AutoCAD-Autodesk CAD / GIS Eğitim Mühendislik MicroStation-Bentley

OpenFlows – hidrolojik, hidrolik ve sıhhi mühendislik için 11 çözüm

Suyla ilgili sorunları çözecek çözümlerin bulunması yeni değil. Elbette eski yöntemde mühendisin bunu sıkıcı ve CAD/GIS ortamıyla ilgisi olmayan yinelemeli yöntemlerle yapması gerekiyordu. Günümüzde dijital ikiz, yalnızca inşaat modellemesi değil aynı zamanda işletimi de dahil olmak üzere analiz, altyapı tasarımı ve analiz süreçlerini her gün birbirine bağlıyor.

Geçen yıl Haestad Methods'ta o zamandan beri takip ettiğim bir meslektaşımla birlikte oturma fırsatı buldum. Singapur'daki Going Digital Awards etkinliğinde Benoit Fredericque ile birlikte bana katılan Bob Mankowski'den bahsediyorum. İzleme amaçlı dijital ikizlerdeki gelişmelerden bahsederken, su çözümleri konusuna da değindik ve CAD/BIM öncesinde modellemenin ne olduğu ile entegre yönetimin günümüzde neyi temsil ettiğine dair bir karşılaştırma yaptık.

Buradan, master planlar, bölgesel kalkınma planları ve içme suyu, atık su ve yağmur suyu dağıtım sistemlerinin operasyonlarının optimizasyonu gibi önemli büyüklükteki projelerin geliştirilmesi için mevcut araçları özetlemek üzere son olarak grafiğini çizdiğim bu özet geldi.

A. Fırtına kanalizasyon çözümleri (OpenFlows STORM)

STORM, yağmursuyu kanalizasyon sistemlerinin tasarımına yönelik analiz ve simülasyonlara olanak sağlayan bir çözümdür. Havza akışının hesaplanması, giriş kapasiteleri ve boru ağlarının akışları ve kanal altyapıları gibi konularda hidrolojik mühendislik yöntemleri vardır. HEC-RAS gibi diğer platformların sahip olduğu işlevleri sağlar, farkıyla bu, profesyoneller için daha kapsamlı bir çözümdür, yalnızca analize değil aynı zamanda tasarıma da odaklanır ve bu nedenle aşağıdaki gibi araçlarla yol ve şehircilik mühendisliğine entegre edilebilir. OpenRoads veya OpenSite.

OpenFlow STORM'un şu iki sürümü mevcuttur:

1. Sivil Fırtına

2. StormCAD.

Bu iki sürüm arasındaki fark, CivilStorm'un bağımsız olarak veya Microstation / OpenRoads üzerinde çalışması, StormCAD'in ise AutoCAD üzerinde çalışmasıdır. AutoCAD'de çalışanlar diğer Bentley Sytstems çözümleriyle etkileşim için daha sınırlı ve daha az kapsamlı bir versiyon olmasına rağmen, her ikisi de benzer işlevlere sahiptir.

STORM ile bir Hidroloji uzmanı, fırtına kanalizasyon tasarımında maksimum akışları hesaplamak için rasyonel yöntemi uygulayabilecektir. Denklemler veya tablolar kullanarak Yoğunluk-Süre-Frekans verilerini belirleyebilir ve ardından izoohyetleri çizebilir ve verileri diğer tasarımlarda yeniden kullanabilirsiniz. Sınırsız sayıda alt havza alanını ve her bir giriş havzası için C katsayılarını destekler; herhangi bir girişte deşarja katkıda bulunan yerel olmayan akışı modellemek için dış katkıda bulunan alanları, ek akışları ve kalan akışları gruplandırabilir. StormCAD, akış süresini hesaplamak için tam boru hızı, normal hız, ortalama ve ağırlıklı son hız dahil olmak üzere çeşitli yöntemler sunar.

Böylece bir profesyonel, Rasyonel Yöntemi uygulayarak kullanıcı tanımlı yoğunluk-süre-frekans (IDF) tablosunu, Hydro-35, IDF tablo denklemini, IDF eğri denklemini, IDF polinom logaritmik denklemini sorunsuz bir şekilde çözebilecektir. Ek olarak konsantrasyon yöntemlerinin zamanı: kullanıcı tanımlı, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Havacılık Ajansı, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA ve TN), uzunluk ve hız, SCS Gecikmesi, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Sığ Konsantre Akış, TR-55 Kanal Akışı, Kinematik Dalga, Arkadaş, Bransby-Williams.

Belki de beni en çok etkileyen şeylerden biri, halihazırda otomatikleştirilmiş yöntemlerin sayısıdır. Bir hidrolik uzmanı, profil yöntemlerini kullanarak kapasite ve durgun su analizinin yanı sıra kararlı durum simülasyonları da yapabilecektir. Ayrıca basınç kaybı yöntemleri ile AASHTO, HEC-22, standart, mutlak, genel ve basınç kaybı-akış eğrilerini uygulayabilirsiniz.

Ayrıca sapma simülasyonu, kısıtlamalara dayalı otomatik tasarım, sürtünme kaybı yöntemleri: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach ve Hazen-Williams.

Birlikte çalışabilirlik açısından STORM, Bing görüntüleri gibi arka plan haritalarının yanı sıra diğer CAD, GIS ve veritabanı platformlarıyla entegre etme yollarına sahiptir. LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage verileriyle etkileşime girebilir.

B. Hidro-sıhhi sistemler (GEMS) için çözümler

GEMS serisi, STORM'a çok benzeyen şu iki versiyona sahiptir:

3. KanalizasyonGEMS

4. KanalizasyonCAD

Temelde atık su ve kanalizasyon şebekesi sistemlerinin modellenmesine yönelik araçlardır.

Civil3D tarafından sağlananlar gibi temel işlevlerle yapılabileceklerden farklı olarak SewerCAD, hem analiz, tasarım hem de operasyonu içeren eksiksiz senaryolar için özel bir çözümdür; SCADA gibi regülasyon modellerine kalibrasyon ve entegrasyon yöntemlerinin uygulanması.

SewerCAD'in model yönetimi açısından güçlü yanı birden fazla senaryoyu ve alternatifi yönetebilmesidir. Topolojik kontrol de dahil olmak üzere hem tablo hem de konumsal veri düzeyinde karşılaştırmalar yapılabilir, özelleştirilebilir raporlar oluşturulabilir. Bu sonuçlar grafiksel olarak doğrudan ArcMap'te veya Bentley Map i-modeli olarak görüntülenebilir.

Hidrolik uzmanları, St. Venant denklemlerinin tamamının yanı sıra EPA-SWMM örtülü ve açık dinamik motorları da bulabilecekler. Uzun süreli ve aynı zamanda kararlı durum modunda simülasyonlar oluşturmak mümkündür. Ek olarak, normalde ayrı ayrı verilerin doğrudan girilmesiyle yapılacak olan Fırtına, Menfez hesaplamaları, ağların havuzlarla entegrasyonu, pompalama ve sıhhi altyapılara yönelik entegre işlevler içerir; SewerCAD, CivilStorm ve StormCAD projeleri için birleşik bir formatın yönetilmesi.

Diğer GEMS çözümleri içme suyu şebeke sistemlerinin tasarımı ve işletilmesine yöneliktir:

5. SuGEMS

6. SuCAD

İşlevsellikler, otomatik APEX parametrelerini uygulama seçeneğiyle birlikte SCADA göstergelerine bağlı komple ağların optimize edilmesi, tasarlanması, kalibre edilmesi ve çalıştırılmasına ilişkin sistemik yaklaşım açısından Kanalizasyon'a benzer.

Hidrolik uzmanları, içme suyu şebekelerinin tasarımı, rehabilitasyonu ve kontrolü için kullanılan Darwin kalibrasyon prosedürleri gibi, logaritmik sayfalar ve grafik enterpolasyonu ile yaptıkları yinelemeli hesaplamaların buraya nasıl otomatik bir şekilde dahil edildiğini görmekten keyif alacaklardır.

Birlikte çalışabilirlik diğer platformlara çok benzer, kelimenin tam anlamıyla bir içme suyu sisteminin her türlü altyapısı modellenebilir ve HAMMER dahil olmak üzere hem AutoCAD hem de ArcMap ile etkileşime girilebilir.

STORM'a benzer şekilde, SewerGEMS ve WaterGEMS bağımsız olarak veya Bentley Systems platformlarında (Microstation / OpenRoads) çalışır, SewerCAD ve WaterCAD ise AutoCAD üzerinde çalışır. Ayrıca ArcGIS üzerinde de çalışabilir.

C. Baraj modelleme çözümleri (PondPack)

7. Gölet Paketi

Topografyanın çok belirgin olmadığı modern kentsel sistemlerin tasarımında, su toplama veya geri dönüşüm barajlarının yönetimi hayati önem taşımaktadır, çünkü bir fırtınada sular, topografyalarda olduğu gibi yerçekimi yoluyla nehre doğru doğal bir akışa sahip değildir. .

PondPack, taşkın risklerinin azaltılmasını garanti eden hidrolojik yöntemler uygulayarak pik akışları, doldurma ve boşaltma sürelerini tahmin etmenin gerekli olduğu, bir veya daha fazla su toplama barajının sistemlerinin yönetimine yönelik özel bir çözümdür.

Diğer uygulamalara benzer ancak aynı adı taşıyan PondPack'in, biri Microstation'da, diğeri AutoCAD'de çalışan bağımsız bir sürümü vardır.

Hidrolojik veya hidrolik mühendisliği profesyonelleri, Midwest ABD, Gauded fırtına verileri ve ayrıca I-D-F eğrileri gibi modeller için yağmur suyu dağıtım sistemleri için SCS 24 saatlik tip I, IA, II ve II gibi yöntemleri kullanarak sınırsız olayları modelleyebilecektir. Benzer şekilde konsantrasyon yöntemleri için Carter, Eagleson, Espey/Winslow ve diğerleri uygulanabilir.

D. Su baskını (FLOOD) çözümleri

8. TAŞKIN

Bu, kentsel taşkın risklerinin, nehir kenarlarının ve kıyı etki alanlarının modellenmesi, analizi ve azaltılmasına yönelik bir araçtır. Bölgesel planlama profesyonelleri FLOOD'da hem kentsel drenaj sistemleri hem de hidrolik ve hidrolojiye uygulanan kritik altyapıların analizi için bir çözüm bulacaklardır.

FLOOD ile fırtınalar, toprak doygunluğu, baraj arızası, set arızası, drenaj sistemi arızaları, tsunamiler, deniz seviyesinin yükselmesi veya alışılmadık gelgit senaryoları gibi olayları simüle etmek mümkündür.

FLOOD bağımsız bir uygulamadır ancak kanalizasyon şebekeleri ile ilgili SewerGEMS üzerinde çalışan modellerle etkileşime girebilir. Bentley Systems araçları ContexCapture ile oluşturulan TIN formatlarından verileri içe aktarabilirsiniz; Ayrıca LumenRT için çıktılar üretebilir ve raster formatları açısından GDAL, ARC, ADF ve TIFF dosyalarını destekler. Desteklenen diğer formatlar arasında WKT, EsriShapefile, NASA DTM ve LumenRT 3D bulunmaktadır.

E. Hidrolik geçici olaylara yönelik çözümler (HAMMER)

9. ÇEKİÇ

Bu, hidrolik sistemlerin geçici olaylar olarak adlandırılan kritik süreçlerinden biri için özel bir araçtır. İster yeni ister mevcut sistemlerle kombinasyon halinde olsun, bağlantı sistemleri söz konusu olduğunda, farklı birbirine bağlı altyapılardaki (tanklar, vanalar, borular, türbinler vb.) kritik durumların tahmin edilmesi gerekir.

HAMMER, kavramsal veya coğrafi topolojilerle sınırsız senaryo ve alternatifleri modelleyebilir. Analiz, farklı basınç, hız, sıvıların gravimetrik özellikleri, buhar basıncı ve tahmin dönemleri koşullarını test ederek her bir düğümü doğrulayabilir.

Bir profesyonel, Hazen Williams, Darcy Weisbach veya Mannings'in hem doğrudan hem de birleşik olarak kullanıldığı sürtünme yöntemlerinin yanı sıra, pompalama ve değişken hıza sahip su çekici gibi görevler için daha önce neredeyse sonsuz yinelemelerle manuel olarak yapılan otomatik yöntemleri bulabilecek. Mantıksal veya kural tabanlı kontrollere gelince, Kararsız – Vitovsky uygulanabilir.

F. Hidrolik hesaplamalar için çözümler (MASTER)

10. CurlvertMaster

11.AkışMaster

Bunlar, yalnızca kavramsal analizleri değil aynı zamanda farklı malzemelerin, bölümlerin ve giriş koşullarının uygulanmasını da içeren, su sistemleri için altyapı tasarımına yönelik hidrolik hesaplayıcılardır.

Sonuç olarak OpenFlows, su mühendisliği için en iyi çözüm olmayı vaat ediyor; özellikle de CAD/GIS ortamlarına entegrasyonun, kapsamlılığı ve tüm altyapı döngüsüne yönelimi açısından sınırlı olan diğer çözüm türlerini geride bırakması nedeniyle.