AutoCAD-AutoDesk Mengajar CAD / GIS Kejuruteraan MicroStation-Bentley

OpenFlows – 11 penyelesaian untuk kejuruteraan hidrologi, hidraulik dan kebersihan

Mempunyai penyelesaian untuk menyelesaikan masalah berkaitan air bukanlah perkara baru. Sudah tentu, dengan cara lama jurutera terpaksa melakukannya dengan kaedah berulang yang membosankan dan tidak berkaitan dengan persekitaran CAD/GIS. Hari ini, kembar digital menghubungkan analisis, reka bentuk infrastruktur dan proses analisis setiap hari, termasuk bukan sahaja pemodelan untuk pembinaannya tetapi juga operasi.

Tahun lepas saya berpeluang duduk bersama rakan sekerja yang saya ikuti sejak itu di Haestad Methods. Saya merujuk kepada Bob Mankowski, yang bersama Benoit Fredericque menghadiri saya semasa acara Going Digital Awards di Singapura. Dan, bercakap tentang kemajuan dalam kembar digital untuk pemantauan, kami menyentuh topik penyelesaian air, membuat perbandingan tentang pemodelan sebelum CAD/BIM dan apa yang diwakili oleh pengurusan bersepadu sekarang.

Dari situ muncul ringkasan ini, yang akhirnya saya graf untuk meringkaskan alat yang wujud untuk pembangunan projek bersaiz besar, seperti pelan induk, rancangan pembangunan wilayah dan pengoptimuman operasi air minuman, air sisa dan sistem pengagihan air ribut.

A. Penyelesaian pembetung ribut (OpenFlows STORM)

STORM ialah penyelesaian yang membolehkan analisis dan simulasi untuk reka bentuk sistem pembetung air ribut. Ia mempunyai kaedah untuk kejuruteraan hidrologi dalam aspek seperti pengiraan air larian tadahan, kapasiti salur masuk dan aliran rangkaian paip dan infrastruktur penyaluran. Ia menyediakan fungsi yang ada pada platform lain, seperti HEC-RAS, dengan perbezaan bahawa ini adalah penyelesaian yang lebih komprehensif untuk profesional, bukan sahaja tertumpu pada analisis tetapi juga pada reka bentuk dan oleh itu boleh disepadukan ke dalam kejuruteraan jalan raya dan perbandaran dengan alat seperti OpenRoads atau OpenSite.

OpenFlow STORM wujud dalam dua versi ini:

1. Ribut Awam

2. StormCAD.

Perbezaan antara kedua-dua versi ini ialah, CivilStorm berjalan secara bebas atau pada Microstation / OpenRoads, manakala StormCAD berjalan pada AutoCAD. Kedua-duanya mempunyai fungsi yang serupa, walaupun yang dijalankan pada AutoCAD adalah versi yang lebih terhad dan kurang komprehensif untuk berinteraksi dengan penyelesaian Bentley Sytstems yang lain.

Dengan STORM, seorang profesional Hidrologi akan dapat menggunakan kaedah rasional untuk mengira aliran maksimum dalam reka bentuk pembetung ribut. Anda boleh menentukan data Intensiti-Tempoh-Frekuensi menggunakan persamaan atau jadual, dan kemudian plot isohyet dan menggunakan semula data dalam reka bentuk lain. Ia menyokong bilangan kawasan sublembangan dan pekali C yang tidak terhad untuk setiap lembangan masuk, dapat mengumpulkan kawasan penyumbang luar, aliran tambahan dan aliran sisa untuk memodelkan air larian bukan tempatan yang menyumbang kepada pelepasan di mana-mana salur masuk. StormCAD menyediakan beberapa kaedah untuk mengira masa aliran, termasuk halaju paip penuh, halaju normal, purata dan halaju akhir berwajaran.

Supaya seorang profesional, dengan menggunakan Kaedah Rasional, akan dapat menyelesaikan tanpa masalah jadual intensiti-tempoh-frekuensi (IDF) yang ditentukan pengguna, Hydro-35, persamaan jadual IDF, persamaan lengkung IDF, persamaan logaritma polinomial IDF. Selain itu masa kaedah penumpuan: ditentukan pengguna, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Agensi Penerbangan Persekutuan, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA dan TN), panjang dan kelajuan, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Aliran, Aliran Saluran TR-55, Gelombang Kinematik, Rakan, Bransby-Williams.

Mungkin salah satu perkara yang paling menarik perhatian saya ialah bilangan kaedah yang sudah automatik. Seorang profesional hidraulik akan dapat melakukan simulasi keadaan mantap, serta analisis kapasiti dan air belakang menggunakan kaedah profil. Juga dengan kaedah kehilangan tekanan anda boleh menggunakan AASHTO, HEC-22, standard, mutlak, generik dan keluk aliran kehilangan tekanan.

Selain itu, simulasi sisihan, reka bentuk automatik berdasarkan kekangan, kaedah kehilangan geseran: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach dan Hazen-Williams.

Dari segi kebolehoperasian, STORM mempunyai cara untuk menyepadukan peta latar belakang, seperti imej Bing serta platform CAD, GIS dan pangkalan data yang lain. Boleh berinteraksi dengan data LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage.

B. Penyelesaian untuk sistem hidro-sanitari (GEMS)

Barisan GEMS mempunyai dua versi ini, sangat serupa dengan STORM:

3. SewerGEMS

4. SewerCAD

Pada dasarnya, ia adalah alat untuk memodelkan sistem rangkaian air sisa dan pembetung.

Tidak seperti apa yang boleh dilakukan dengan fungsi asas seperti yang disediakan oleh Civil3D, SewerCAD ialah penyelesaian khusus untuk senario lengkap yang merangkumi kedua-dua analisis, reka bentuk dan operasi; menggunakan kaedah penentukuran dan penyepaduan kepada model peraturan seperti SCADA.

Kekuatan SewerCAD dari segi pengurusan model ialah ia boleh mengendalikan pelbagai senario dan alternatif. Perbandingan boleh dibuat, laporan boleh disesuaikan boleh dijana, kedua-dua pada peringkat data jadual dan ruang, termasuk kawalan topologi. Keputusan ini boleh dipaparkan secara grafik, terus dalam ArcMap atau sebagai model-i Peta Bentley.

Pakar hidraulik akan dapat mencari keseluruhan set persamaan St. Venant, serta motor dinamik tersirat dan eksplisit EPA-SWMM. Ia adalah mungkin untuk menjana simulasi tempoh lanjutan dan juga dalam mod keadaan mantap. Selain itu, ia termasuk fungsi bersepadu untuk Storm, pengiraan Culvert, penyepaduan rangkaian dengan kolam, pam dan infrastruktur kebersihan, yang biasanya akan dilakukan secara berasingan dengan memasukkan data secara terus; menguruskan format bersatu untuk projek SewerCAD, CivilStorm dan StormCAD.

Penyelesaian GEMS yang lain adalah untuk reka bentuk dan operasi sistem rangkaian air minuman:

5. WaterGEMS

6. WaterCAD

Kefungsian adalah serupa dengan Pembetung berhubung dengan pendekatan sistemik untuk mengoptimumkan, mereka bentuk, menentukur dan mengendalikan rangkaian lengkap yang dilampirkan pada penunjuk SCADA, dengan pilihan untuk menggunakan parameter APEX automatik.

Profesional hidraulik akan menikmati melihat bagaimana pengiraan berulang yang mereka biasa lakukan dengan helaian logaritma dan interpolasi graf disertakan di sini secara automatik, begitu juga dengan prosedur penentukuran Darwin untuk kedua-dua reka bentuk, pemulihan dan kawalan rangkaian air minuman.

Kesalingoperasian sangat serupa dengan platform lain, secara literal semua jenis infrastruktur sistem air minuman boleh dimodelkan, dapat berinteraksi dengan kedua-dua AutoCAD dan ArcMap, termasuk HAMMER.

Sama seperti STORM, SewerGEMS dan WaterGEMS berfungsi secara bersendirian atau pada platform Bentley Systems (Microstation / OpenRoads), manakala SewerCAD dan WaterCAD berfungsi pada AutoCAD. Selain itu, ia boleh berfungsi pada ArcGIS.

C. Penyelesaian untuk pemodelan empangan (PondPack)

7. Pek Kolam

Dalam reka bentuk sistem bandar moden, di mana topografi tidak begitu ketara, pengurusan pengumpulan air atau empangan kitar semula adalah penting, kerana dalam ribut air tidak mempunyai aliran semula jadi secara graviti ke arah sungai seperti yang berlaku dalam topografi. tidak teratur .

PondPack ialah penyelesaian khusus untuk pengurusan sistem satu atau beberapa empangan tadahan, di mana ia diperlukan untuk menganggar aliran puncak, masa pengisian dan pengosongan dengan menggunakan kaedah hidrologi yang menjamin pengurangan risiko banjir.

Sama seperti aplikasi lain, tetapi dengan nama yang sama, PondPack mempunyai versi kendiri, satu yang berjalan pada Microstation dan satu lagi pada AutoCAD.

Profesional kejuruteraan hidrologi atau hidraulik akan dapat memodelkan peristiwa tanpa had menggunakan kaedah seperti SCS jenis 24 jam I, IA, II dan II untuk sistem pengagihan air ribut untuk model seperti Midwest A.S, data ribut Gauded dan juga lengkung I-D-F. Begitu juga, untuk kaedah penumpuan, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, antara lain, boleh digunakan.

D. Penyelesaian untuk banjir (BANJIR)

8. BANJIR

Ini adalah alat untuk pemodelan, analisis dan pengurangan risiko banjir bandar, pinggir sungai dan kawasan pengaruh pantai. Profesional perancangan wilayah akan menemui dalam FLOOD penyelesaian untuk kedua-dua sistem saliran bandar dan analisis infrastruktur kritikal yang digunakan untuk hidraulik dan hidrologi.

Adalah mungkin dengan BANJIR untuk mensimulasikan fenomena seperti ribut, ketepuan tanah, kegagalan empangan, kegagalan benteng, kegagalan sistem saliran, tsunami, kenaikan paras laut atau senario pasang surut yang tidak tipikal.

FLOOD ialah aplikasi bebas, tetapi ia boleh berinteraksi dengan model yang digunakan pada SewerGEMS berkenaan rangkaian pembetung. Anda boleh mengimport data daripada format TIN yang dijana dengan alatan Sistem Bentley, ContexCapture; Ia juga boleh menjana output untuk LumenRT dan dari segi format raster, GDAL menyokong fail ARC, ADF dan TIFF. Format lain yang disokong termasuk WKT, EsriShapefile, NASA DTM dan LumenRT 3D.

E. Penyelesaian untuk transien hidraulik (HAMMER)

9. TUKUL

Ini adalah alat khusus untuk salah satu proses kritikal sistem hidraulik, dipanggil transients. Apabila ia berkaitan dengan sistem penyambungan, sama ada baharu atau gabungan dengan sistem sedia ada, adalah perlu untuk menganggarkan situasi kritikal dalam infrastruktur yang saling berkaitan (tangki, injap, paip, turbin, dsb.) yang berbeza.

HAMMER boleh memodelkan senario dan alternatif tanpa had, dengan topologi konsep atau geografi. Analisis boleh mengesahkan setiap nod, dapat menguji keadaan tekanan, halaju, ciri gravimetrik cecair, tekanan wap dan tempoh anggaran yang berbeza.

Seorang profesional akan dapat mencari kaedah automatik yang sebelum ini dilakukan secara manual dengan lelaran yang hampir tidak berkesudahan untuk tugas seperti tukul air dengan mengepam dan kelajuan berubah-ubah, serta kaedah geseran menggunakan Hazen Williams, Darcy Weisbach atau Mannings secara langsung dan digabungkan. Dan bagi kawalan logik atau berasaskan peraturan, Unsteady – Vitovsky boleh digunakan.

F. Penyelesaian untuk pengiraan hidraulik (MASTER)

10. CurlvertMaster

11.FlowMaster

Ini adalah kalkulator hidraulik untuk reka bentuk infrastruktur untuk sistem air, yang merangkumi bukan sahaja analisis konsep tetapi juga menggunakan bahan, bahagian dan keadaan masuk yang berbeza.

Kesimpulannya, OpenFlows berjanji untuk menjadi penyelesaian terbaik untuk kejuruteraan air, terutamanya kerana penyepaduan kepada persekitaran CAD/GIS mengatasi jenis penyelesaian lain yang terhad dalam kelengkapannya dan orientasinya kepada kitaran infrastruktur yang lengkap.