AutoCAD-Autodesk Kufundisha CAD / GIS Uhandisi Microstation-Bentley

OpenFlows - suluhu 11 za uhandisi wa maji, majimaji na usafi

Kuwa na suluhu za kutatua matatizo yanayohusiana na maji si jambo geni. Kwa kweli, kwa njia ya zamani mhandisi alilazimika kuifanya kwa njia za kurudia ambazo zilikuwa za kuchosha na zisizohusiana na mazingira ya CAD/GIS. Leo, pacha huyo wa kidijitali huunganisha uchanganuzi, muundo wa miundombinu na michakato ya uchanganuzi kila siku, ikijumuisha sio tu uundaji wa muundo wake lakini pia uendeshaji.

Mwaka jana nilipata fursa ya kuketi na mwenzangu ambaye nimemfuata tangu wakati huo katika Haestad Methods. Ninamrejelea Bob Mankowski, ambaye pamoja na Benoit Fredericque walinihudhuria wakati wa hafla ya Tuzo za Dijitali za Going nchini Singapore. Na, tukizungumzia maendeleo ya mapacha ya kidijitali kwa ajili ya ufuatiliaji, tuligusia mada ya miyeyusho ya maji, tukifanya ulinganisho wa uundaji wa mfano kabla ya CAD/BIM na usimamizi jumuishi unawakilisha nini sasa.

Kutoka hapo ulikuja muhtasari huu, ambao hatimaye niliuchora ili kufupisha zana zilizopo kwa ajili ya maendeleo ya miradi ya ukubwa mkubwa, kama vile mipango kuu, mipango ya maendeleo ya eneo na uboreshaji wa uendeshaji wa maji ya kunywa, maji machafu na mifumo ya usambazaji wa maji ya dhoruba.

A. Mifumo ya maji taka ya Dhoruba (OpenFlows STORM)

STORM ni suluhisho linaloruhusu uchanganuzi na uigaji wa muundo wa mifumo ya maji taka ya maji ya mvua. Ina mbinu za uhandisi wa kihaidrolojia katika vipengele kama vile kukokotoa mtiririko wa maji, uwezo wa kuingilia na mtiririko wa mitandao ya mabomba na miundomsingi ya njia. Inatoa majukumu ambayo majukwaa mengine yanayo, kama vile HEC-RAS, na tofauti kwamba hili ni suluhisho la kina zaidi kwa mtaalamu, lisilolenga tu uchambuzi lakini pia muundo na kwa hivyo linaweza kuunganishwa katika uhandisi wa barabara na ukuaji wa miji kwa zana kama vile. OpenRoads au OpenSite.

OpenFlow STORM ipo katika matoleo haya mawili:

1. CivilStorm

2. StormCAD.

Tofauti kati ya matoleo haya mawili ni kwamba CivilStorm inaendesha kwa kujitegemea au kwenye Microstation / OpenRoads, wakati StormCAD inaendesha AutoCAD. Zote mbili zina utendakazi sawa, ingawa zile zinazoendeshwa kwenye AutoCAD ni toleo pungufu na lisilo na kina ili kuingiliana na suluhisho zingine za Bentley Sytstems.

Kwa STORM, mtaalamu wa Hydrology ataweza kutumia njia ya busara kukokotoa mtiririko wa juu zaidi katika muundo wa maji taka ya dhoruba. Unaweza kubainisha data ya Intensity-Duration-Frequency kwa kutumia milinganyo au majedwali, na kisha kupanga isohiti na kutumia tena data katika miundo mingine. Inaauni idadi isiyo na kikomo ya maeneo ya bonde dogo na mgawo wa C kwa kila bonde la kuingilia, kuwa na uwezo wa kupanga maeneo ya michango ya nje, mtiririko wa ziada na mtiririko wa masalio kwa mfano wa mtiririko usio wa ndani unaochangia kutokwa kwenye mlango wowote. StormCAD hutoa mbinu kadhaa za kukokotoa muda wa mtiririko, ikijumuisha kasi kamili ya bomba, kasi ya kawaida, wastani na kasi ya mwisho yenye uzani.

Ili mtaalamu, kwa kutumia Mbinu ya Rational, ataweza kutatua bila matatizo jedwali lililofafanuliwa la intensity-duration-frequency (IDF), Hydro-35, mlinganyo wa jedwali la IDF, mlingano wa curve wa IDF, mlinganyo wa logarithmic wa polynomial wa IDF. Zaidi ya hayo wakati wa mbinu za mkusanyiko: zilizobainishwa na mtumiaji, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Shirika la Shirikisho la Usafiri wa Anga, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA na TN), urefu na kasi, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Mtiririko, Mtiririko wa Idhaa ya TR-55, Wimbi la Kinematic, Rafiki, Bransby-Williams.

Labda moja ya mambo ambayo yamenivutia zaidi ni idadi ya njia ambazo tayari zimejiendesha. Mtaalamu wa hydraulics ataweza kufanya uigaji wa hali ya kutosha, pamoja na uwezo na uchambuzi wa maji ya nyuma kwa kutumia mbinu za wasifu. Pia kwa mbinu za kupoteza shinikizo unaweza kutumia AASHTO, HEC-22, kiwango, kabisa, generic na shinikizo la kupoteza mtiririko wa curve.

Zaidi ya hayo, uigaji wa kupotoka, muundo wa kiotomatiki kulingana na vikwazo, mbinu za kupoteza msuguano: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach na Hazen-Williams.

Kwa upande wa mwingiliano, STORM ina njia za kuunganisha ramani za usuli, kama vile picha za Bing na vile vile na CAD, GIS na majukwaa mengine ya hifadhidata. Inaweza kuingiliana na LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, data ya MicroDrainage.

B. Suluhu za mifumo ya usafi wa maji (GEMS)

Laini ya GEMS ina matoleo haya mawili, sawa na STORM:

3. Mfereji wa maji takaGEMS

4. SewerCAD

Kwa asili, ni zana za kuiga mifumo ya mtandao wa maji taka na maji taka.

Tofauti na kile kinachoweza kufanywa na utendakazi wa kimsingi kama vile zile zinazotolewa na Civil3D, SewerCAD ni suluhisho maalum kwa hali kamili zinazojumuisha uchambuzi, muundo na uendeshaji; kutumia mbinu za urekebishaji na ujumuishaji kwa miundo ya udhibiti kama vile SCADA.

Nguvu ya SewerCAD katika suala la usimamizi wa mfano ni kwamba inaweza kushughulikia hali nyingi na mbadala. Ulinganisho unaweza kufanywa, ripoti zinazoweza kubinafsishwa zinaweza kutolewa, katika kiwango cha jedwali na data ya anga, pamoja na udhibiti wa kitolojia. Matokeo haya yanaweza kuonyeshwa kwa michoro, moja kwa moja katika ArcMap au kama i-modeli ya Ramani ya Bentley.

Wataalamu wa Hydraulics wataweza kupata seti nzima ya milinganyo ya St. Venant, pamoja na injini za nguvu za EPA-SWMM zisizo dhahiri na za wazi. Inawezekana kutoa uigaji wa muda mrefu na pia katika hali ya utulivu. Zaidi ya hayo, inajumuisha utendakazi jumuishi wa hesabu za Storm, Culvert, ujumuishaji wa mitandao na mabwawa, miundombinu ya pampu na usafi, ambayo kwa kawaida ingefanywa tofauti kwa kuingiza data moja kwa moja; kusimamia umbizo la pamoja la miradi ya SewerCAD, CivilStorm na StormCAD.

Suluhu zingine za GEMS ni za kubuni na uendeshaji wa mifumo ya mtandao wa maji ya kunywa:

5. MajiGEMS

6. WaterCAD

Utendaji kazi ni sawa na Mfereji wa maji machafu kuhusiana na mbinu ya kimfumo ya uboreshaji, kubuni, kusawazisha na kuendesha mitandao kamili iliyoambatanishwa na viashiria vya SCADA, na chaguo la kutumia vigezo vya APEX otomatiki.

Wataalamu wa Hydraulics watafurahia kuona jinsi hesabu za kurudia-rudia walizokuwa wakifanya na karatasi za logarithmic na tafsiri ya grafu zinavyojumuishwa hapa kwa njia ya kiotomatiki, kama vile taratibu za urekebishaji za Darwin za muundo, ukarabati na udhibiti wa mitandao ya maji ya kunywa.

Kuingiliana ni sawa na majukwaa mengine, kwa kweli kila aina ya miundombinu ya mfumo wa maji ya kunywa inaweza kuwa mfano, kuwa na uwezo wa kuingiliana na AutoCAD na ArcMap, ikiwa ni pamoja na HAMMER.

Sawa na STORM, SewerGEMS na WaterGEMS kazi zinasimama peke yake au kwenye majukwaa ya Bentley Systems (Microstation / OpenRoads), huku SewerCAD na WaterCAD zikifanya kazi kwenye AutoCAD. Kwa kuongeza, inaweza kufanya kazi kwenye ArcGIS.

C. Suluhisho za uundaji wa mabwawa (PondPack)

7. Pakiti ya Bwawa

Katika muundo wa mifumo ya kisasa ya mijini, ambapo topografia haijatamkwa sana, usimamizi wa ukusanyaji wa maji au mabwawa ya kuchakata tena ni muhimu, kwani katika dhoruba maji hayana mtiririko wa asili wa mvuto kuelekea mto kama inavyotokea katika picha za picha. .

PondPack ni suluhisho mahususi kwa ajili ya usimamizi wa mifumo ya mabwawa moja au kadhaa ya vyanzo vya maji, ambapo inahitajika kukadiria mtiririko wa kilele, kujaza na wakati wa kumwaga maji kwa kutumia mbinu za kihaidrolojia zinazohakikisha kupunguzwa kwa hatari za mafuriko.

Sawa na programu zingine, lakini kwa jina lile lile, PondPack ina toleo la pekee, linaloendesha kwenye Microstation na lingine kwenye AutoCAD.

Wataalamu wa uhandisi wa maji au majimaji wataweza kuiga matukio bila kikomo kwa kutumia mbinu kama vile SCS ya saa 24 aina ya I, IA, II na II kwa mifumo ya usambazaji wa maji ya mvua kwa miundo kama vile Midwest U.S, data ya dhoruba ya Gauded na pia mikondo ya I-D-F. Vivyo hivyo, kwa njia za mkusanyiko, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, kati ya zingine, zinaweza kutumika.

D. Suluhu za mafuriko (MAFURIKO)

8. MAFURIKO

Hiki ni chombo cha kuiga, kuchanganua na kupunguza hatari za mafuriko mijini, kingo za mito na maeneo ya pwani yenye ushawishi. Wataalamu wa upangaji wa maeneo wangepata katika FLOOD suluhu kwa mifumo ya mifereji ya maji mijini na uchanganuzi wa miundomsingi muhimu inayotumika kwa vimiminika na haidrolojia.

Inawezekana kwa MAFURIKO kuiga matukio kama vile dhoruba, kujaa kwa udongo, kushindwa kwa bwawa, kushindwa kwa lambo, hitilafu za mfumo wa mifereji ya maji, tsunami, kupanda kwa kina cha bahari au matukio yasiyo ya kawaida ya mawimbi.

FLOOD ni programu inayojitegemea, lakini inaweza kuingiliana na miundo inayotumika kwenye SewerGEMS kuhusu mitandao ya maji taka. Unaweza kuleta data kutoka kwa umbizo la TIN linalozalishwa kwa zana za Bentley Systems, ContexCapture; Inaweza pia kutoa matokeo ya LumenRT na kulingana na umbizo la rasta, GDAL inaauni faili za ARC, ADF na TIFF. Miundo mingine inayotumika ni pamoja na WKT, EsriShapefile, NASA DTM na LumenRT 3D.

E. Suluhu za vipitisho vya majimaji (HAMMER)

9. NYUNDO

Hii ni zana maalum kwa moja ya michakato muhimu ya mifumo ya majimaji, inayoitwa transients. Linapokuja suala la kuunganisha mifumo, iwe mpya au mchanganyiko na mifumo iliyopo, ni muhimu kukadiria hali muhimu katika miundombinu tofauti iliyounganishwa (mizinga, vali, bomba, turbine, n.k.)

HAMMER inaweza kuiga hali na mibadala isiyo na kikomo, na topolojia za dhana au kijiografia. Uchambuzi unaweza kuthibitisha kila nodi, kuwa na uwezo wa kupima hali tofauti za shinikizo, kasi, sifa za gravimetric za maji, shinikizo la mvuke na vipindi vya makadirio.

Mtaalamu ataweza kupata mbinu za kiotomatiki ambazo hapo awali zilifanywa kwa mikono na marudio yasiyo na kikomo kwa kazi kama vile nyundo ya maji yenye pampu na kasi ya kutofautisha, pamoja na mbinu za msuguano kwa kutumia Hazen Williams, Darcy Weisbach au Mannings zote mbili moja kwa moja na kwa pamoja. Na kuhusu udhibiti wa kimantiki au wa msingi wa sheria, Haijabadilika - Vitovsky inaweza kutumika.

F. Suluhisho za hesabu za majimaji (MASTER)

10. CurlvertMaster

11.FlowMaster

Hizi ni vikokotoo vya hydraulic kwa muundo wa miundombinu kwa mifumo ya maji, ambayo inajumuisha sio tu uchambuzi wa dhana lakini pia kutumia vifaa tofauti, sehemu na hali ya kuingiza.

Kwa kumalizia, OpenFlows inaahidi kuwa suluhisho bora kwa uhandisi wa maji, haswa kwa sababu ujumuishaji wa mazingira ya CAD/GIS unapita aina zingine za suluhisho ambazo zina kikomo katika ufahamu wao na mwelekeo wa mzunguko kamili wa miundombinu.