OpenFlows – 11 lösningar för hydrologisk, hydraulisk och sanitetsteknik
Att ha lösningar för att lösa vattenrelaterade problem är inte nytt. Naturligtvis, på det gamla sättet var ingenjören tvungen att göra det med iterativa metoder som var tråkiga och inte relaterade till CAD/GIS-miljön. Idag kopplar den digitala tvillingen samman analys, infrastrukturdesign och analysprocesser varje dag, inklusive inte bara modellering för dess konstruktion utan även drift.
Förra året fick jag möjlighet att sitta ner med en kollega som jag har följt sedan dess på Haestad Metoder. Jag syftar på Bob Mankowski, som tillsammans med Benoit Fredericque deltog i mig under evenemanget Going Digital Awards i Singapore. Och när vi pratar om framstegen inom digitala tvillingar för övervakning, berörde vi ämnet vattenlösningar och gjorde en jämförelse av vad modellering var innan CAD/BIM och vad integrerad förvaltning nu representerar.
Därifrån kom denna sammanfattning, som jag slutligen ritade en graf för att sammanfatta de verktyg som finns för utveckling av projekt av betydande storlek, såsom översiktsplaner, territoriella utvecklingsplaner och optimering av driften av dricksvatten, avloppsvatten och dagvatten distributionssystem.
A. Storm avloppslösningar (OpenFlows STORM)
STORM är en lösning som möjliggör analys och simuleringar för konstruktion av dagvattenavloppssystem. Den har metoder för hydrologisk ingenjörskonst i aspekter som beräkning av avrinningsavrinning, inloppskapacitet och flöden av rörnät och kanaliseringsinfrastruktur. Det ger funktioner som andra plattformar har, såsom HEC-RAS, med skillnaden att detta är en mer omfattande lösning för en professionell, fokuserad inte bara på analys utan också på design och därför kan integreras i väg- och urbaniseringsteknik med verktyg som OpenRoads eller OpenSite.
OpenFlow STORM finns i dessa två versioner:
1. CivilStorm
2. StormCAD.
Skillnaden mellan dessa två versioner är att CivilStorm körs oberoende eller på Microstation / OpenRoads, medan StormCAD körs på AutoCAD. Båda har liknande funktioner, även om de som körs på AutoCAD är en mer begränsad och mindre omfattande version för att interagera med andra Bentley Systems-lösningar.
Med STORM kommer en yrkesman inom Hydrologi att kunna tillämpa den rationella metoden för att beräkna maximala flöden i stormavloppsdesign. Du kan ange intensitet-varaktighet-frekvens-data med hjälp av ekvationer eller tabeller, och sedan plotta isohyetterna och återanvända data i andra konstruktioner. Den stöder ett obegränsat antal subbassängområden och C-koefficienter för varje inloppsbassäng, och kan gruppera externa bidragande områden, ytterligare flöden och restflöden för att modellera icke-lokalt avrinning som bidrar till utsläpp vid vilket inlopp som helst. StormCAD tillhandahåller flera metoder för att beräkna flödestid, inklusive full rörhastighet, normal hastighet, medel och viktad sluthastighet.
Så att en professionell, genom att tillämpa den rationella metoden, utan problem ska kunna lösa en användardefinierad intensitet-duration-frekvens (IDF)-tabell, Hydro-35, IDF-tabellekvation, IDF-kurvekvation, IDF-polynom logaritmisk ekvation. Ytterligare koncentrationsmetoder: användardefinierade, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Aviation Agency, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA och TN), längd och hastighet, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Flöde, TR-55 Channel Flow, Kinematic Wave, Friend, Bransby-Williams.
En av de saker som har imponerat mest på mig är kanske antalet redan automatiserade metoder. En professionell hydraulik kommer att kunna göra steady-state simuleringar, samt kapacitets- och bakvattenanalys med hjälp av profilmetoder. Även genom tryckförlustmetoder kan du tillämpa AASHTO, HEC-22, standard, absolut, generisk och tryckförlust-flödeskurva.
Dessutom avvikelsesimulering, automatisk design baserad på begränsningar, friktionsförlustmetoder: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach och Hazen-Williams.
När det gäller interoperabilitet har STORM sätt att integrera bakgrundskartor, såsom Bing-bilder såväl som med andra CAD-, GIS- och databasplattformar. Kan interagera med LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage data.
B. Lösningar för hydrosanitära system (GEMS)
GEMS-linjen har dessa två versioner, mycket lik STORM:
3. Avlopp GEMS
4. SewerCAD
I huvudsak är de verktyg för att modellera avloppsvatten- och avloppsnätsystem.
Till skillnad från vad som skulle kunna göras med grundläggande funktioner som de som tillhandahålls av Civil3D, är SewerCAD en specialiserad lösning för kompletta scenarier som inkluderar både analys, design och drift; tillämpa kalibrering och integrationsmetoder på regleringsmodeller som SCADA.
Styrkan med SewerCAD när det gäller modellhantering är att den kan hantera flera scenarier och alternativ. Jämförelser kan göras, anpassningsbara rapporter kan genereras, både på tabell- och rumslig datanivå, inklusive topologisk kontroll. Dessa resultat kan visas grafiskt, direkt i ArcMap eller som en Bentley Map i-modell.
Hydraulikproffs kommer att kunna hitta hela uppsättningen av St. Venant-ekvationer, såväl som EPA-SWMM implicita och explicita dynamiska motorer. Det är möjligt att generera simuleringar av längre perioder och även i stationärt läge. Dessutom innehåller den integrerade funktioner för storm, kulvertberäkningar, integration av nätverk med dammar, pump- och sanitetsinfrastruktur, vilket normalt skulle göras separat genom att mata in data direkt; hantera ett enhetligt format för SewerCAD-, CivilStorm- och StormCAD-projekt.
De andra GEMS-lösningarna är för design och drift av dricksvattennätsystem:
5. VattenGEMS
6. WaterCAD
Funktionerna liknar Sewer i förhållande till det systemiska tillvägagångssättet att optimera, designa, kalibrera och driva kompletta nätverk kopplade till SCADA-indikatorer, med möjlighet att tillämpa automatiserade APEX-parametrar.
Hydraulikproffs kommer att njuta av att se hur de iterativa beräkningar som de brukade göra med logaritmiska ark och grafinterpolation ingår här på ett automatiserat sätt, liksom Darwins kalibreringsprocedurer för både design, rehabilitering och kontroll av dricksvattennätverk.
Interoperabiliteten är väldigt lik de andra plattformarna, bokstavligen alla typer av infrastruktur i ett dricksvattensystem kan modelleras, att kunna interagera med både AutoCAD och ArcMap, inklusive HAMMER.
I likhet med STORM fungerar SewerGEMS och WaterGEMS fristående eller på Bentley Systems plattformar (Microstation / OpenRoads), medan SewerCAD och WaterCAD fungerar på AutoCAD. Dessutom kan det fungera på ArcGIS.
C. Lösningar för dammodellering (PondPack)
7. Pond Pack
I utformningen av moderna urbana system, där topografin inte är så utpräglad, är hanteringen av vatteninsamlings- eller återvinningsdammar avgörande, eftersom vattnet i en storm inte har ett naturligt flöde av gravitationen mot en flod som sker i topografier. .
PondPack är en specifik lösning för hantering av system för en eller flera avrinningsdammar, där det krävs att man uppskattar toppflöden, fyllnings- och tömningstider genom att tillämpa hydrologiska metoder som garanterar minskningen av översvämningsrisker.
I likhet med de andra applikationerna, men med samma namn, har PondPack en fristående version, en som körs på Microstation och en annan på AutoCAD.
Professionella inom hydrologiska eller hydrauliska tekniker kommer att kunna modellera obegränsade händelser med metoder som SCS 24-timmars typ I, IA, II och II för dagvattendistributionssystem för modeller som Midwest U.S., Gauded stormdata och även I-D-F-kurvor. Likaså för koncentrationsmetoder kan bland annat Carter, Eagleson, Espey/Winslow användas.
D. Lösningar för översvämning (FLOOD)
8. FLÖD
Detta är ett verktyg för modellering, analys och begränsning av översvämningsrisker i städer, flodkanter och kustnära influensområden. Territoriell planeringsproffs skulle i FLOOD hitta en lösning för både urbana dräneringssystem och analys av kritisk infrastruktur som tillämpas på hydraulik och hydrologi.
Det är möjligt med FLOOD att simulera fenomen som stormar, markmättnad, dammbrott, vallbrott, dräneringssystemfel, tsunamis, havsnivåhöjning eller atypiska tidvattenscenarier.
FLOOD är en oberoende applikation, men den kan interagera med modeller arbetade på SewerGEMS angående avloppsnät. Du kan importera data från TIN-format genererade med Bentley Systems verktyg, ContexCapture; Den kan också generera utdata för LumenRT och när det gäller rasterformat stöder GDAL ARC-, ADF- och TIFF-filer. Andra format som stöds inkluderar WKT, EsriShapefile, NASA DTM och LumenRT 3D.
E. Lösningar för hydrauliska transienter (HAMMER)
9. HAMMAR
Detta är ett specifikt verktyg för en av de kritiska processerna i hydrauliska system, så kallade transienter. När det gäller att ansluta system, oavsett om det är nya eller en kombination med befintliga system, är det nödvändigt att uppskatta kritiska situationer i de olika sammankopplade infrastrukturerna (tankar, ventiler, rör, turbiner, etc.)
HAMMER kan modellera obegränsade scenarier och alternativ, med konceptuella eller geografiska topologier. Analysen kan validera varje nod och kan testa olika förhållanden för tryck, hastighet, gravimetriska egenskaper hos vätskor, ångtryck och uppskattningsperioder.
En professionell kommer att kunna hitta automatiserade metoder som tidigare gjordes manuellt med nästan oändliga iterationer för uppgifter som en vattenhammare med pumpning och variabel hastighet, samt friktionsmetoder med Hazen Williams, Darcy Weisbach eller Mannings både direkt och kombinerad. Och när det gäller logiska eller regelbaserade kontroller kan Unsteady – Vitovsky användas.
F. Lösningar för hydrauliska beräkningar (MASTER)
10. CurlvertMaster
11. FlowMaster
Dessa är hydrauliska kalkylatorer för infrastrukturdesign för vattensystem, som inte bara inkluderar konceptuell analys utan också tillämpning av olika material, sektioner och inloppsförhållanden.
Sammanfattningsvis lovar OpenFlows att vara den bästa lösningen för vattenteknik, särskilt eftersom integrationen till CAD/GIS-miljöer överträffar andra typer av lösningar som är begränsade i sin heltäckande och inriktning mot hela infrastrukturcykeln.
Var du hittar utbildningar för OpenFlows
Ett av de bästa träningsalternativen för dessa plattformar är AulaGEO.
OpenFlows SewerGEMS / SewerCAD-kurs
