AutoCAD-Autodesks Undervisning CAD / GIS Engineering Microstation-Bentley

OpenFlows – 11 løsninger til hydrologisk, hydraulisk og sanitetsteknik

At have løsninger til at løse vandrelaterede problemer er ikke nyt. Selvfølgelig skulle ingeniøren på den gamle måde gøre det med iterative metoder, der var kedelige og uden relation til CAD/GIS-miljøet. I dag forbinder den digitale tvilling analyse-, infrastrukturdesign- og analyseprocesser hver dag, herunder ikke kun modellering for dens konstruktion, men også drift.

Sidste år havde jeg mulighed for at sidde ned med en kollega, som jeg har fulgt siden dengang hos Haestad Methods. Jeg henviser til Bob Mankowski, som sammen med Benoit Fredericque deltog i mig under Going Digital Awards-arrangementet i Singapore. Og når vi taler om fremskridt inden for digitale tvillinger til overvågning, berørte vi emnet vandløsninger og sammenlignede, hvad modellering var før CAD/BIM, og hvad integreret styring nu repræsenterer.

Derfra kom dette resumé, som jeg til sidst tegnede for at opsummere de værktøjer, der findes til udvikling af projekter af væsentlig størrelse, såsom masterplaner, territoriale udviklingsplaner og optimering af driften af drikkevands-, spildevands- og regnvandsfordelingssystemer.

A. Stormkloakløsninger (OpenFlows STORM)

STORM er en løsning, der tillader analyser og simuleringer til design af regnvandskloaksystemer. Det har metoder til hydrologisk ingeniørarbejde i aspekter såsom beregning af afstrømning i oplandet, indløbskapaciteter og strømme af rørnet og kanaliseringsinfrastrukturer. Det giver funktioner, som andre platforme har, såsom HEC-RAS, med den forskel, at dette er en mere omfattende løsning for en professionel, fokuseret ikke kun på analyse, men også på design og derfor kan integreres i vej- og urbaniseringsteknik med værktøjer som f.eks. OpenRoads eller OpenSite.

OpenFlow STORM findes i disse to versioner:

1. CivilStorm

2. StormCAD.

Forskellen mellem disse to versioner er, at CivilStorm kører uafhængigt eller på Microstation / OpenRoads, mens StormCAD kører på AutoCAD. Begge har lignende funktionaliteter, selvom dem, der kører på AutoCAD, er en mere begrænset og mindre omfattende version til at interagere med andre Bentley Systems-løsninger.

Med STORM vil en fagmand inden for hydrologi være i stand til at anvende den rationelle metode til at beregne maksimale flows i stormkloakdesign. Du kan angive intensitet-varighed-frekvens-data ved hjælp af ligninger eller tabeller og derefter plotte isohyetterne og genbruge dataene i andre designs. Det understøtter et ubegrænset antal underbassinområder og C-koefficienter for hvert indløbsbassin, idet det er i stand til at gruppere eksterne bidragende områder, yderligere strømme og reststrømme for at modellere ikke-lokal afstrømning, der bidrager til udledning ved ethvert indløb. StormCAD giver flere metoder til beregning af flowtid, herunder fuld rørhastighed, normal hastighed, gennemsnitlig og vægtet sluthastighed.

Således at en professionel, ved at anvende den Rationelle Metode, uden problemer vil kunne løse en brugerdefineret intensitet-varighed-frekvens (IDF) tabel, Hydro-35, IDF tabelligning, IDF kurveligning, IDF polynomiel logaritmisk ligning. Yderligere koncentrationsmetoder: brugerdefinerede, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Aviation Agency, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA og TN), længde og hastighed, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Flow, TR-55 Channel Flow, Kinematic Wave, Friend, Bransby-Williams.

Måske en af de ting, der har imponeret mig mest, er antallet af allerede automatiserede metoder. En hydraulikprofessionel vil være i stand til at lave steady-state simuleringer samt kapacitets- og bagvandsanalyse ved hjælp af profilmetoder. Også ved tryktabsmetoder kan du anvende AASHTO, HEC-22, standard, absolut, generisk og tryktab-flow-kurve.

Derudover afvigelsessimulering, automatisk design baseret på begrænsninger, friktionstabsmetoder: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach og Hazen-Williams.

Med hensyn til interoperabilitet har STORM måder at integrere baggrundskort, såsom Bing-billeder, såvel som med andre CAD-, GIS- og databaseplatforme. Kan interagere med LandXML, MX Drainage, DXF, DWG, Shapefile, MicroDrainage data.

B. Løsninger til hydro-sanitære systemer (GEMS)

GEMS-linjen har disse to versioner, der ligner STORM:

3. KloakGEMS

4. KloakCAD

I bund og grund er de værktøjer til modellering af spildevands- og kloaknetsystemer.

I modsætning til hvad der kunne gøres med grundlæggende funktionaliteter som dem, der leveres af Civil3D, er SewerCAD en specialiseret løsning til komplette scenarier, der inkluderer både analyse, design og drift; at anvende kalibrerings- og integrationsmetoder til reguleringsmodeller såsom SCADA.

Styrken ved SewerCAD i forhold til modelstyring er, at den kan håndtere flere scenarier og alternativer. Sammenligninger kan laves, tilpasselige rapporter kan genereres, både på tabel- og rumdataniveau, inklusive topologisk kontrol. Disse resultater kan vises grafisk, direkte i ArcMap eller som en Bentley Map i-model.

Hydrauliske fagfolk vil være i stand til at finde hele sættet af St. Venant-ligninger, såvel som EPA-SWMM implicitte og eksplicitte dynamiske motorer. Det er muligt at generere simuleringer af længere perioder og også i steady-state mode. Derudover inkluderer det integrerede funktionaliteter til Storm, Culvert-beregninger, integration af netværk med damme, pumpe- og sanitære infrastrukturer, hvilket normalt ville blive gjort separat ved at indtaste dataene direkte; styring af et samlet format for SewerCAD-, CivilStorm- og StormCAD-projekter.

De andre GEMS-løsninger er til design og drift af drikkevandsnetværkssystemer:

5. VandGEMS

6. WaterCAD

Funktionaliteterne ligner Sewer i forhold til den systemiske tilgang til optimering, design, kalibrering og drift af komplette netværk knyttet til SCADA-indikatorer, med mulighed for at anvende automatiserede APEX-parametre.

Hydrauliske fagfolk vil nyde at se, hvordan de iterative beregninger, de plejede at lave med logaritmiske ark og grafinterpolation, er inkluderet her på en automatiseret måde, ligesom Darwin-kalibreringsprocedurerne for både design, rehabilitering og kontrol af drikkevandsnetværk.

Interoperabiliteten ligner meget de andre platforme, bogstaveligt talt alle typer af infrastruktur i et drikkevandssystem kan modelleres, idet de er i stand til at interagere med både AutoCAD og ArcMap, inklusive HAMMER.

I lighed med STORM fungerer SewerGEMS og WaterGEMS stand alone eller på Bentley Systems platforme (Microstation / OpenRoads), mens SewerCAD og WaterCAD fungerer på AutoCAD. Derudover kan det fungere på ArcGIS.

C. Løsninger til dæmningsmodellering (PondPack)

7. Dampakning

I design af moderne bysystemer, hvor topografien ikke er så udtalt, er forvaltningen af vandindsamling eller genbrugsdæmninger afgørende, da vandet i en storm ikke har en naturlig strømning af tyngdekraften mod en flod, som det sker i topografier. .

PondPack er en specifik løsning til styring af systemer af en eller flere oplande, hvor det er nødvendigt at estimere spidsstrømme, fyldnings- og tømningstider ved at anvende hydrologiske metoder, der garanterer reduktion af oversvømmelsesrisici.

I lighed med de andre applikationer, men med samme navn, har PondPack en selvstændig version, en der kører på Microstation og en anden på AutoCAD.

Hydrologiske eller hydrauliske ingeniører vil være i stand til at modellere ubegrænsede hændelser ved hjælp af metoder som SCS 24-timers type I, IA, II og II til stormvandsfordelingssystemer til modeller som Midwest U.S., Gauded stormdata og også I-D-F kurver. Ligeledes kan Carter, Eagleson, Espey/Winslow blandt andre anvendes til koncentrationsmetoder.

D. Løsninger til oversvømmelse (FLOOD)

8. FLØD

Dette er et værktøj til modellering, analyse og afbødning af risici for oversvømmelser i byer, flodkanter og kystnære indflydelsesområder. Fagfolk inden for territorial planlægning ville i FLOOD finde en løsning til både bydræningssystemer og analyse af kritiske infrastrukturer anvendt til hydraulik og hydrologi.

Det er muligt med FLOOD at simulere fænomener som storme, jordmætning, dæmningsfejl, digesvigt, drænsystemsvigt, tsunamier, havniveaustigning eller atypiske tidevandsscenarier.

FLOOD er en uafhængig applikation, men den kan interagere med modeller, der arbejdes på SewerGEMS vedrørende kloaknetværk. Du kan importere data fra TIN-formater genereret med Bentley Systems værktøjer, ContexCapture; Det kan også generere output til LumenRT, og hvad angår rasterformater, understøtter GDAL ARC-, ADF- og TIFF-filer. Andre understøttede formater inkluderer WKT, EsriShapefile, NASA DTM og LumenRT 3D.

E. Løsninger til hydrauliske transienter (HAMMER)

9. HAMMER

Dette er et specifikt værktøj til en af de kritiske processer i hydrauliske systemer, kaldet transienter. Når det kommer til at forbinde systemer, hvad enten de er nye eller en kombination med eksisterende systemer, er det nødvendigt at estimere kritiske situationer i de forskellige sammenkoblede infrastrukturer (tanke, ventiler, rør, turbiner osv.)

HAMMER kan modellere ubegrænsede scenarier og alternativer med konceptuelle eller geografiske topologier. Analysen kan validere hver knude, idet den er i stand til at teste forskellige betingelser for tryk, hastighed, gravimetriske egenskaber for væsker, damptryk og estimeringsperioder.

En professionel vil være i stand til at finde automatiserede metoder, der tidligere blev udført manuelt med næsten endeløse iterationer til opgaver som en vandhammer med pumpning og variabel hastighed, samt friktionsmetoder ved brug af Hazen Williams, Darcy Weisbach eller Mannings både direkte og kombineret. Og hvad angår logiske eller regelbaserede kontroller, kan Unsteady – Vitovsky anvendes.

F. Løsninger til hydrauliske beregninger (MASTER)

10. CurlvertMaster

11.FlowMaster

Disse er hydrauliske regnemaskiner til infrastrukturdesign til vandsystemer, som ikke kun omfatter konceptuel analyse, men også anvendelse af forskellige materialer, sektioner og indløbsforhold.

Afslutningsvis lover OpenFlows at være den bedste løsning til vandteknik, især fordi integrationen til CAD/GIS-miljøer overgår andre typer af løsninger, der er begrænset i deres omfang og orientering til den komplette infrastrukturcyklus.