routed inflows into specific nodes of a
project’s conveyance system. The format of this file is as follows:
the keyword “SWMM5” (without the quotes)
a line of text that describes the file (may be blank)
the time step used for all inflow records (integer seconds)
the number of parameters, including flow rate
the name and units of each parameter where flow rate must be listed first (one per line)
the number of nodes with recorded inflow data
the ID name of each node (one per line)
for each time step having at least one node with non-zero inflow:
the year, month, day, hour, minute, and second of the time step (all on one line,
separated by spaces)
for each node:
the name of the node
the flow rate for the node
the concentration of each quality constituent (one per line)
Note that time periods with no inflow at any node can be skipped. Figure 4 displays an excerpt from an
RDII / Routing interface file.
SWMM5
Example File
300
1
FLOW CFS
2
N1
N2
2002 04 01 00 20
N1
0.000000
N2
0.002549
2002 04 01 00 25
N1
0.000000
N2
0.002549
Figure 4. Excerpt from an RDII/Routing Interface File
SWMM5 Input Data Formats
244
5/30/05
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