OpenFlows - 11 solvoj por hidrologia, hidraŭlika kaj sanitara inĝenierado
Havi solvojn por solvi akvo-rilatajn problemojn ne estas nova. Kompreneble, laŭ la malnova maniero la inĝeniero devis fari ĝin per ripetaj metodoj, kiuj estis tedaj kaj senrilataj al la CAD/GIS-medio. Hodiaŭ, la cifereca ĝemelo ligas analizajn procezojn kaj infrastrukturan dezajnon ĉiutage, inkluzive de ne nur modeligado por sia konstruo sed ankaŭ funkciado.
Pasintjare mi havis la ŝancon sidiĝi kun kolego, kiun mi sekvas ekde tiu tempo ĉe Haestad Methods. Mi aludas al Bob Mankowski, kiu kune kun Benoit Fredericque ĉeestis min dum la evento de Going Digital Awards en Singapuro. Kaj, parolante pri progresoj en ciferecaj ĝemeloj por monitorado, ni tuŝis la temon de akvosolvoj, komparante kia modelado estis antaŭ CAD/BIM kaj kion integra administrado nun reprezentas.
De tie venis ĉi tiu resumo, kiun mi finfine grafikis por resumi la ilojn, kiuj ekzistas por la disvolviĝo de projektoj de signifa grandeco, kiel ĉefplanoj, teritoriaj disvolvaj planoj kaj optimumigo de operacioj de trinkakvo, kloakaĵo kaj ŝtormakvo-distribusistemoj.
A. Ŝtormaj kloaksolvoj (OpenFlows STORM)
STORM estas solvo kiu permesas analizon kaj simuladojn por la dezajno de ŝtormakvaj kloaksistemoj. Ĝi havas metodojn por hidrologia inĝenierado en aspektoj kiel ekzemple la kalkulo de kaptadfluo, enirkapacitoj kaj fluoj de tubretoj kaj enkanaligaj infrastrukturoj. Ĝi disponigas funkciojn kiujn aliaj platformoj havas, kiel ekzemple HEC-RAS, kun la diferenco ke tio estas pli ampleksa solvo por profesiulo, koncentrita ne nur pri analizo sed ankaŭ pri dezajno kaj tial povas esti integrita en voj- kaj urbanizinĝenieristikon per iloj kiel OpenRoads aŭ OpenSite.
OpenFlow STORM ekzistas en ĉi tiuj du versioj:
1. Civila Ŝtormo
2. StormCAD.
La diferenco inter ĉi tiuj du versioj estas, ke CivilStorm funkcias sendepende aŭ sur Microstation / OpenRoads, dum StormCAD funkcias per AutoCAD. Ambaŭ havas similajn funkciojn, kvankam tiuj, kiuj funkcias per AutoCAD, estas pli limigita kaj malpli ampleksa versio por interagi kun aliaj solvoj de Bentley Sytstems.
Kun STORM, Hidrologio-profesiulo povos apliki la racian metodon por kalkuli maksimumajn fluojn en ŝtormkloakdezajno. Vi povus specifi datumojn pri intenseco-daŭro-frekvenco uzante ekvaciojn aŭ tabelojn, kaj poste desegni la izohietojn kaj reuzi la datumojn en aliaj dezajnoj. Ĝi apogas senliman nombron da subbasenaj areoj kaj C-koeficientoj por ĉiu fjordbaseno, povante grupigi eksterajn kontribuantajn areojn, kromajn fluojn kaj restfluojn por modeligi ne-lokan drenaĵon kontribuantan al senŝargiĝo ĉe iu fjordo. StormCAD disponigas plurajn metodojn por kalkulado de flutempo, inkluzive de plena piprapideco, normala rapideco, meza kaj pezbalancita fina rapideco.
Tiel ke profesiulo, aplikante la Racian Metodon, povos solvi senprobleme tabelon de intenseco-daŭro-frekvenco (IDF) difinita de uzanto, Hydro-35, IDF-tabelekvacio, IDF-kurba ekvacio, IDF-polinoma logaritma ekvacio. Plie tempo de koncentriĝo metodoj: uzanto difinita, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Aviation Agency, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA kaj TN), longo kaj rapideco, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Fluo, TR-55 Channel Flow, Kinematic Wave, Friend, Bransby-Williams.
Eble unu el la aferoj, kiuj plej impresis min, estas la nombro de jam aŭtomatigitaj metodoj. Hidraŭlika profesiulo povos fari stabilajn simuladojn, same kiel analizon pri kapacito kaj malantaŭa akvo uzante profilmetodojn. Ankaŭ per premperdaj metodoj vi povas apliki AASHTO, HEC-22, norman, absolutan, ĝeneralan kaj preman perdo-fluan kurbon.
Aldone, simulado de devio, aŭtomata dezajno bazita sur limoj, frikcioperdo-metodoj: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach kaj Hazen-Williams.
Koncerne kunfunkcieblecon, STORM havas manierojn integri fonajn mapojn, kiel ekzemple Bing-bildojn same kiel kun aliaj CAD, GIS kaj datumbazplatformoj. Povas interagi kun LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage-datumoj.
B. Solvoj por hidrosanitaraj sistemoj (GEMS)
La GEMS-linio havas ĉi tiujn du versiojn, tre similajn al STORM:
3. Kloakaj GEMOJ
4. SewerCAD
En esenco, ili estas iloj por modeligado de kloakaĵo kaj kloakretosistemoj.
Male al tio, kio povus esti farita kun bazaj funkcioj kiel tiuj provizitaj de Civil3D, SewerCAD estas speciala solvo por kompletaj scenaroj, kiuj inkluzivas ambaŭ analizon, dezajnon kaj operacion; aplikante alĝustigajn kaj integriĝmetodojn al reguligaj modeloj kiel ekzemple SCADA.
La forto de SewerCAD rilate al modeladministrado estas, ke ĝi povas pritrakti plurajn scenarojn kaj alternativojn. Komparoj povas esti faritaj, agordeblaj raportoj povas esti generitaj, kaj sur la tabela kaj spaca datennivelo, inkluzive de topologia kontrolo. Ĉi tiuj rezultoj povas esti montritaj grafike, rekte en ArcMap aŭ kiel Bentley Map i-modelo.
Hidraŭlikaj profesiuloj povos trovi la tutan aron de ekvacioj de St. Venant, same kiel implicitajn kaj eksplicitajn dinamikajn motorojn EPA-SWMM. Eblas generi simuladojn de plilongigitaj periodoj kaj ankaŭ en stabila reĝimo. Aldone, ĝi inkludas integrajn funkciojn por Ŝtormo, Kalverto-kalkuloj, integriĝo de retoj kun lagetoj, pumpado kaj sanitaraj infrastrukturoj, kiuj normale estus faritaj aparte enmetante la datumojn rekte; administrante unuigitan formaton por SewerCAD, CivilStorm kaj StormCAD-projektoj.
La aliaj GEMS-solvoj estas por la dezajno kaj funkciado de trinkakvaj retsistemoj:
5. AkvoGEMOJ
6. WaterCAD
La funkcioj estas similaj al Sewer rilate al la sistema aliro de optimumigo, desegnado, kalibri kaj funkciigado de kompletaj retoj alkroĉitaj al SCADA-indikiloj, kun la opcio de apliki aŭtomatigitajn APEX-parametrojn.
Hidraŭlikaj profesiuloj ĝuos vidi kiel la ripetaj kalkuloj, kiujn ili kutimis fari kun logaritmaj folioj kaj grafika interpolado, estas inkluditaj ĉi tie en aŭtomatigita maniero, kiel estas la Darwin-kalibraj proceduroj por ambaŭ dezajno, rehabilitado kaj kontrolo de trinkakvoretoj.
La kunfunkciebleco estas tre simila al la aliaj platformoj, laŭvorte ĉiuj specoj de infrastrukturo de trinkakva sistemo povas esti modeligitaj, povante interagi kun kaj AutoCAD kaj ArcMap, inkluzive de HAMMER.
Simile al STORM, SewerGEMS kaj WaterGEMS funkcias memstare aŭ sur platformoj de Bentley Systems (Microstation / OpenRoads), dum SewerCAD kaj WaterCAD funkcias sur AutoCAD. Aldone, ĝi povas funkcii ĉe ArcGIS.
C. Solvoj por digomodelado (PondPack)
7. Lageta Pako
En la dezajno de modernaj urbaj sistemoj, kie la topografio ne estas tiel prononcita, la administrado de akvokolektado aŭ reciklado-digoj estas esenca, ĉar en ŝtormo la akvoj ne havas naturan fluon per gravito al rivero kiel okazas en neregulaj topografioj. .
PondPack estas specifa solvo por la administrado de sistemoj de unu aŭ pluraj akvobaraĵoj, en kiuj necesas taksi pintfluojn, plenigajn kaj malplenigajn tempojn per aplikado de hidrologiaj metodoj, kiuj garantias la redukton de inundoriskoj.
Simile al la aliaj aplikoj, sed kun la sama nomo, PondPack havas memstaran version, unu kiu funkcias per Microstation kaj alia sur AutoCAD.
Hidrologiaj aŭ hidraŭlikaj inĝenieraj profesiuloj povos modeligi senlimajn eventojn uzante metodojn kiel SCS 24-hora tipo I, IA, II kaj II por ŝtormakvaj distribusistemoj por modeloj kiel Mezokcidenta Usono, Gauded ŝtormdatumoj kaj ankaŭ IDF-kurboj. Same, por koncentriĝmetodoj, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, inter aliaj, povas esti aplikitaj.
D. Solvoj por inundo (FLOOD)
8. INUNDO
Tio estas ilo por modeligado, analizo kaj mildigo de urbaj inundoriskoj, riverbordoj kaj marbordaj influregionoj. Profesiuloj pri teritoria planado trovus en FLOOD solvon por kaj urbaj drenadsistemoj kaj la analizo de kritikaj infrastrukturoj aplikitaj al hidraŭliko kaj hidrologio.
Estas eble kun INUNDO simuli fenomenojn kiel ŝtormoj, grundsaturiĝo, digmalsukceso, digmalsukceso, drenadsistemofiaskoj, cunamoj, marnivelpliiĝo aŭ maltipaj tajdaj scenaroj.
FLOOD estas sendependa aplikaĵo, sed ĝi povas interagi kun modeloj prilaboritaj en SewerGEMS pri kloakretoj. Vi povas importi datumojn de TIN-formatoj generitaj per Bentley Systems-iloj, ContexCapture; Ĝi ankaŭ povas generi produktaĵojn por LumenRT kaj laŭ rastrumaj formatoj, GDAL subtenas dosierojn ARC, ADF kaj TIFF. Aliaj subtenataj formatoj inkluzivas WKT, EsriShapefile, NASA DTM kaj LumenRT 3D.
E. Solvoj por hidraŭlikaj transiroj (MARTELO)
9. MARTELO
Ĉi tio estas specifa ilo por unu el la kritikaj procezoj de hidraŭlikaj sistemoj, nomataj transintoj. Kiam temas pri konekti sistemoj, ĉu novaj aŭ kombinaĵoj kun ekzistantaj sistemoj, necesas taksi kritikajn situaciojn en la malsamaj interkonektitaj infrastrukturoj (tankoj, valvoj, tuboj, turbinoj, ktp.)
HAMMER povas modeligi senlimajn scenarojn kaj alternativojn, kun koncipaj aŭ geografiaj topologioj. La analizo povas validigi ĉiun nodon, povante testi malsamajn kondiĉojn de premo, rapideco, gravimetraj karakterizaĵoj de likvaĵoj, vaporpremo kaj taksoperiodoj.
Profesiulo povos trovi aŭtomatigitajn metodojn, kiuj antaŭe estis faritaj permane kun preskaŭ senfinaj ripetoj por taskoj kiel akvomartelo kun pumpado kaj ŝanĝiĝema rapido, same kiel frikciajn metodojn uzante Hazen Williams, Darcy Weisbach aŭ Mannings kaj rektajn kaj kombinitajn. Kaj koncerne logikaj aŭ regul-bazitaj kontroloj, Unsteady - Vitovsky povas esti aplikata.
F. Solvoj por hidraŭlikaj kalkuloj (MASTER)
10. CurlvertMaster
11.FlowMaster
Ĉi tiuj estas hidraŭlikaj kalkuliloj por infrastruktura dezajno por akvosistemoj, kiu inkluzivas ne nur koncipan analizon sed ankaŭ aplikante malsamajn materialojn, sekciojn kaj enirkondiĉojn.
En konkludo, OpenFlows promesas esti la plej bona solvo por akvo-inĝenierado, precipe ĉar la integriĝo al CAD/GIS-medioj superas aliajn specojn de solvoj, kiuj estas limigitaj en sia ampleksa kaj orientiĝo al la kompleta infrastruktura ciklo.
Kie trovi trejnajn kursojn por OpenFlows
Unu el la plej bonaj trejnaj alternativoj por ĉi tiuj platformoj estas AulAGEO.
OpenFlows SewerGEMS / SewerCAD-kurso
