OpenFlows – 11 rešitev za hidrološko, hidravlično in sanitarno inženirstvo
Rešitve za reševanje težav, povezanih z vodo, niso nove. Seveda je moral na stari način inženir to narediti z iterativnimi metodami, ki so bile dolgočasne in nepovezane z okoljem CAD/GIS. Danes digitalni dvojček povezuje analize, načrtovanje infrastrukture in procese analize vsak dan, vključno ne le z modeliranjem za njegovo gradnjo, ampak tudi z delovanjem.
Lansko leto sem imel priložnost sedeti s kolegom, ki ga spremljam od takrat pri Haestad Methods. Mislim na Boba Mankowskega, ki se me je skupaj z Benoitom Fredericquejem udeležil dogodka Going Digital Awards v Singapurju. In ko že govorimo o napredku digitalnih dvojčkov za spremljanje, smo se dotaknili teme vodnih rešitev in naredili primerjavo, kaj je bilo modeliranje pred CAD/BIM in kaj integrirano upravljanje zdaj predstavlja.
Od tam je prišel ta povzetek, ki sem ga končno prikazal v grafu, da bi povzel orodja, ki obstajajo za razvoj projektov velikega obsega, kot so glavni načrti, načrti teritorialnega razvoja in optimizacija delovanja distribucijskih sistemov za pitno vodo, odpadne vode in padavinske vode.
A. Rešitve nevihtne kanalizacije (OpenFlows STORM)
STORM je rešitev, ki omogoča analize in simulacije za projektiranje sistemov padavinske kanalizacije. Ima metode za hidrološki inženiring v vidikih, kot so izračun odtoka porečja, vstopnih zmogljivosti in pretokov cevnih omrežij in kanalskih infrastruktur. Zagotavlja funkcije, ki jih imajo druge platforme, kot je HEC-RAS, s to razliko, da je to celovitejša rešitev za strokovnjake, ki se osredotoča ne le na analizo, temveč tudi na načrtovanje in se zato lahko integrira v cestni in urbanizacijski inženiring z orodji, kot je OpenRoads ali OpenSite.
OpenFlow STORM obstaja v teh dveh različicah:
1. CivilStorm
2. StormCAD.
Razlika med tema dvema različicama je, da CivilStorm deluje samostojno ali na Microstation / OpenRoads, medtem ko StormCAD deluje na AutoCAD. Oba imata podobne funkcije, čeprav sta tisti, ki delujeta v AutoCAD-u, bolj omejena in manj celovita različica za interakcijo z drugimi rešitvami Bentley Sytstems.
S STORM bo strokovnjak za hidrologijo lahko uporabil racionalno metodo za izračun največjih pretokov pri načrtovanju nevihtne kanalizacije. Podatke o intenzivnosti-trajanju-pogostosti lahko določite z enačbami ali tabelami, nato pa narišete izohiete in ponovno uporabite podatke v drugih oblikah. Podpira neomejeno število podbazenskih območij in koeficientov C za vsak vstopni bazen, saj lahko združuje zunanja prispevajoča območja, dodatne tokove in preostale tokove za modeliranje nelokalnih odtokov, ki prispevajo k izpustu na katerem koli vstopu. StormCAD ponuja več metod za izračun časa pretoka, vključno s polno hitrostjo cevi, normalno hitrostjo, povprečno in ponderirano končno hitrostjo.
Tako, da bo strokovnjak z uporabo racionalne metode lahko brez težav rešil uporabniško definirano tabelo intenzivnost-trajanje-frekvenca (IDF), Hydro-35, enačbo tabele IDF, enačbo krivulje IDF, polinomsko logaritemsko enačbo IDF. Dodatno čas metod koncentracije: uporabniško določen, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Zvezna agencija za letalstvo, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA in TN), dolžina in hitrost, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Tok, tok kanala TR-55, kinematični val, prijatelj, Bransby-Williams.
Morda je ena od stvari, ki me je najbolj navdušila, število že avtomatiziranih metod. Strokovnjak za hidravliko bo lahko izvedel simulacije stabilnega stanja ter analizo zmogljivosti in zaledne vode z uporabo profilnih metod. Tudi z metodami izgube tlaka lahko uporabite AASHTO, HEC-22, standardno, absolutno, generično krivuljo in krivuljo izgube tlaka-pretoka.
Poleg tega simulacija odstopanja, samodejno načrtovanje na podlagi omejitev, metode izgube zaradi trenja: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach in Hazen-Williams.
Kar zadeva interoperabilnost, ima STORM načine za integracijo zemljevidov v ozadju, kot so slike Bing, kot tudi z drugimi platformami CAD, GIS in bazami podatkov. Lahko deluje s podatki LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage.
B. Rešitve za hidrosanitarne sisteme (GEMS)
Linija GEMS ima ti dve različici, zelo podobni STORM-u:
3. KanalizacijaGEMS
4. SewerCAD
V bistvu so orodja za modeliranje sistemov odpadnih voda in kanalizacijskega omrežja.
Za razliko od tega, kar bi bilo mogoče storiti z osnovnimi funkcionalnostmi, kot so tiste, ki jih ponuja Civil3D, je SewerCAD specializirana rešitev za popolne scenarije, ki vključujejo analizo, načrtovanje in delovanje; uporaba kalibracijskih in integracijskih metod za regulacijske modele, kot je SCADA.
Moč SewerCAD-a v smislu upravljanja modelov je, da lahko obravnava več scenarijev in alternativ. Lahko se izvajajo primerjave, generirajo se prilagodljiva poročila, tako na ravni tabelaričnih kot prostorskih podatkov, vključno s topološkim nadzorom. Te rezultate je mogoče prikazati grafično, neposredno v ArcMap ali kot i-model Bentley Map.
Strokovnjaki za hidravliko bodo lahko našli celoten sklop enačb St. Venanta, kot tudi implicitne in eksplicitne dinamične motorje EPA-SWMM. Možno je ustvariti simulacije daljših obdobij in tudi v načinu stabilnega stanja. Poleg tega vključuje integrirane funkcije za izračune Storm, Culvert, integracijo omrežij z ribniki, črpalno in sanitarno infrastrukturo, ki bi se običajno izvajala ločeno z neposrednim vnosom podatkov; upravljanje poenotenega formata za projekte SewerCAD, CivilStorm in StormCAD.
Druge rešitve GEMS so za načrtovanje in delovanje omrežnih sistemov za pitno vodo:
5. WaterGEMS
6. Watercad
Funkcionalnosti so podobne sistemu Sewer v zvezi s sistemskim pristopom optimizacije, načrtovanja, kalibracije in delovanja celotnih omrežij, povezanih z indikatorji SCADA, z možnostjo uporabe avtomatiziranih parametrov APEX.
Strokovnjaki za hidravliko bodo uživali v tem, kako so iterativni izračuni, ki so jih uporabljali z logaritemskimi listi in interpolacijo grafov, vključeni tukaj na avtomatiziran način, kot so Darwinovi postopki umerjanja za načrtovanje, sanacijo in nadzor omrežij pitne vode.
Interoperabilnost je zelo podobna drugim platformam, modelirati je mogoče dobesedno vse vrste infrastrukture sistema za pitno vodo, pri čemer je možna interakcija z AutoCAD-om in ArcMapom, vključno s HAMMER-jem.
Podobno kot STORM, SewerGEMS in WaterGEMS delujeta samostojno ali na platformah Bentley Systems (Microstation / OpenRoads), medtem ko SewerCAD in WaterCAD delujeta na AutoCAD-u. Poleg tega lahko deluje na ArcGIS.
C. Rešitve za modeliranje jezov (PondPack)
7. Paket za ribnik
Pri načrtovanju sodobnih urbanih sistemov, kjer topografija ni tako izrazita, je upravljanje jezov za zbiranje ali recikliranje vode bistvenega pomena, saj v neurju vode nimajo naravnega gravitacijskega toka proti reki, kot se dogaja v topografijah. .
PondPack je specifična rešitev za upravljanje sistemov enega ali več zajetnih jezov, pri katerih je potrebno oceniti konične pretoke, čase polnjenja in praznjenja z uporabo hidroloških metod, ki zagotavljajo zmanjšanje poplavne ogroženosti.
Podobno kot druge aplikacije, vendar z istim imenom, ima PondPack samostojno različico, eno, ki deluje na Microstation, in drugo na AutoCAD.
Strokovnjaki za hidrološki ali hidravlični inženiring bodo lahko modelirali neomejene dogodke z uporabo metod, kot je SCS 24-urni tip I, IA, II in II za distribucijske sisteme nevihte za modele, kot so Midwest U.S., Gauded storm data in tudi I-D-F krivulje. Podobno se lahko za metode koncentracije med drugim uporabijo Carter, Eagleson, Espey/Winslow.
D. Rešitve za poplave (FLOOD)
8. POPLAVE
To je orodje za modeliranje, analizo in ublažitev tveganja poplav v mestih, rečnih robovih in vplivnih območij. Strokovnjaki za teritorialno načrtovanje bi v FLOOD našli rešitev tako za urbane drenažne sisteme kot za analizo kritične infrastrukture, ki se uporablja za hidravliko in hidrologijo.
S FLOOD je mogoče simulirati pojave, kot so nevihte, nasičenost tal, odpoved jezu, odpoved nasipa, odpoved drenažnega sistema, cunamiji, dvig morske gladine ali netipični scenariji plimovanja.
FLOOD je neodvisna aplikacija, vendar lahko komunicira z modeli, ki so bili izdelani na SewerGEMS glede kanalizacijskih omrežij. Podatke lahko uvozite iz formatov TIN, ustvarjenih z orodji Bentley Systems, ContexCapture; Ustvari lahko tudi rezultate za LumenRT in kar zadeva rastrske formate, GDAL podpira datoteke ARC, ADF in TIFF. Drugi podprti formati vključujejo WKT, EsriShapefile, NASA DTM in LumenRT 3D.
E. Rešitve za hidravlične prehode (HAMMER)
9. KLADIVO
To je specifično orodje za enega od kritičnih procesov hidravličnih sistemov, imenovanih prehodi. Ko gre za povezovanje sistemov, ne glede na to, ali so novi ali kombinacija z obstoječimi sistemi, je treba oceniti kritične situacije v različnih med seboj povezanih infrastrukturah (rezervoarji, ventili, cevi, turbine itd.)
HAMMER lahko modelira neomejene scenarije in alternative s konceptualnimi ali geografskimi topologijami. Analiza lahko potrdi vsako vozlišče, tako da lahko preizkusi različne pogoje tlaka, hitrosti, gravimetričnih značilnosti tekočin, parnega tlaka in ocenjevalnih obdobij.
Strokovnjak bo lahko našel avtomatizirane metode, ki so se prej izvajale ročno s skoraj neskončnimi ponovitvami za naloge, kot je vodno kladivo s črpanjem in spremenljivo hitrostjo, kot tudi metode trenja z uporabo Hazen Williams, Darcy Weisbach ali Mannings tako neposredno kot kombinirano. Kar zadeva logične kontrole ali kontrole, ki temeljijo na pravilih, je mogoče uporabiti Unsteady – Vitovsky.
F. Rešitve za hidravlične izračune (MASTER)
10. CurlvertMaster
11.FlowMaster
To so hidravlični kalkulatorji za načrtovanje infrastrukture za vodne sisteme, ki poleg konceptualne analize vključuje tudi uporabo različnih materialov, prerezov in vstopnih pogojev.
Skratka, OpenFlows obljublja, da bo najboljša rešitev za vodno inženirstvo, še posebej zato, ker integracija v okolja CAD/GIS prekaša druge vrste rešitev, ki so omejene v svoji celovitosti in usmerjenosti na celoten infrastrukturni cikel.
Kje najti tečaje usposabljanja za OpenFlows
Ena najboljših alternativ za usposabljanje za te platforme je AulaGEO.
Tečaj OpenFlows SewerGEMS / SewerCAD
