OpenFlows – 11 solusyon para sa hydrological, hydraulic at sanitary engineering
Ang pagkakaroon ng mga solusyon upang malutas ang mga problemang may kinalaman sa tubig ay hindi na bago. Siyempre, sa lumang paraan ang inhinyero ay kailangang gawin ito sa mga umuulit na pamamaraan na nakakapagod at walang kaugnayan sa kapaligiran ng CAD/GIS. Ngayon, ang digital twin ay nagkokonekta ng pagsusuri, disenyo ng imprastraktura at mga proseso ng pagsusuri araw-araw, kabilang ang hindi lamang pagmomodelo para sa pagtatayo nito kundi pati na rin ang operasyon.
Noong nakaraang taon nagkaroon ako ng pagkakataon na makaupo kasama ang isang kasamahan na sinundan ko mula noong panahong iyon sa Haestad Methods. Ang tinutukoy ko ay si Bob Mankowski, na kasama si Benoit Fredericque ay dumalo sa akin sa kaganapan ng Going Digital Awards sa Singapore. At, sa pagsasalita tungkol sa mga pagsulong sa digital twins para sa pagsubaybay, binanggit namin ang paksa ng mga solusyon sa tubig, na gumagawa ng paghahambing kung ano ang pagmomodelo bago ang CAD/BIM at kung ano ang kinakatawan ngayon ng pinagsamang pamamahala.
Mula roon ay dumating ang buod na ito, na sa wakas ay na-graph ko upang ibuod ang mga tool na umiiral para sa pagbuo ng mga proyekto na may malaking sukat, tulad ng mga master plan, mga plano sa pagpapaunlad ng teritoryo at pag-optimize ng mga operasyon ng inuming tubig, wastewater at stormwater distribution system.
A. Mga solusyon sa imburnal ng bagyo (OpenFlows STORM)
Ang STORM ay isang solusyon na nagbibigay-daan sa pagsusuri at mga simulation para sa disenyo ng stormwater sewer system. Mayroon itong mga pamamaraan para sa hydrological engineering sa mga aspeto tulad ng pagkalkula ng catchment runoff, mga kapasidad ng pumapasok at mga daloy ng mga network ng tubo at mga imprastraktura ng channeling. Nagbibigay ito ng mga function na mayroon ang iba pang mga platform, tulad ng HEC-RAS, na may pagkakaiba na ito ay isang mas komprehensibong solusyon para sa isang propesyonal, na nakatuon hindi lamang sa pagsusuri kundi pati na rin sa disenyo at samakatuwid ay maaaring isama sa road at urbanization engineering na may mga tool tulad ng OpenRoads o OpenSite.
Ang OpenFlow STORM ay umiiral sa dalawang bersyong ito:
1. Sibil na Bagyo
2. StormCAD.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang bersyon na ito ay, ang CivilStorm ay tumatakbo nang nakapag-iisa o sa Microstation / OpenRoads, habang ang StormCAD ay tumatakbo sa AutoCAD. Parehong may magkatulad na mga pag-andar, bagama't ang mga tumatakbo sa AutoCAD ay isang mas limitado at hindi gaanong komprehensibong bersyon upang makipag-ugnayan sa iba pang mga solusyon sa Bentley Sytstems.
Sa STORM, magagawa ng isang Hydrology na propesyonal ang makatwirang paraan upang makalkula ang pinakamataas na daloy sa disenyo ng storm sewer. Maaari mong tukuyin ang data ng Intensity-Duration-Frequency gamit ang mga equation o table, at pagkatapos ay i-plot ang mga isohyet at muling gamitin ang data sa ibang mga disenyo. Sinusuportahan nito ang walang limitasyong bilang ng mga subbasin area at C coefficient para sa bawat inlet basin, na nakakapag-grupo ng mga panlabas na lugar na nag-aambag, mga karagdagang daloy at nalalabi na daloy upang magmodelo ng hindi lokal na runoff na nag-aambag sa paglabas sa anumang pasukan. Ang StormCAD ay nagbibigay ng ilang mga paraan para sa pagkalkula ng oras ng daloy, kabilang ang buong tulin ng tubo, normal na tulin, average at may timbang na huling bilis.
Upang ang isang propesyonal, sa pamamagitan ng paglalapat ng Rational Method, ay magagawang lutasin nang walang mga problema ang isang talahanayan ng intensity-duration-frequency (IDF) na tinukoy ng gumagamit, Hydro-35, IDF table equation, IDF curve equation, IDF polynomial logarithmic equation. Karagdagang oras ng mga paraan ng konsentrasyon: tinukoy ng gumagamit, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Aviation Agency, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA at TN), haba at bilis, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Daloy, Daloy ng Channel TR-55, Kinematic Wave, Kaibigan, Bransby-Williams.
Marahil ang isa sa mga bagay na higit na nagpahanga sa akin ay ang bilang ng mga naka-automate na pamamaraan. Ang isang hydraulics professional ay makakagawa ng steady-state simulation, gayundin ang capacity at backwater analysis gamit ang profile method. Gayundin sa pamamagitan ng mga paraan ng pagkawala ng presyon maaari mong ilapat ang AASHTO, HEC-22, standard, absolute, generic at pressure loss-flow curve.
Bukod pa rito, deviation simulation, awtomatikong disenyo batay sa mga hadlang, paraan ng pagkawala ng friction: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach at Hazen-Williams.
Sa mga tuntunin ng interoperability, ang STORM ay may mga paraan upang isama ang mga mapa sa background, tulad ng mga larawan ng Bing gayundin sa iba pang mga platform ng CAD, GIS at database. Maaaring makipag-ugnayan sa LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage data.
B. Mga solusyon para sa hydro-sanitary system (GEMS)
Ang GEMS line ay mayroong dalawang bersyong ito, na halos kapareho sa STORM:
3. SewerGEMS
4. SewerCAD
Sa esensya, ang mga ito ay mga tool para sa pagmomodelo ng wastewater at mga sistema ng network ng alkantarilya.
Hindi tulad ng kung ano ang maaaring gawin sa mga pangunahing pag-andar tulad ng ibinigay ng Civil3D, ang SewerCAD ay isang espesyal na solusyon para sa kumpletong mga sitwasyon na kinabibilangan ng parehong pagsusuri, disenyo at operasyon; paglalapat ng mga pamamaraan ng pagkakalibrate at pagsasama sa mga modelo ng regulasyon gaya ng SCADA.
Ang lakas ng SewerCAD sa mga tuntunin ng pamamahala ng modelo ay kaya nitong pangasiwaan ang maraming senaryo at alternatibo. Maaaring gumawa ng mga paghahambing, maaaring makabuo ng mga napapasadyang ulat, parehong sa tabular at spatial na antas ng data, kabilang ang topological na kontrol. Ang mga resultang ito ay maaaring ipakita nang graphical, direkta sa ArcMap o bilang isang Bentley Map i-model.
Mahahanap ng mga propesyonal sa hydraulics ang buong hanay ng mga equation ng St. Venant, pati na rin ang mga EPA-SWMM na implicit at tahasang mga dynamic na motor. Posibleng makabuo ng mga simulation ng mga pinalawig na panahon at gayundin sa steady-state mode. Bukod pa rito, kabilang dito ang mga pinagsama-samang functionality para sa Storm, Culvert calculations, integration ng mga network na may pond, pumping at sanitary infrastructure, na karaniwang gagawin nang hiwalay sa pamamagitan ng direktang pagpasok ng data; pamamahala ng isang pinag-isang format para sa mga proyekto ng SewerCAD, CivilStorm at StormCAD.
Ang iba pang mga solusyon sa GEMS ay para sa disenyo at pagpapatakbo ng mga sistema ng network ng inuming tubig:
5. WaterGEMS
6. WaterCAD
Ang mga functionality ay katulad ng Sewer na may kaugnayan sa sistematikong diskarte ng pag-optimize, pagdidisenyo, pag-calibrate at pagpapatakbo ng mga kumpletong network na naka-attach sa mga indicator ng SCADA, na may opsyon na maglapat ng mga automated na parameter ng APEX.
Ang mga propesyonal sa hydraulic ay masisiyahang makita kung paano ang mga umuulit na kalkulasyon na dati nilang ginagawa sa mga logarithmic sheet at graph interpolation ay kasama dito sa isang automated na paraan, gayundin ang mga pamamaraan ng Darwin calibration para sa parehong disenyo, rehabilitasyon at kontrol ng mga network ng inuming tubig.
Ang interoperability ay halos kapareho sa iba pang mga platform, literal na lahat ng uri ng imprastraktura ng isang sistema ng inuming tubig ay maaaring mamodelo, na maaaring makipag-ugnayan sa parehong AutoCAD at ArcMap, kabilang ang HAMMER.
Katulad ng STORM, SewerGEMS at WaterGEMS gumagana nang mag-isa o sa mga platform ng Bentley Systems (Microstation / OpenRoads), habang ang SewerCAD at WaterCAD ay gumagana sa AutoCAD. Bilang karagdagan, maaari itong gumana sa ArcGIS.
C. Mga solusyon para sa pagmomodelo ng dam (PondPack)
7. Pond Pack
Sa disenyo ng mga modernong sistemang pang-urban, kung saan ang topograpiya ay hindi gaanong binibigkas, ang pamamahala ng pagkolekta ng tubig o pag-recycle ng mga dam ay mahalaga, dahil sa isang bagyo ang tubig ay walang natural na daloy ng grabidad patungo sa isang ilog tulad ng nangyayari sa mga topograpiya. hindi regular. .
Ang PondPack ay isang partikular na solusyon para sa pamamahala ng mga sistema ng isa o ilang mga catchment dam, kung saan kinakailangan na tantiyahin ang mga peak flow, oras ng pagpuno at pag-alis ng laman sa pamamagitan ng paglalapat ng mga hydrological na pamamaraan na ginagarantiyahan ang pagbabawas ng mga panganib sa baha.
Katulad ng iba pang mga application, ngunit may parehong pangalan, ang PondPack ay may standalone na bersyon, isa na tumatakbo sa Microstation at isa pa sa AutoCAD.
Ang mga propesyonal sa hydrologic o hydraulic engineering ay makakapagmodelo ng walang limitasyong mga kaganapan gamit ang mga pamamaraan tulad ng SCS 24-hour type I, IA, II at II para sa stormwater distribution system para sa mga modelo tulad ng Midwest U.S, Gauded storm data at gayundin ang I-D-F curves. Gayundin, para sa mga paraan ng konsentrasyon, maaaring ilapat ang Carter, Eagleson, Espey/Winslow, bukod sa iba pa.
D. Mga solusyon para sa pagbaha (BAHA)
8. BAHA
Ito ay isang kasangkapan para sa pagmomodelo, pagsusuri at pagpapagaan ng mga panganib sa baha sa lunsod, mga gilid ng ilog at mga lugar ng impluwensya sa baybayin. Ang mga propesyonal sa pagpaplano ng teritoryo ay makakahanap sa FLOOD ng solusyon para sa parehong mga sistema ng drainage sa lungsod at ang pagsusuri ng mga kritikal na imprastraktura na inilalapat sa haydrolika at hydrology.
Posible sa FLOOD na gayahin ang mga phenomena gaya ng mga bagyo, saturation ng lupa, dam failure, dike failure, drainage system failures, tsunamis, sea level rise o atypical tidal scenario.
Ang FLOOD ay isang independiyenteng aplikasyon, ngunit maaari itong makipag-ugnayan sa mga modelong ginawa sa SewerGEMS tungkol sa mga network ng imburnal. Maaari kang mag-import ng data mula sa mga format ng TIN na nabuo gamit ang mga tool ng Bentley Systems, ContexCapture; Maaari rin itong bumuo ng mga output para sa LumenRT at sa mga tuntunin ng mga format ng raster, sinusuportahan ng GDAL ang mga ARC, ADF, at TIFF na mga file. Kasama sa iba pang sinusuportahang format ang WKT, EsriShapefile, NASA DTM at LumenRT 3D.
E. Mga solusyon para sa mga hydraulic transient (MARTILYO)
9. MARTILYO
Ito ay isang partikular na tool para sa isa sa mga kritikal na proseso ng hydraulic system, na tinatawag na transients. Pagdating sa mga sistema ng pagkonekta, bago man o kumbinasyon sa mga kasalukuyang sistema, kinakailangang tantiyahin ang mga kritikal na sitwasyon sa iba't ibang magkakaugnay na imprastraktura (mga tangke, balbula, tubo, turbine, atbp.)
Ang HAMMER ay maaaring magmodelo ng walang limitasyong mga senaryo at alternatibo, na may mga konseptong pang-heyograpikong topolohiya. Maaaring patunayan ng pagsusuri ang bawat node, na masusubok ang iba't ibang kondisyon ng presyon, bilis, mga katangian ng gravimetric ng mga likido, presyon ng singaw at mga panahon ng pagtatantya.
Ang isang propesyonal ay makakahanap ng mga automated na pamamaraan na dati nang ginawa nang manu-mano na may halos walang katapusang mga pag-ulit para sa mga gawain tulad ng water hammer na may pumping at variable na bilis, pati na rin ang mga paraan ng friction gamit ang Hazen Williams, Darcy Weisbach o Mannings na parehong direkta at pinagsama. At para sa mga kontrol na lohikal o batay sa panuntunan, maaaring ilapat ang Unsteady - Vitovsky.
F. Mga solusyon para sa haydroliko na pagkalkula (MASTER)
10. CurlvertMaster
11.FlowMaster
Ito ay mga haydroliko na calculator para sa disenyo ng imprastraktura para sa mga sistema ng tubig, na kinabibilangan ng hindi lamang konseptong pagsusuri kundi pati na rin ang paglalapat ng iba't ibang materyales, seksyon at kundisyon ng pumapasok.
Sa konklusyon, ang OpenFlows ay nangangako na maging pinakamahusay na solusyon para sa water engineering, lalo na dahil ang pagsasama sa mga CAD/GIS na kapaligiran ay nahihigitan ng iba pang mga uri ng solusyon na limitado sa kanilang pagiging komprehensibo at oryentasyon sa kumpletong ikot ng imprastraktura.
Saan makakahanap ng mga kurso sa pagsasanay para sa OpenFlows
Isa sa mga pinakamahusay na alternatibo sa pagsasanay para sa mga platform na ito ay ang AulaGEO.
OpenFlows SewerGEMS / SewerCAD course
