OpenFlows – 11 oplossingen voor hydrologische, hydraulische en sanitaire techniek
Het hebben van oplossingen voor watergerelateerde problemen is niet nieuw. Natuurlijk moest de ingenieur het op de oude manier doen met iteratieve methoden die vervelend waren en geen verband hielden met de CAD/GIS-omgeving. Tegenwoordig verbindt de digitale tweeling analyse-, infrastructuurontwerp- en analyseprocessen elke dag, inclusief modellering voor de constructie ervan, maar ook voor de werking ervan.
Vorig jaar mocht ik om de tafel zitten met een collega die ik sindsdien volg bij Haestad Methoden. Ik doel op Bob Mankowski, die mij samen met Benoit Fredericque bijwoonde tijdens het Going Digital Awards-evenement in Singapore. En nu we het toch hebben over de vooruitgang op het gebied van digitale tweelingen voor monitoring, hebben we het onderwerp wateroplossingen aangestipt, waarbij we een vergelijking hebben gemaakt van wat modellering was vóór CAD/BIM en wat geïntegreerd beheer nu vertegenwoordigt.
Daar kwam deze samenvatting uit, die ik uiteindelijk in grafiek heb gezet om de instrumenten samen te vatten die bestaan voor de ontwikkeling van projecten van aanzienlijke omvang, zoals masterplannen, territoriale ontwikkelingsplannen en optimalisatie van de exploitatie van drinkwater-, afvalwater- en regenwaterdistributiesystemen.
A. Stormriooloplossingen (OpenFlows STORM)
STORM is een oplossing die analyses en simulaties mogelijk maakt voor het ontwerp van regenwaterrioolsystemen. Het beschikt over methoden voor hydrologische engineering in aspecten zoals de berekening van de afvoer van stroomgebieden, inlaatcapaciteiten en stromen van pijpnetwerken en kanalisatie-infrastructuren. Het biedt functies die andere platforms hebben, zoals HEC-RAS, met het verschil dat dit een uitgebreidere oplossing is voor een professional, niet alleen gericht op analyse maar ook op ontwerp en daarom kan worden geïntegreerd in de weg- en stedenbouwkunde met tools als OpenRoads of OpenSite.
OpenFlow STORM bestaat in deze twee versies:
1. CivilStorm
2. StormCAD.
Het verschil tussen deze twee versies is dat CivilStorm zelfstandig of op Microstation / OpenRoads draait, terwijl StormCAD op AutoCAD draait. Beide hebben vergelijkbare functionaliteiten, hoewel de versies die op AutoCAD draaien een beperktere en minder uitgebreide versie zijn voor interactie met andere Bentley Sytstems-oplossingen.
Met STORM kan een hydrologieprofessional de rationele methode toepassen om de maximale stromen in het ontwerp van stormriolen te berekenen. U kunt intensiteit-duur-frequentiegegevens specificeren met behulp van vergelijkingen of tabellen, en vervolgens de isohyets plotten en de gegevens hergebruiken in andere ontwerpen. Het ondersteunt een onbeperkt aantal deelstroomgebiedgebieden en C-coëfficiënten voor elk inlaatbekken, waardoor externe bijdragende gebieden, extra stromen en reststromen kunnen worden gegroepeerd om niet-lokale afvoer te modelleren die bijdraagt aan de afvoer bij elke inlaat. StormCAD biedt verschillende methoden voor het berekenen van de stroomtijd, inclusief volledige pijpsnelheid, normale snelheid, gemiddelde en gewogen eindsnelheid.
Zodat een professional, door de Rationele Methode toe te passen, in staat zal zijn om zonder problemen een door de gebruiker gedefinieerde intensiteit-duur-frequentie (IDF) tabel, Hydro-35, IDF tabelvergelijking, IDF curve vergelijking, IDF polynomiale logaritmische vergelijking op te lossen. Aanvullende tijd van concentratiemethoden: door gebruiker gedefinieerd, Carter, Eagleson, Espey/Winslow, Federal Aviation Agency, Kerby/Hathaway, Kirpich (PA en TN), lengte en snelheid, SCS Lag, TR-55 Sheet Flow, TR -55 Shallow Concentrated Flow, TR-55 Channel Flow, Kinematische golf, Vriend, Bransby-Williams.
Misschien wel een van de dingen die de meeste indruk op mij hebben gemaakt, is het aantal reeds geautomatiseerde methoden. Een hydrauliekprofessional kan steady-state-simulaties uitvoeren, evenals capaciteits- en opstuwingsanalyses met behulp van profielmethoden. Ook bij drukverliesmethoden kunt u AASHTO, HEC-22, standaard, absolute, generieke en drukverlies-stroomcurven toepassen.
Daarnaast afwijkingssimulatie, automatisch ontwerp op basis van beperkingen, methoden voor wrijvingsverlies: Manning, Kutter, Darcy-Weisbach en Hazen-Williams.
Op het gebied van interoperabiliteit heeft STORM manieren om achtergrondkaarten te integreren, zoals Bing-afbeeldingen, maar ook met andere CAD-, GIS- en databaseplatforms. Kan communiceren met LandXML-, MX Drainage-, DXF-, DWG-, Shapefile- en MicroDrainage-gegevens.
B. Oplossingen voor hydrosanitaire systemen (GEMS)
De GEMS-lijn heeft deze twee versies, zeer vergelijkbaar met STORM:
3. RioolGEMS
4. RioolCAD
In wezen zijn het hulpmiddelen voor het modelleren van afvalwater- en rioolnetwerksystemen.
In tegenstelling tot wat gedaan zou kunnen worden met basisfunctionaliteiten zoals die van Civil3D, is SewerCAD een gespecialiseerde oplossing voor complete scenario's die zowel analyse, ontwerp als bediening omvatten; het toepassen van kalibratie- en integratiemethoden op reguleringsmodellen zoals SCADA.
De kracht van SewerCAD op het gebied van modelbeheer is dat het meerdere scenario's en alternatieven aankan. Er kunnen vergelijkingen worden gemaakt en er kunnen aanpasbare rapporten worden gegenereerd, zowel op tabel- als op ruimtelijk gegevensniveau, inclusief topologische controle. Deze resultaten kunnen grafisch worden weergegeven, rechtstreeks in ArcMap of als Bentley Map i-model.
Professionals in de hydrauliek zullen de volledige reeks St. Venant-vergelijkingen kunnen vinden, evenals de impliciete en expliciete dynamische motoren van EPA-SWMM. Het is mogelijk om simulaties van langere perioden te genereren, maar ook in de steady-state-modus. Daarnaast bevat het geïntegreerde functionaliteiten voor Storm, Culvert-berekeningen, integratie van netwerken met vijvers, pomp- en sanitaire infrastructuur, wat normaal gesproken afzonderlijk zou worden gedaan door de gegevens rechtstreeks in te voeren; het beheren van een uniform formaat voor SewerCAD-, CivilStorm- en StormCAD-projecten.
De andere GEMS-oplossingen zijn voor het ontwerp en de exploitatie van drinkwaternetwerksystemen:
5. WaterGEMS
6. WaterCAD
De functionaliteiten zijn vergelijkbaar met die van Sewer met betrekking tot de systemische aanpak van het optimaliseren, ontwerpen, kalibreren en exploiteren van complete netwerken gekoppeld aan SCADA-indicatoren, met de mogelijkheid om geautomatiseerde APEX-parameters toe te passen.
Professionals in de waterbouw zullen het leuk vinden om te zien hoe de iteratieve berekeningen die ze vroeger deden met logaritmische bladen en grafiekinterpolatie hier op geautomatiseerde wijze worden opgenomen, evenals de Darwin-kalibratieprocedures voor zowel het ontwerp, het herstel als de controle van drinkwaternetwerken.
De interoperabiliteit is zeer vergelijkbaar met de andere platforms; letterlijk alle soorten infrastructuur van een drinkwatersysteem kunnen worden gemodelleerd, waardoor interactie mogelijk is met zowel AutoCAD als ArcMap, inclusief HAMMER.
Net als STORM werken SewerGEMS en WaterGEMS stand-alone of op Bentley Systems-platforms (Microstation / OpenRoads), terwijl SewerCAD en WaterCAD werken op AutoCAD. Bovendien kan het werken op ArcGIS.
C. Oplossingen voor het modelleren van dammen (PondPack)
7. Vijverpakket
Bij het ontwerp van moderne stedelijke systemen, waar de topografie niet zo uitgesproken is, is het beheer van wateropvang of recyclingdammen van vitaal belang, omdat het water bij een storm niet op natuurlijke wijze door de zwaartekracht naar een rivier stroomt, zoals bij topografieën het geval is. .
PondPack is een specifieke oplossing voor het beheer van systemen van één of meerdere stroomgebieddammen, waarbij het nodig is om piekstromen, vul- en ledigingstijden in te schatten door hydrologische methoden toe te passen die de vermindering van overstromingsrisico's garanderen.
Net als de andere applicaties, maar met dezelfde naam, heeft PondPack een zelfstandige versie, een die draait op Microstation en een andere op AutoCAD.
Hydrologische of waterbouwkundige professionals zullen in staat zijn om onbeperkte gebeurtenissen te modelleren met behulp van methoden zoals SCS 24-uurs type I, IA, II en II voor regenwaterdistributiesystemen voor modellen zoals Midwest U.S., Gauded stormgegevens en ook IDF-curven. Op soortgelijke wijze kunnen voor concentratiemethoden onder andere Carter, Eagleson, Espey/Winslow worden toegepast.
D. Oplossingen voor overstromingen (FLOOD)
8. OVERSTROMING
Dit is een hulpmiddel voor het modelleren, analyseren en beperken van stedelijke overstromingsrisico's, rivierranden en invloedsgebieden in de kustgebieden. Professionals op het gebied van territoriale planning zouden in FLOOD een oplossing vinden voor zowel stedelijke drainagesystemen als de analyse van kritieke infrastructuren toegepast op hydraulica en hydrologie.
Met FLOOD is het mogelijk om fenomenen als stormen, bodemverzadiging, dambreuk, dijkdoorbraak, uitval van afwateringssystemen, tsunami’s, zeespiegelstijging of atypische getijdenscenario’s te simuleren.
FLOOD is een onafhankelijke applicatie, maar kan communiceren met modellen die aan SewerGEMS zijn gewerkt met betrekking tot rioolnetwerken. U kunt gegevens importeren uit TIN-formaten die zijn gegenereerd met Bentley Systems-tools, ContexCapture; Het kan ook uitvoer genereren voor LumenRT en in termen van rasterformaten ondersteunt GDAL ARC-, ADF- en TIFF-bestanden. Andere ondersteunde formaten zijn WKT, EsriShapefile, NASA DTM en LumenRT 3D.
E. Oplossingen voor hydraulische transiënten (HAMMER)
9. HAMER
Dit is een specifiek hulpmiddel voor een van de kritische processen van hydraulische systemen, genaamd transiënten. Als het gaat om het verbinden van systemen, of ze nu nieuw zijn of een combinatie met bestaande systemen, is het noodzakelijk om kritische situaties in de verschillende onderling verbonden infrastructuren (tanks, kleppen, leidingen, turbines, etc.) in te schatten.
HAMMER kan onbeperkte scenario's en alternatieven modelleren, met conceptuele of geografische topologieën. De analyse kan elk knooppunt valideren, waardoor verschillende omstandigheden van druk, snelheid, gravimetrische kenmerken van vloeistoffen, dampdruk en schattingsperioden kunnen worden getest.
Een professional zal geautomatiseerde methoden kunnen vinden die voorheen handmatig werden uitgevoerd met bijna eindeloze iteraties voor taken zoals een waterslag met pompen en variabele snelheid, evenals wrijvingsmethoden waarbij Hazen Williams, Darcy Weisbach of Mannings zowel direct als gecombineerd worden gebruikt. En wat logische of op regels gebaseerde controles betreft, kan Unsteady – Vitovsky worden toegepast.
F. Oplossingen voor hydraulische berekeningen (MASTER)
10. CurlvertMaster
11.FlowMaster
Dit zijn hydraulische rekenmachines voor het ontwerpen van infrastructuur voor watersystemen, die niet alleen conceptuele analyses omvatten, maar ook het toepassen van verschillende materialen, secties en inlaatomstandigheden.
Concluderend belooft OpenFlows de beste oplossing voor watertechniek te zijn, vooral omdat de integratie in CAD/GIS-omgevingen andere soorten oplossingen overtreft die beperkt zijn in hun alomvattendheid en oriëntatie op de volledige infrastructuurcyclus.
Waar vindt u trainingen voor OpenFlows
Een van de beste trainingsalternatieven voor deze platforms is AulaGEO.
OpenFlows SewerGEMS / SewerCAD-cursus
