Dimenzioniranje vodoopskrbne mreže

  


 
 
 
 
 
 


Urbano Hydra povezuje AutoCAD crtež (detaljno projektiranje vodoopskrbne mreže) s EPANET hidrauličkim proračunom. EPANET proračun ugrađen je u Urbano Hydru što omogućuje da se mreža nacrta unutar programa AutoCAD, da se unesu svi EPANET parametri (kao što su potrebe za vodom, hrapavost cijevi, parametri opreme, itd.) i izvrši EPANET hidraulički proračun trenutnog stanja (engl. „snapshot") bez potrebe instaliranja programa EPANET na računalo. Svi rezultati odmah su dostupni u poznatom AutoCAD korisničkom sučelju. Urbano Hydra omogućuje pregled svih izračunatih vrijednosti koristeći Urbano preglede podataka, prikaz svih vrijednosti u uzdužnim profilima i označavanje svih elemenata u situaciji, moguće je nacrtati piezometarske linije, napraviti tematske mape, izraditi razna izvješća, itd.

U EPANET-u nije moguće dimenzionirati vodoopskrbnu mrežu. Potrebno je prvo unijeti promjere cijevi, nakon čega EPANET može izračunati hidrauličke vrijednosti prema tim promjerima, odabranoj jednadžbi gubitaka i ostalim ulaznim parametrima. Kod malih, granatih mreža to nije veliki problem, ali kod velikih, osobito prstenastih mreža, to može biti vrlo dugotrajno i može predstavljati priličan problem projektantima vodoopskrbnih mreža. S Urbano Hydrom moguće je dimenzionirati novu vodoopskrbnu mrežu (ili optimizirati postojeću) korištenjem EPANET proračuna i metode genetskih algoritama. Svrha algoritma je odrediti optimalne promjere cijevi na temelju ciljanih brzina u vodoopskrbnoj mreži. Genetski algoritmi znatno ubrzavaju i olakšavaju postizanje optimalnog rješenja, budući da bi metoda „brute force" (sve moguće varijacije) trajala danima.

Genetski algoritmi su metoda rješavanja složenih problema temeljena na procesu prirodnog odabira, sličnom biološkoj evoluciji. Algoritam u više navrata mijenja populaciju pojedinačnih rješenja. U svakom koraku, algoritam odabire pojedinačna rješenja iz prethodne generacije i koristi ih kao „rješenja roditelje" kako bi kreirao „rješenja djecu" za sljedeću generaciju. Svaka generacija sadrži određeni broj rješenja. Nova generacija populacije nastaje od rješenja iz prethodne generacije metodama koje oponašaju mutaciju, biološko križanje i selekciju. Populacija „evoluira" prema optimalnom rješenju uslijed uzastopnih generacija.

Kako bi algoritam mogao prepoznati bolja rješenja, program za svako rješenje izračunava „faktor dobrote". Faktor dobrote predstavlja odstupanje od ciljane brzine. Niži faktor dobrote znači da je brzina bliža ciljanoj vrijednosti. Moguće je postaviti parametre da program odbacuje rješenja gdje brzina odstupa od ciljane brzine više od ograničene vrijednosti. U prvom koraku, program generira rješenja na način da nasumično dodjeljuje promjere cijevi. U kasnijim koracima, program odabire rješenja s boljim faktorom dobrote. Generacijski proces se ponavlja sve dok se ne postigne konvergencija.
 
 

 
Kao u EPANET-u, moguće je odabrati između tri jednadžbe gubitaka: Hazen-Williams, Darcy-Weisbach i Chezy-Manning, ali je moguće i odabrati koji će scenarij potreba za vodom biti relevantan za proračun (u Urbano Hydri moguće je imati različite paralelne scenarije potreba za vodom (alternative), i ti se scenariji mogu istovremeno pregledavati i uspoređivati – npr. scenarij zimskog i ljetnog razdoblja ili scenarij sa i bez protupožarnih potreba, itd.). Ovo će biti tema drugog članka.

Moguće je definirati različite dijelove mreže s različitim vrijednostima ciljane brzine i različitim grupama promjera cijevi. Budući da je cijeli proces iterativan, grafički prikaz pokazuje napredak proračuna i pojavu konvergencije. Istovremeno, sve vrijednosti (promjere cijevi i dobivene brzine, gubitke, itd.) moguće je pregledavati u Urbano pregledima (koji se mogu uređivati) za cijelu mrežu ili samo za odabrane dijelove. Nakon završetka proračuna, moguće je pregledati sve dodijeljene promjere cijevi i rezultate hidrauličkog proračuna. Nakon spremanja rezultata, program automatski zapisuje sve vrijednosti u crtež, crta piezometarske linije u uzdužnim profilima i ažurira oznake u situaciji.
 
Pogledajte više u ovom videozapisu.

Urbano Hydra radi na programima AutoCAD, Map3D i Civil3D 2013-2018.
 
Za više videozapisa o Urbano Hydri, posjetite naš službeni YouTube kanal.

 
 
Rino Nemarnik, 16.4.2018.

Urbano Canalis 9.5

Softver za projektiranje, proračun i analizu oborinskih i otpadnih voda

Urbano Hydra 9.5

Softver za projektiranje, proračun i analizu vodovoda

Urbano Polygon 9.5

Stvaranje, uređivanje i analiza poligonskih topologija

Urbano Raster i Vector 9.5

Cjelovito rješenje za povećanje produktivnosti u radu s velikom količinom podloga u rasterskim i vektorskim formatima

Urbano Geo 9.5

Urbano GEO je cjelovito riješenje
za obradu geodetskih podataka.

Udaljena pomoć - Remote Asistance

Udaljena pomoć - Remote Asistance