OpenFlows – 11 sprendimų hidrologinei, hidraulinei ir sanitarinei inžinerijai
Su vandeniu susijusių problemų sprendimas nėra naujas dalykas. Žinoma, senuoju būdu inžinierius turėjo tai daryti su pasikartojančiais metodais, kurie buvo varginantys ir nesusiję su CAD/GIS aplinka. Šiandien skaitmeninis dvynys kiekvieną dieną sujungia analizės, infrastruktūros projektavimo ir analizės procesus, įskaitant ne tik modeliavimą jo statybai, bet ir veikimui.
Praėjusiais metais turėjau galimybę pasėdėti su kolega, kurią nuo to laiko seku Haestad Methods. Turiu omenyje Bobą Mankowskį, kuris kartu su Benoit Fredericque dalyvavo man per „Going Digital Awards“ renginį Singapūre. Ir, kalbėdami apie skaitmeninių dvynių stebėjimo pažangą, palietėme vandens sprendimų temą, palygindami, kas buvo modeliavimas prieš CAD/BIM ir ką dabar reiškia integruotas valdymas.
Iš ten atsirado ši santrauka, kurią pagaliau nubraižiau, kad apibendrinčiau esamas priemones, skirtas rengti reikšmingo dydžio projektus, tokius kaip bendrieji planai, teritorijų plėtros planai ir geriamojo vandens, nuotekų ir lietaus nuotekų paskirstymo sistemų veiklos optimizavimas.
A. Lietaus kanalizacijos sprendimai („OpenFlows STORM“)
STORM – tai sprendimas, leidžiantis analizuoti ir modeliuoti lietaus nuotekų kanalizacijos sistemas. Jame yra hidrologinės inžinerijos metodų, tokių kaip baseino nuotėkio, įleidimo pajėgumų ir vamzdžių tinklų bei kanalizacijos infrastruktūros srautų skaičiavimas. Jis teikia funkcijas, kurias turi kitos platformos, pvz., HEC-RAS, tačiau tai yra išsamesnis sprendimas profesionalams, orientuotas ne tik į analizę, bet ir į dizainą, todėl gali būti integruotas į kelių ir urbanizacijos inžineriją naudojant tokias priemones kaip. OpenRoads arba OpenSite.
„OpenFlow STORM“ yra šiose dviejose versijose:
1. Civil Storm
2. StormCAD.
Skirtumas tarp šių dviejų versijų yra tas, kad CivilStorm veikia savarankiškai arba Microstation / OpenRoads, o StormCAD veikia AutoCAD. Abi turi panašias funkcijas, nors tos, kurios veikia AutoCAD, yra labiau ribotos ir ne tokios išsamios versijos, skirtos sąveikauti su kitais „Bentley Sytstems“ sprendimais.
Su STORM hidrologijos specialistas galės pritaikyti racionalų metodą maksimaliems srautams apskaičiuoti lietaus kanalizacijos projektavimo metu. Galite nurodyti intensyvumo, trukmės ir dažnio duomenis naudodami lygtis arba lenteles, tada nubrėžti izohyetus ir pakartotinai panaudoti duomenis kituose projektuose. Jis palaiko neribotą skaičių pabaseino plotų ir C koeficientų kiekvienam įtekėjimo baseinui, galintis sugrupuoti išorines prisidedančias sritis, papildomus srautus ir likusius srautus, kad būtų galima modeliuoti nevietinį nuotėkį, prisidedantį prie išleidimo bet kuriame įvade. StormCAD pateikia kelis srauto laiko skaičiavimo metodus, įskaitant viso vamzdžio greitį, normalų greitį, vidutinį ir svertinį galutinį greitį.
Kad profesionalas, taikydamas Racionalų metodą, be problemų galės išspręsti vartotojo apibrėžtą intensyvumo-trukmės-dažnio (IDF) lentelę, Hydro-35, IDF lentelės lygtį, IDF kreivės lygtį, IDF polinominę logaritminę lygtį. Papildomi koncentravimo metodai: vartotojo nustatytas, Carteris, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Aviation Agency, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA ir TN), ilgis ir greitis, SCS delsa, TR-55 lapo srautas, TR-55 seklus koncentruotas Flow, TR-55 kanalo srautas, kinematinė banga, draugas, Bransby-Williams.
Galbūt vienas iš dalykų, kuris man padarė didžiausią įspūdį, yra jau automatizuotų metodų skaičius. Hidraulikos profesionalas, naudodamas profilio metodus, galės atlikti pastovios būsenos modeliavimą, taip pat pajėgumo ir atbulinio vandens analizę. Taip pat slėgio nuostolių metodais galite taikyti AASHTO, HEC-22, standartinę, absoliučią, bendrąją ir slėgio nuostolių-tėkmės kreivę.
Be to, nukrypimų modeliavimas, automatinis projektavimas, pagrįstas apribojimais, trinties praradimo metodai: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach ir Hazen-Williams.
Kalbant apie sąveiką, STORM turi būdų, kaip integruoti fono žemėlapius, tokius kaip „Bing“ vaizdai, taip pat su kitomis CAD, GIS ir duomenų bazių platformomis. Gali sąveikauti su LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage duomenimis.
B. Hidrosanitarinių sistemų (GEMS) sprendimai
GEMS linija turi šias dvi versijas, labai panašias į STORM:
3. KanalizacijaGEMS
4. Kanalizacijos CAD
Iš esmės tai yra nuotekų ir kanalizacijos tinklų sistemų modeliavimo įrankiai.
Skirtingai nuo to, ką būtų galima padaryti su pagrindinėmis funkcijomis, pvz., teikiamomis Civil3D, SewerCAD yra specializuotas sprendimas, skirtas baigtiems scenarijams, apimantiems analizę, dizainą ir veikimą; kalibravimo ir integravimo metodų taikymas reguliavimo modeliams, tokiems kaip SCADA.
„SewerCAD“ pranašumas modelių valdymo požiūriu yra tas, kad jis gali valdyti įvairius scenarijus ir alternatyvas. Galima atlikti palyginimus, generuoti tinkinamas ataskaitas tiek lentelių, tiek erdvinių duomenų lygiu, įskaitant topologinį valdymą. Šie rezultatai gali būti rodomi grafiškai, tiesiogiai ArcMap arba kaip Bentley Map i-modelis.
Hidraulikos specialistai galės rasti visą St. Venant lygčių rinkinį, taip pat EPA-SWMM implicitinius ir eksplicitinius dinaminius variklius. Galima generuoti ilgų laikotarpių modeliavimą ir pastovios būsenos režimu. Be to, jame yra integruotos funkcijos, skirtos Storm, Culvert skaičiavimams, tinklų su tvenkiniais, siurbimo ir sanitarinės infrastruktūros integracija, kuri paprastai būtų atliekama atskirai, tiesiogiai įvedant duomenis; valdyti vieningą SewerCAD, CivilStorm ir StormCAD projektų formatą.
Kiti GEMS sprendimai skirti geriamojo vandens tinklų sistemoms projektuoti ir eksploatuoti:
5. Vandens GEMS
6. „WaterCAD“
Funkcijos yra panašios į „Sewer“ dėl sisteminio požiūrio optimizuoti, projektuoti, kalibruoti ir eksploatuoti užbaigtus tinklus, prijungtus prie SCADA indikatorių, su galimybe taikyti automatizuotus APEX parametrus.
Hidraulikos profesionalams bus malonu matyti, kaip čia automatizuotai įtraukiami iteraciniai skaičiavimai, kuriuos jie naudojo su logaritminiais lapais ir grafikų interpoliacija, kaip ir Darvino kalibravimo procedūros, skirtos geriamojo vandens tinklų projektavimui, rekonstrukcijai ir kontrolei.
Sąveika labai panaši į kitų platformų, tiesiogine prasme galima modeliuoti visų tipų geriamojo vandens sistemos infrastruktūrą, galinčią sąveikauti tiek su AutoCAD, tiek su ArcMap, įskaitant HAMMER.
Panašiai kaip STORM, „SewerGEMS“ ir „WaterGEMS“ veikia atskirai arba „Bentley Systems“ platformose („Microstation“ / „OpenRoads“), o „SewerCAD“ ir „WaterCAD“ veikia „AutoCAD“. Be to, jis gali veikti ArcGIS.
C. Užtvankų modeliavimo sprendimai (PondPack)
7. Tvenkinio paketas
Projektuojant šiuolaikines miesto sistemas, kur topografija nėra tokia ryški, vandens surinkimo ar perdirbimo užtvankų tvarkymas yra gyvybiškai svarbus, nes audros metu vandenys neturi natūralaus gravitacijos tekėjimo upės link, kaip nutinka topografijose. .
„PondPack“ – tai specifinis sprendimas vienos ar kelių baseino užtvankų sistemoms valdyti, kai taikant potvynių rizikos mažinimą garantuojančius hidrologinius metodus reikia įvertinti didžiausius srautus, užpildymo ir ištuštinimo laiką.
Panašiai kaip ir kitos programos, bet tuo pačiu pavadinimu, „PondPack“ turi atskirą versiją, kuri veikia „Microstation“, o kita „AutoCAD“.
Hidrologinės arba hidrotechnikos specialistai galės modeliuoti neribotą skaičių įvykių naudodami tokius metodus kaip SCS 24 valandų I, IA, II ir II tipo lietaus vandens paskirstymo sistemos, skirtos tokiems modeliams kaip Midwest U.S, Gauded audros duomenys ir I-D-F kreivės. Taip pat koncentracijos metodams, be kita ko, gali būti taikomi Carteris, Eagleson, Espey/Winslow.
D. Potvynių sprendimai (FLOOD)
8. POVYNIS
Tai miesto potvynių rizikos, upių pakraščių ir pakrančių įtakos zonų modeliavimo, analizės ir mažinimo įrankis. Teritorijų planavimo specialistai FLOOD rastų sprendimą tiek miesto drenažo sistemoms, tiek kritinių infrastruktūrų, taikomų hidraulikai ir hidrologijai, analizei.
Su FLOOD galima imituoti tokius reiškinius kaip audros, dirvožemio prisotinimas, užtvankos gedimas, užtvankos gedimas, drenažo sistemos gedimai, cunamiai, jūros lygio kilimas ar netipiniai potvynių scenarijai.
FLOOD yra nepriklausoma programa, tačiau ji gali sąveikauti su „SewerGEMS“ modeliais, susijusiais su kanalizacijos tinklais. Galite importuoti duomenis iš TIN formatų, sugeneruotų su Bentley Systems įrankiais, ContexCapture; Jis taip pat gali generuoti išvestis LumenRT, o rastrinių formatų atžvilgiu GDAL palaiko ARC, ADF ir TIFF failus. Kiti palaikomi formatai yra WKT, EsriShapefile, NASA DTM ir LumenRT 3D.
E. Hidraulinių pereinamųjų procesų sprendimai (HAMMER)
9. PLAKTUKAS
Tai konkretus įrankis vienam iš svarbiausių hidraulinių sistemų procesų, vadinamų pereinamaisiais procesais. Kalbant apie sistemų sujungimą, nesvarbu, ar tai būtų nauja, ar derinama su esamomis sistemomis, būtina įvertinti kritines situacijas įvairiose tarpusavyje sujungtose infrastruktūrose (cisternose, vožtuvuose, vamzdžiuose, turbinose ir kt.)
HAMMER gali modeliuoti neribotus scenarijus ir alternatyvas su konceptualiomis arba geografinėmis topologijomis. Analizė gali patvirtinti kiekvieną mazgą, galintį išbandyti skirtingas slėgio, greičio, skysčių gravimetrinių charakteristikų, garų slėgio ir įvertinimo laikotarpių sąlygas.
Profesionalas galės rasti automatizuotus metodus, kurie anksčiau buvo atliekami rankiniu būdu su beveik begaline iteracija tokioms užduotims kaip vandens plaktukas su siurbimu ir kintamu greičiu, taip pat trinties metodus naudojant Hazen Williams, Darcy Weisbach ar Mannings tiek tiesioginį, tiek kombinuotą. Kalbant apie loginius ar taisyklėmis pagrįstus valdiklius, galima taikyti Unsteady – Vitovsky.
F. Hidraulinių skaičiavimų sprendimai (MASTER)
10. CurlvertMaster
11.FlowMaster
Tai hidrauliniai skaičiuotuvai, skirti vandens sistemų infrastruktūros projektavimui, apimančiam ne tik konceptualią analizę, bet ir skirtingų medžiagų, sekcijų bei įvadų sąlygų taikymą.
Apibendrinant, „OpenFlows“ žada būti geriausias vandens inžinerijos sprendimas, ypač todėl, kad integracija į CAD/GIS aplinkas pranoksta kitų tipų sprendimus, kurių išsamumas ir orientacija į visą infrastruktūros ciklą yra riboti.
Kur rasti „OpenFlows“ mokymo kursus
Viena geriausių mokymo alternatyvų šioms platformoms yra AulaGEO.
OpenFlows SewerGEMS / SewerCAD kursas
