Manual de Instruire MH Sewer v01

Pagina 1

„EXTINDEREA SI REABILITAREA SISTEMELOR DE APA SI APA UZATA DIN

JUDETELE CLUJ / SALAJ – IMBUNATATIREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU APA,

CANALIZARE SI EPURARE IN ZONA CLUJ - SALAJ”

CURS DE UTILIZARE

APLICAŢIE MH GEOMEDIA

MODELARE HIDRAULICĂ

REŢELE DE CANALIZARE

2010

Curs de utilizare aplicaţie MH GeoMedia - modelare hidraulică reţele de canalizare

Pagina 2

CUPRINS Prezentare generală soluţie MH GeoMedia ............................................................................... 3

MH GeoMedia Water- Modelare hidraulică reţele - canalizare ............................................... 5

Elemente de bază modelare reţele de canalizare ......................................................................... 5

Pornirea aplicaţiei ............................................................................................................................ 11

Descrierea spaţiului de lucru (toolbar,meniu etc) ....................................................................... 13

Fereastra de bază de încadrare MH GeoMedia ....................................................................... 13

Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii. .................................................................................. 14

Fereastra de GeoMedia ............................................................................................................... 17

Fereastra meniuri, comenzi aplicaţie ....................................................................................... 17

Bara de Meniu .......................................................................................................................... 17

Fereastra de detalii elemente componente reţea .................................................................. 21

Utilizarea aplicaţiei ........................................................................................................................... 25

Definirea scenariului curent ....................................................................................................... 25

Setarea opţiunilor pentru aplicaţie............................................................................................ 26

Setarea opţiunilor pentru modelare .......................................................................................... 27

Elemente principale, proprietăţi ................................................................................................ 33

Modelarea ..................................................................................................................................... 61

Rularea modelului pe datele încărcate ................................................................................ 61

Afişarea datelor în fereastra de hartă .................................................................................. 65

Afişarea rezultatelor prin fişe de atribute şi tooltip din fereastra de hartă .................... 69

Afişarea rezultatelor prin rapoarte ........................................................................................ 70

Generare şi utilizare scenarii de modelare .............................................................................. 80

Exerciţii ............................................................................................................................................... 82

Crearea unui model hidraulic simplu ........................................................................................ 82

Încărcarea datelor din baza de date GIS ale beneficiarului .................................................. 87

Analize specifice în Geomedia ................................................................................................... 87

Ce înseamnă modelare hidraulică la o reţea de canalizare ................................................. 88

Noţiuni generale ............................................................................................................................... 88

Capabilităţi de modelare ................................................................................................................. 88

Aplicaţii tipice ale modelului hidraulic .......................................................................................... 89

Model conceptual de reţea de canalizare .................................................................................... 89

Elemente vizuale ale modelului (reprezentabile grafic)......................................................... 90

Noduri ......................................................................................................................................... 90

Laturi .......................................................................................................................................... 93

Etichete hartă (Map Labels) ................................................................................................... 99

Elemente neafişate în hartă (non vizuale) ............................................................................... 99

Climatologie .............................................................................................................................. 99

Metode de calcul .................................................................................................................... 106


Pagina 3

Prezentare generală soluţie MH GeoMediaPrezentare generală soluţie MH GeoMediaPrezentare generală soluţie MH GeoMediaPrezentare generală soluţie MH GeoMedia Se va urmări prezentarea INGR@MH_Somes-noiembrie2010_instruire_v1.ppt. - Reţele fizice şi componentele lor

- În funcţie de scopul propus modelul poate fi: o de localizare (hartă, schiţă) o funcţională o hidraulică o alt tip

- Schema bloc a soluţiei oferite:

Surse de date

Baza de date

SQL, ACCES

Date GIS si

Modelare

Rastre Alte surse de date

(CAD, Acinfo, Arcview,

etc..)

SQL, Acces, Arcview,

CAD, txt etc..

Export de date

Disponibil la

CAS

Solutia GIS oferita

GeoMedia

Aplica????ia Web-Gis cu

GeoMedia WebMap

Server

MH GeoMedia

Modul modelare

hidraulica apa

Modul modelare

hidraulica canalizare

GeoMedia Professional

Utilizatori intranet

internet cu browser IE

Surse de date

Baza de date

SQL, ACCES

Date GIS si

Modelare

Rastre Alte surse de date

(CAD, Acinfo, Arcview,

etc..)

SQL, Acces, Arcview,

CAD, txt etc..

Export de date

Disponibil la

CAS

Solutia GIS oferita

GeoMedia

Aplica????ia Web-Gis cu

GeoMedia WebMap

Server

MH GeoMedia

Modul modelare

hidraulica apa

Modul modelare

hidraulica canalizare

GeoMedia Professional

Utilizatori intranet

internet cu browser IE


Pagina 4

- MH GeoMedia funcţionează atât pe GeoMedia Professional cât şi GeoMedia - MH GeoMedia este o aplicaţie pentru modelare hidraulică cu următoarele

funcţionalităţi majore: o încărcarea datelor din baza de date GIS în model o modificare reţea (teste, proiecte) o setări parametrii/condiţii de rulare o rularea modelului o încărcarea rezultatului în baza de date pentru afişare şi reutilizare la

configurarea/etalonarea modelului o încărcare straturi de fundal din baza de date GIS o export date de modelare în fişier INP

- Schema funcţională a soluţiei

DateDateDateDate GISGISGISGIS

DateDateDateDate modelaremodelaremodelaremodelare

ArhivaArhivaArhivaArhiva scenarii scenarii scenarii scenarii

modelaremodelaremodelaremodelare

CCCConectare la dateonectare la dateonectare la dateonectare la date

- Ms Access - MS SQL

- Oracle

InterfaInterfaInterfaInterfaţţţţaaaa utilizator utilizator utilizator utilizator

modelare modelare modelare modelare hidraulicăhidraulicăhidraulicăhidraulică

Fişiere Fişiere Fişiere Fişiere de lucrude lucrude lucrude lucru

editareeditareeditareeditare datedatedatedate

generaregeneraregeneraregenerare rapoarterapoarterapoarterapoarte

Import/export Import/export Import/export Import/export datedatedatedate

- Aplicaţia de modelare hidraulică modelează variaţia curgerii (debitului), presiunii şi calităţii apei (concentraţia de contaminanţi) în reţeaua de distribuţie a apei sau de colectare ape uzate.

- Reţeaua din modelul GIS este transformată intr-un model schematic, păstrându-se doar informaţiile utile modelării

- Datele necesare modelării care nu se regăsesc în modelul GIS se completează în aplicaţia de modelare


Pagina 5

MH GeoMedia WaterMH GeoMedia WaterMH GeoMedia WaterMH GeoMedia Water---- Modelare hidraulică reţele Modelare hidraulică reţele Modelare hidraulică reţele Modelare hidraulică reţele ---- canalizarecanalizarecanalizarecanalizare

Elemente de bază modelare reţele de Elemente de bază modelare reţele de Elemente de bază modelare reţele de Elemente de bază modelare reţele de canalizarecanalizarecanalizarecanalizare Aplicaţia de modelare hidraulică modelează variaţia curgerii (debitului), presiunii şi calităţii apei (concentraţia de contaminanţi) în reţeaua de colectare a apei uzate. Reţeaua modelată poate să conţină:

- Noduri: o joncţiuni (Junctions) o puncte de deversare (Outfall Nodes) o divizori de debit (Flow Divider Nodes) o bazine de retenţie (Storage Units)

- Laturi: o conducte (tuburi) (Pipes) o pompe (Pumps) o guri de scurgere (Orifices) – regulator de debit o stăvilare (Weirs) – regulator de debit o canale colectoare (Outlets) – regulator debit

- Meteo: o centre de precipitaţii (Rain gages) o bazine hidrografice (Subcatchments)

Atribute necesare pentru modelare: A. Noduri:A. Noduri:A. Noduri:A. Noduri: 1. Joncţiune

- intrare o identificator o coordonatele punctului o cota radier (invert elevation) o elevaţia solului o aria de băltire (ponded area) o debit de intrare în nod


Pagina 6

- rezultate o debit (curgere) o volum apă intrată o presiune coloană de apă o adâncime apă

2. Punct de deversare

- intrare o identificator o coordonatele punctului o elevaţia o cota radier (invert elevation) o tipul condiţiei de delimitare şi descrierea stării o prezenţa clapei de prevenire a curgerii inverse

- rezultate

o debit (curgere) o volum apă intrată o presiune coloană de apă o adâncime apă

3. Divizor de debit

- intrare o identificator o coordonatele punctului o Codul (numele) laturii care preia debitul suplimentar o Metoda folosită pentru calculul debitului transferat


4. Bazine de retenţie - intrare

o identificator o coordonatele punctului o cota radier (invert elevation) o adâncimea maximă o relaţia arie şi adâncime o potenţial de evaporare o aria zonei inundabile dacă se revarsă o debite de intrare externe reţelei studiate, dacă există



Pagina 7

B. B. B. B. Laturi:Laturi:Laturi:Laturi: 1. Conducte

- intrare o identificator o nod start o nod terminal o lungime o diametru o înălţimea faţă de cota radier noduri o lungime o coeficient rugozitate Manning o forma secţiunii transversale o pierderi de presiune la intrare şi ieşire o prezenţa valvei de curgere inversă

- rezultate o debit o viteza o capacitate de transport

2. Pompe

- intrare o identificator o nod start o nod terminal o curba de funcţionare o starea iniţială (on/off) o adâncimea apă start şi oprire


3. Guri de scurgere

- intrare o identificator o nod start o nod terminal o configurarea: este după sau de-a lungul nodului o secţiune (circulară, dreptunghiulară) o nivelul faţă de nodul de intrare o coeficient de descărcare o timpii de deschidere sau închidere


4. Stăvilare

- intrare


Pagina 8

o identificator o nod start o nod terminal o configurarea: este dupa sau de-a lungul nodului o secţiune (circulară, dreptunghiulară) o nivelul faţă de nodul de intrare o coeficient de descărcare o timpii de deschidere sau închidere


4. Canale colectoare

- intrare o identificator o nod start o nod terminal o nivelul faţă de nodul de intrare o funcţie sau tabelă cu relaţia presiune (înălţime) – descărcare


CCCC. . . . Elemente meteoElemente meteoElemente meteoElemente meteo

1. Centre de ploaie - intrare

o identificator o tipul datelor – intensitate, volum sau volum cumulat o pasul de timp cu care au fost înregistrate datele o surse datelor (serii de timp introduse de utilizator sau fişiere cu serii de timp) o codul (denumirea simbolică) sursei de date

- rezultate o cantitate de precipitaţie acumulată pe unitate de suprafaţă

2. Subbazine - intrare

o identificator o centrul de ploaie cu influenţă asupra bazinului o nodul de reţea sau sub bazinul de colectare o mod de utilizare teren în sub bazin o zone tributare, sub zone impermeabile o panta, lăţimea caracteristică a scurgerii o echipare pentru scurgerea în zonele permeabile şi impermeabile o zone de acumulare zonele permeabile şi impermeabile o procentul din aria totală a zonei impermeabile fără zone de acumulare

- rezultate o zone inundate


Pagina 9

o debite de intrare în reţea

DDDD. Curbele (Curves) de funcţionare, variaţie. Curbele (Curves) de funcţionare, variaţie. Curbele (Curves) de funcţionare, variaţie. Curbele (Curves) de funcţionare, variaţie

- Temperatura - Evaporarea - Viteza vântului - Topirea zăpezii - Epuizare zonală a zăpezii - Pachet de zăpadă - Aquifere - Hidrograful unitar - Zone cu lucrări hidrotehnice

D. Descrierea variaţiilor în starea elementelorD. Descrierea variaţiilor în starea elementelorD. Descrierea variaţiilor în starea elementelorD. Descrierea variaţiilor în starea elementelor

- Secţiuni transversale (transects) - Debitte externe (External Inflows) - Reguli de control (Control Rules) - Poluanţi (Pollutants) - Utilizarea terenului (Land Uses) - Tratament (Treatment) - Curbele (Curves) - Serii de timp (Time Series) - Modele de variaţie în timp (Time Patterns) - Modele variaţie în timp (pattern)

E. Unităţi de măsură folositeE. Unităţi de măsură folositeE. Unităţi de măsură folositeE. Unităţi de măsură folosite


Pagina 10

Transcalcul:

- 1 feet = 0,3048 m - 1 inch = 0,0254 m - 1 US gallon = 3,8541178 litri


Pagina 11

Pornirea aplicaţieiPornirea aplicaţieiPornirea aplicaţieiPornirea aplicaţiei

Se deschide aplicaţia GeoMedia Professional. Se deschide spaţiul de lucru MHSewer.gws din folderul MH_LUCRU. Se verifică existenţa conexiunilor MH_DATA şi MH_SEWER la bazele de date C:\MH_LUCRU\A_MH_RETEA.mdb, C:\MH_LUCRU\MH_Sewer.mdb.

Se lansează aplicaţia MH GeoMedia din folderul GEOMEDIA_MH (GMDock.exe) sau din meniul START/Intergraph/MH GeoMedia Atenţie! În momentul lansării aplicaţiei nu trebuie să fie deschisă ferestre modale de genul celui din imaginea anterioară! Aplicaţia se poate bloca. Mesajul de atenţionare se poate afişa cu ALT+Tab.

Se închide fereastra modală. Se dă Retry la mesaj sau Cancel Dacă nu se reuşeşte deblocarea se închide cu TaskManager.

Interfaţa de lucru:


Pagina 12

GeoMedia este inclusă în fereastra aplicaţiei de modelare. Vezi şi Manual de utilizare cap. 4.1. Lansarea aplicaţiei.


Pagina 13

Descrierea spaţDescrierea spaţDescrierea spaţDescrierea spaţiului de lucru (toolbar,meniu etc)iului de lucru (toolbar,meniu etc)iului de lucru (toolbar,meniu etc)iului de lucru (toolbar,meniu etc) Aplicaţia este compusă din mai multe ferestre:

- Fereastra de bază de încadrare MH GeoMedia. - Ferastra de GeoMedia - Fereastra meniuri, comenzi aplicaţie - Fereastra de detalii elemente componente reţea

Fereastra de bază de încadrare MH GeoMediaFereastra de bază de încadrare MH GeoMediaFereastra de bază de încadrare MH GeoMediaFereastra de bază de încadrare MH GeoMedia Colţul stânga susColţul stânga susColţul stânga susColţul stânga sus

- În partea superioară pe orizontală este afişată numele aplicaţiei încadrate GeoMedia sau GeoMedia Professional şi fereastra de hartă activă

- În partea stânga pe verticală

o Fişier cu funcţiile � Închide aplicaţia MH (nu închide şi GeoMedia!) echivalent cu butonul X

din colţul dreapta sus � Actualizare – nefuncţional la această versiune (va permite

actualizarea automată online a aplicaţiei)

o Vizualizare

� Stil afişare – permite selectarea unui stil de afişare (personalizare)

pentru ferestrele aplicaţiei � Limba – permite selectare limbii pentru meniuri, afişări (în această

versiune doar în limba română) � Modelare Hidraulică – Canal – Dacă este bifat afişează fereastra de

modelare, dacă nu este bifat fereastra este ascunsă � Detalii canalizare - Dacă este bifat afişează fereastra de detalii

elemente, dacă nu este bifat fereastra este ascunsă


Pagina 14

Colţul dreapta susColţul dreapta susColţul dreapta susColţul dreapta sus

- Butoanele standard de ferestre Windows

Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii.Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii.Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii.Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii.

1. Pe dreapta 2. Unul lângă altul 3. Flotante 4. Alte combinaţii

A. Mutarea unei ferestreA. Mutarea unei ferestreA. Mutarea unei ferestreA. Mutarea unei ferestre

Mutarea ferestrelor se poate face prin click stânga cu mouseul pe bara de titlu a ferestrei şi păstrarea butonului stânga apăsat.

Se mişcă mouseul în direcţia de mutare dorită. Poziţia viitoare a ferestrei este reprezentată de dreptunghiul gri/albastru. Iar icoanele pe fond gri arată posibilele moduri de amplasare a ferestrei mutate. Se alege una din variantele prezentate şi se trage fereastra pe iconul ales. Se eliberează butonul mouseului.


Pagina 15

- fereastră lipită de marginea stângă a ferestrei principale şi ocupă pe verticală tot spaţiul

- fereastră lipită de marginea de sus a ferestrei principale şi ocupă pe orizontală tot spaţiul

- fereastră lipită de marginea de jos a ferestrei principale şi ocupă pe orizontală tot spaţiul

- fereastră lipită de marginea din dreapta a ferestrei principale şi ocupă pe verticală tot spaţiul

- poziţiile posibile în relaţie cu fereastra în care se află mousul deasupra ferestrei

gazdă , împart aceeaşi spaţiu se pot selecta prin tab, sub fereastra gazdă

Poziţiile alese se memorează local şi la redeschiderea aplicaţiei ferestrele vor apare în poziţiile în care au fost la închiderea aplicaţiei.


Pagina 16

B. Butonul pionezăB. Butonul pionezăB. Butonul pionezăB. Butonul pioneză

Acest buton permite minimizarea automată a ferestrei atunci când mousul nu se află în fereastră.

- fereastra este deschisă tot timpul

- fereastra se micşorează la ieşirea mouseului din fereastră şi titlul apare lateral

La trecerea mouseului peste titlu se deschide fereastra.


Pagina 17

Fereastra de GeoMediaFereastra de GeoMediaFereastra de GeoMediaFereastra de GeoMedia Este fereastra standard GeoMedia cu excepţia barei de titlu care a fost preluat de fereastra principală.

Fereastra meniuri, comenFereastra meniuri, comenFereastra meniuri, comenFereastra meniuri, comenzi aplicaţiezi aplicaţiezi aplicaţiezi aplicaţie

Colţul dreapta sus buton maximizare în cadrul barei de ferestre stabilite şi Buton pioneză descrisă la capitolul Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii.

Bara de MeniuBara de MeniuBara de MeniuBara de Meniu Lista funcţiilor din Meniu se deschide prin click pe numele Meniului.

Scenariu Scenariu Scenariu Scenariu –––– funcţii legate de scenarii de modelare, import date din GISfuncţii legate de scenarii de modelare, import date din GISfuncţii legate de scenarii de modelare, import date din GISfuncţii legate de scenarii de modelare, import date din GIS Aplicaţia MH permite generarea de scenarii noi sau reutilizarea scenariilor salvate în baza de date de scenarii. Scenariile se gestionează prin meniul Scenariu:


Pagina 18

Deschide scenariDeschide scenariDeschide scenariDeschide scenariu nouu nouu nouu nou: Şterge conţinutul bazei de date de modelare şi reîncarcă

setările,valorile implicite. Utilizatorul are opţiunea să genereze prin editare elementele de reţea şi să modeleze reţeaua creată sau să importe elementele grafice din GIS cu submeniul Importă date din GIS

Deschide scenariu existentDeschide scenariu existentDeschide scenariu existentDeschide scenariu existent: - Şterge conţinutul bazei de date de modelare şi aduce datele dintr-un scenariu salvat anterior în baza de date de scenarii existente

ImportăImportăImportăImportă date din GISdate din GISdate din GISdate din GIS: - Şterge datele grafice din baza de date de modelare şi încarcă datele grafice din baza dedate GIS la care se referă conexiune MH_DATA din workspace. Setările de modelare vor fi cele implicite. Utilizatorul prin editare poate corecta, modifica reţeaua şi opţiunile de modelare. Configurarea aplicaţiei pentru accesarea datelor GIS se face prin fişierul MHSewer_import.cfg.

Importă date din fişier INP Importă date din fişier INP Importă date din fişier INP Importă date din fişier INP – importă datele de reţea dintr-un fişier INP generat de alte aplicaţii de modelare sau chiar aplicaţia MH GeoMedia

Detalii scenariuDetalii scenariuDetalii scenariuDetalii scenariu: - Permite definirea denumire unice pentru Scenariu si descrierea scenariului. Datele introduse vor fi utilizate la salvarea scenariului în baza de date de scenarii şi la identificarea scenariului în baza de date scenarii.

Salvează scenariul curentSalvează scenariul curentSalvează scenariul curentSalvează scenariul curent: - Permite salvarea scenariului curent în baza de date de scenarii cu

denumirea şi descrierea setate la Detalii scenariu. Salvează scenariul curent ca…Salvează scenariul curent ca…Salvează scenariul curent ca…Salvează scenariul curent ca…: - Permite salvarea scenariului curent în baza de date de

scenarii cu denumirea şi descrierea setate în fereastra de interogare deschisă la selectarea submeniului.

Gestionează scenarii din arhiva: Gestionează scenarii din arhiva: Gestionează scenarii din arhiva: Gestionează scenarii din arhiva: - Permite gestionarea scenariilor salvate în arhiva curentă. Editarea sau ştergerea lor.


Pagina 19

Deschide arhivă de scenariiDeschide arhivă de scenariiDeschide arhivă de scenariiDeschide arhivă de scenarii: - Permite deschiderea unei arhive de scenarii. Arhiva deschisă

devine arhiva implicită a utilizatorului. Pot exista mai multe arhive utilizate exclusiv de utilizatori sau în comun cu alţi utilizatori

Opţiuni Opţiuni Opţiuni Opţiuni –––– opţiunile aplicaţiei şi opţiunile de modelareopţiunile aplicaţiei şi opţiunile de modelareopţiunile aplicaţiei şi opţiunile de modelareopţiunile aplicaţiei şi opţiunile de modelare

Opţiuni aplicaţieOpţiuni aplicaţieOpţiuni aplicaţieOpţiuni aplicaţie

În această interfaţă se pot seta: - numele fişierului temporar de lucru la modelare (se generează fişier INP utilizabil în

aplicaţii care recunosc acest tip de fişier) - pasul (intervalul) de timp corespunzător pentru playerul automat a modificărilor

caracteristicilor hidraulice şi de calitate. - numărul de zecimale utilizate la afişarea rezultatelor modelării


Pagina 20

Opţiuni modelareOpţiuni modelareOpţiuni modelareOpţiuni modelare Aplicaţia MH asigură configurarea opţiunilor de modelare pentru scenariul curent: hidraulice, calcul energie, reacţii chimice, perioade de rulare model, raportare. Captura de mai jos prezintă interfaţa de selecţie categorie de opţiuni.


Pagina 21

Interfeţele specifice vor fi explicate la capitolele de utilizare a aplicaţiei.

RapoarteRapoarteRapoarteRapoarte Rapoartele predefinite se selectează din meniul rapoartelor. Altele se pot obţine prin analize GeoMedia.

UnUnUnUnelteelteelteelte

Redesenează în legenda din fereastra GeoMedia straturile de modelare. Nu afectează alte straturi.

Fereastra de detalii elemente componente reţeaFereastra de detalii elemente componente reţeaFereastra de detalii elemente componente reţeaFereastra de detalii elemente componente reţea


Pagina 22

Colţul dreapta sus buton maximizare în cadrul barei de ferestre stabilite şi Buton pioneză descrisă la capitolul Aşezarea ferestrelor în diverse poziţii. Colţul stânga sus Funcţiile din această bară de unelte permit editarea datelor, adăugarea elementelor, ştergerea elementelor.

- Buton Adaugă element - Adăugarea unui element se face prin butonul Adaugă (. Săgeata din dreapta permite selectarea tipului de element pe care vrem să inserăm. În

GeoMedia trebuie să avem selectat Tool de selecţie ( ).

După selectarea tipului de element pentru adăugare se trece cu mouseul în hartă. Cercul roşu ne ghidează la alegerea locului de inserare. După click pe poziţia aleasă apere simbolul elementului tip punct şi se deschide fisa de detalii pentru completarea datelor.

În cazul unui element liniar (conductă, pompă, canal colector etc..) prima dată selectăm nodul start, dacă este cazul prin click pe poziţiile punctelor de inflexiune desenăm traseul


Pagina 23

conductei şi finalizăm prin click pe nodul final. După care apare conducta în hartă şi fişa de date în fereastra de detalii.

- butonul caută - Căutare din listă:


Pagina 24

Căutarea şi afişarea unui element în fereastra de detalii se poate face în hartă prin selectare cu click pe nod sau latură sau etichetă.

Câmpurile pe fond alb sunt date iniţiale pentru modelare şi se pot schimba. Câmpurile pe fond gri sunt rezultate din modelare sau desenare şi nu pot fi schimbate.

- Buton Şterge element selectat - Ştergerea unui element se realizează prin selectarea

elementului în fereastra de detalii şi acţionarea butonului. Ştergerea trebuie confirmată pentru evitarea ştergerii din greşeală.


Pagina 25

Utilizarea aplicaţieiUtilizarea aplicaţieiUtilizarea aplicaţieiUtilizarea aplicaţiei

Definirea scenariului curentDefinirea scenariului curentDefinirea scenariului curentDefinirea scenariului curent

Se deschide aplicaţia GeoMedia Professional. Se deschide spaţiul de lucru MHSewer.gws din folderul MH_LUCRU. Se verifică existenţa conexiunilor MH_DATA şi MH_SEWER la bazele de date C:\MH_LUCRU\A_MH_RETEA.mdb, C:\MH_LUCRU\MH_Sewer.mdb.

Se deschide Meniul Scenariu şi se alege Detalii Scenariu. Se completează Denumire scenariu (Trebuie să fie Unic si semnificativ în lista de scenarii pentru o identificare uşoară) şi Descrierea sumară a specificităţii scenariului.

Meniul permite: - definirea unui scenariu nou (gol)

- importul datelor din baza de date GIS către care se face legătura prin conexiune MH_DATA în spaţiul de lucru utilizat

- deschiderea unei baze de date de arhivă definită de administrator

Aceste funcţii sunt descrise în capitolele referitoare la Scenarii şi Import de date.


Pagina 26

Setarea opţiunilor pentru aplicaţieSetarea opţiunilor pentru aplicaţieSetarea opţiunilor pentru aplicaţieSetarea opţiunilor pentru aplicaţie

În această interfaţă se pot seta: - numele fişierului temporar de lucru la modelare (se generează fişier INP utilizabil în aplicaţii

care recunosc acest tip de fişier). Pentru curs se va seta Foloseşte setarea pentru locaţia fişierului, C:\MH_LUCRU\TEMP şi Canal3, Suprascrie fişierul în caz că există. Pe acest folderul utilizatorul trebuie să aibă drepturi depline.

- pasul (intervalul) de timp corespunzător pentru playerul automat a modificărilor caracteristicilor hidraulice şi de calitate. Se setează 2000.

- Rotunjiri - numărul de zecimale utilizate la afişarea rezultatelor modelării. Se setează 3. Nu influenţează calculele ci doar afişarea rezultatelor.


Pagina 27

Setarea opţiunilor pentru modelareSetarea opţiunilor pentru modelareSetarea opţiunilor pentru modelareSetarea opţiunilor pentru modelare

Aplicaţia MH asigură configurarea opţiunilor de modelare pentru scenariul curent: hidraulice, calcul energie, reacţii chimice, perioade de rulare model, raportare. Captura de mai jos prezintă interfaţa de selecţie pe categorie de opţiuni.

Setare opţiuni hidrauliceSetare opţiuni hidrauliceSetare opţiuni hidrauliceSetare opţiuni hidraulice

Click pe Opţiuni şi se trece mouseul pe Opţiuni modelare şi apoi pe Hidraulice.

Se deschide fereastra de definire parametrii de modelare.


Pagina 28

GENERAL:GENERAL:GENERAL:GENERAL:

Setarea sistemului de măsurare (metric sau imperial se realizează prin selectare unităţii de măsură a debitului. UM debit:UM debit:UM debit:UM debit:

- l/sec, l/min, cms, miiL/zi – vor impune în sistem sistemul metric şi datele vor fi trecute

în unităţile de măsură prezentate în tabelul de unităţi de măsură. - cfs, gpm, mgd - vor impune în sistem sistemul imperial şi datele vor fi trecute în

unităţile de măsură prezentate în tabelul de unităţi de măsură. InfilInfilInfilInfilttttrareararearareararea: modul de calcul alegem HORTON

Dirijarea curgeriiDirijarea curgeriiDirijarea curgeriiDirijarea curgerii – alegem KINWAVE

Offset la laturiOffset la laturiOffset la laturiOffset la laturi – alegem DEPTH


Pagina 29

EcuaţiaEcuaţiaEcuaţiaEcuaţia forţei principale forţei principale forţei principale forţei principale – se alege Hazen-Williams

Ignoră precipitaţia Ignoră precipitaţia Ignoră precipitaţia Ignoră precipitaţia –––– se setează NU Ignoră topirea zăpezii Ignoră topirea zăpezii Ignoră topirea zăpezii Ignoră topirea zăpezii –––– se setează NU Ignoră apa freatică Ignoră apa freatică Ignoră apa freatică Ignoră apa freatică – se setează NU Ignoră calcul de calitate Ignoră calcul de calitate Ignoră calcul de calitate Ignoră calcul de calitate – se setează NU Permite bPermite bPermite bPermite băltirea ăltirea ăltirea ăltirea – se setează NU Ignoră starea constantă (steady) Ignoră starea constantă (steady) Ignoră starea constantă (steady) Ignoră starea constantă (steady) – se setează NU Pantă minimă Pantă minimă Pantă minimă Pantă minimă – se setează 0

PERIOADE:PERIOADE:PERIOADE:PERIOADE:

Se setează: Data de start, ora minutul de start, data sfârşit, ora minut sfârşit modelare, date star raportare, ora start raportare, data începere măturat străzi, data sfârşit măturare străzi , număr zile fără precipitaţie

Perioade de timp de rularePerioade de timp de rularePerioade de timp de rularePerioade de timp de rulare::::

Paşi raportare, precipitaţii, secetă se setează în ora,minut, secundă iar pasul de iteraţie, dirijare în număr de paşi

DinamicitateDinamicitateDinamicitateDinamicitate


Pagina 30

LungLungLungLungire pas ire pas ire pas ire pas –––– în valori integer Pas variabilPas variabilPas variabilPas variabil –––– în valori fracţionale Umezire inerţială Umezire inerţială Umezire inerţială Umezire inerţială –––– se setează Parţial

Limitare curgere normalăLimitare curgere normalăLimitare curgere normalăLimitare curgere normală –––– se setează BOTH

Suprafaţa minimăSuprafaţa minimăSuprafaţa minimăSuprafaţa minimă – suprafaţa minimă luată în calcul

FIŞIEREFIŞIEREFIŞIEREFIŞIERE

Se setează calea de salvare a fişierelor de date: Precipitaţii, scurgere, debit intrare debit ieşire RDII, hotstart


Pagina 31

Setare valori implicite Setare valori implicite Setare valori implicite Setare valori implicite – se setează pentru baza de date de modelare şi va fi folosit la scenarii noi ca şi date implicite de pornire. Sunt interfeţe identice cu cele arătate mai sus.

Etichete - Valori implicite pentru prefix Identificator pentru elemente ca Jonctiune etc.. generate în aplicaţie

SubbazineSubbazineSubbazineSubbazine –


Pagina 32

InfiltrareInfiltrareInfiltrareInfiltrare – metoda de calcul al infiltrării

Noduri/LaturiNoduri/LaturiNoduri/LaturiNoduri/Laturi ––––

Setări raportareSetări raportareSetări raportareSetări raportare


Pagina 33

EEEElemente principalelemente principalelemente principalelemente principale,,,, proprietăţiproprietăţiproprietăţiproprietăţi

Valorile pe fond gri sunt rezulatul calcului, nu se pot edita.

Joncţiuni Joncţiuni Joncţiuni Joncţiuni –––– noduri de reţea (coturi, ramificaţii, conectări la pompe , cămine etc..) care permit adăugarea debitelor intrate – orice schimbare de material, diametru, diferenţă de nivel semnificativă trebuie materializat prin joncţiune.

- Debitele de intrare apă sau poluanţi se definesc în interfaţa care se deschide la acţionarea butonului din partea dreaptă a câmpului ”Inflow”


Pagina 34

- Modelul de variaţia debit se defineşte la Modele şi se selectează din lista derulantă

- Tipul de tratament aplicat apei în nodul editat se defineşte în fereastra deschisă la acţionarea butonului din dreapta câmpului Treatment


Pagina 35

Puncte de deversare (OutFall)Puncte de deversare (OutFall)Puncte de deversare (OutFall)Puncte de deversare (OutFall) – capete de conductă care asigură deversarea apei în natură sau alte elemente de reţea

- Debit de intrare şi tratament ca la Joncţiune - tip deversare – liberă, normală, cu debit fix etc…


Pagina 36

Bazin retenţieBazin retenţieBazin retenţieBazin retenţie – bazine pentru reţinere temporară a apei

- Debit de intrare şi tratament ca la Joncţiune - Modelul de functionare poate fi FUNCTIONAl sau TABELAR


Pagina 37

Divizor debit Divizor debit Divizor debit Divizor debit –––– ramificaţii de conducte într-un cămin pentru dirijarea debitului suplimentar

faţă de capacitate conductei de bază

- Debit de intrare şi tratament ca la Joncţiune - tip divizor – liberă, normală, cu debit fix etc…

Conducte Conducte Conducte Conducte –––– conductele din reţea


Pagina 38

- Sectiune transversala – se defineşte în fereastra care se deschide la acţionarea butonului de selecţie din partea dreaptă a câmpului

Unde barrels - număr conducte paralele Adancimea maxima – sau diametrul conductei


Pagina 39

Pompe Pompe Pompe Pompe –––– echipamente de pompare a apei

- Curba pompă – curba de funcţionare pompă relaţia presiune – debit. Se selectează din lista de curbe de presiune debit definite, se selectează sau se adaugă

- Stare iniţială – deschis, inchis (pornit, oprit) Guri de scurgereGuri de scurgereGuri de scurgereGuri de scurgere –––– echipamente de modelare transfer apă între noduri ca bazine de reţenţie


Pagina 40

Stare initiala – necunoscuta, SIDE (lateral), Bottom(jos) Forma – circulara sau rectangulara

StăvilarStăvilarStăvilarStăvilareeee – elemente de modelare retenţie apă la un nivel reglabil.


Pagina 41

- Tip – transversal, in V, trapeziodal etc..

Canale colectoareCanale colectoareCanale colectoareCanale colectoare – canale care unesc o jonctiune cu un bazin de retentie sau doua bazine de retentie.


Pagina 42

- Curba de funcţionare poate fi:

CenCenCenCentre de ploaietre de ploaietre de ploaietre de ploaie – punctul de maximă intensitate a precipitaţiilor utilizate la modelare

Formatul datelor de precipitaţie: intensitate, volum, cumulativ Sursa de date poate fu serie de timp sau fişier cu date meteo


Pagina 43

SubbazineSubbazineSubbazineSubbazine – bazine hidrografice de colectare a precipitaţiilor şi dirijarea spre un nod de reţea

- Mod de dirijare curgere apa

- Infiltrare


Pagina 44

- Acumulări iniţiale de poluanţi

Curbe Curbe Curbe Curbe – curbe de funcţionare pentru diferite elemente. Se definesc prin adaugare, se pot

edita sau şterge.


Pagina 45

Pot fi curbe pentru: pompe tip1, tip2, tip3, tip4, volum, profil, etc… Curbe de funcţionare pompe se definesc prin introducerea perechilor de valori în funcţie de tipul pompei în ordinea crescătoare a coloanei din stânga Ex. pompa tip 1

Curbe de variaţie volum în funcţie de nivelul apei. Se definesc prin introducerea perechilor de valori in ordinea crescătoare a adancimii apei


Pagina 46

Modele Modele Modele Modele –––– Modele de variaţie în timp a unor parametrii (debit, presiune, funcţionare pompa, etc..)


Pagina 47

Serii de timpSerii de timpSerii de timpSerii de timp – definirea precipitaţiei sau alte fenomene legate de variaţia data-ora

Hidograph unitarHidograph unitarHidograph unitarHidograph unitar – hidrograph unitar pentru subbazine


Pagina 48

Secţiuni transversale specialeSecţiuni transversale specialeSecţiuni transversale specialeSecţiuni transversale speciale – pentru definirea canalelor cu secţiuni transversale neregulate


Pagina 49

Controale Controale Controale Controale ––––Funcţii logice de control al unor elemente de reţea (pompă etc..).

Pot fi simple sau bazate pe reguli. Se editează prin introducerea definiţiilor folosind expresii în limba engleză.

Permite ca setările şi starea laturilor să se bazeze pe o combinaţie ce ar putea exista în reţea după ce este calculată o stare hidraulică iniţială a sistemului. Exemplu


Pagina 50

Dacă un set de reguli opreşte pompa şi deschide o conductă by pass când nivelul în rezervor depăşeşte o anumită valoare şi face invers când nivelul este sub o altă valoare se pot seta regulile: Regula 1 IF STORAGE 1 LEVEL ABOVE 19.1 THEN PUMP 335 STATUS IS CLOSED AND PIPE 330 STATUS IS OPEN Regula 2 IF STORAGE 1 LEVEL BELOW 17.1 THEN PUMP 335 STATUS IS OPEN AND PIPE 330 STATUS IS CLOSED

Definire in sistem

PoPoPoPolulululuaaaannnnţţţţi – definirea poluanţilor şi relaţia poluant copoluant


Pagina 51

Utilizarea terenuluiUtilizarea terenuluiUtilizarea terenuluiUtilizarea terenului din subbazinedin subbazinedin subbazinedin subbazine – definirea poluanţilor şi relaţia poluant copoluant


Pagina 52

AquifereAquifereAquifereAquifere ---- Exemplu fereastră de date definire aquifere:


Pagina 53

Strat zăpadăStrat zăpadăStrat zăpadăStrat zăpadă ---- Exemplu fereastră de date strat zăpadă:


Pagina 54

ClimatologieClimatologieClimatologieClimatologie ---- Exemplu fereastră de date climaterice:


Pagina 55


Pagina 56


Pagina 57

LID LID LID LID ---- Lucrări îmbunatăâiri funciareLucrări îmbunatăâiri funciareLucrări îmbunatăâiri funciareLucrări îmbunatăâiri funciare ---- Exemplu fereastră de date lucrări de amenajare canale, drenări:


Pagina 58

Introducere date de calibrare Introducere date de calibrare Introducere date de calibrare Introducere date de calibrare ---- Exemplu fereastră de date calibrare:


Pagina 59

In versiunea curentă funcţionează doar importul de date din fişiere. Exemplu conţinut fişier:

;Node data Timp Adancime [m] J3 0 00:15:00 0.00 0 00:30:00 0.12 0 00:45:00 0.81 0 01:00:00 0.36 0 01:15:00 0.59


Pagina 60

0 01:30:00 0.67 0 01:45:00 0.52 0 02:00:00 0.76 0 02:15:00 0.28


Pagina 61

ModelareaModelareaModelareaModelarea

Se deschide aplicaţia GeoMedia Professional. Se deschide spaţiul de lucru MHSewer.gws din folderul MH_LUCRU. Se verifică existenţa conexiunilor MH_DATA şi MH_SEWER la bazele de date C:\MH_LUCRU\A_MH_RETEA.mdb, C:\MH_LUCRU\MH_SEWER.mdb.

Se verifică setările de sistem şi de modelare setate în exerciţiile anterioare

Rularea modeluluiRularea modeluluiRularea modeluluiRularea modelului pe datele îpe datele îpe datele îpe datele încăncăncăncărcatercatercatercate

După ce au fost setate opţiunile de modelare se pot încărca datele din baza de date de modelare (conexiunea MH_SEWER) în model. Înainte de încărcarea datelor se defineşte numele scenariului (pentru reutilizare ulterioară).

După încărcarea datelor şi generarea fişierului INP (salvat în folderul definit la setările aplicaţiei), utilizabil în alte aplicaţii, se afişează raportul datelor încărcate:


Pagina 62

Mecanismul de încărcare date verifică modificarea datelor pentru a încărca doar datele modificate. Butonul Încarcă date devine activ doar în cazul modificării datelor din baza de date de modelare. Dacă se doreşte reîncărcarea forţată a datelor de exemplu în cazul unor modificări efectuate în afara interfeţei de modelare se utilizează butonul săgeată din dreapta butonului de încărcare. În lista derulantă se bifează categoria de elemente modificate sau toate categoriile şi se continuă cu Incarcă date.


Pagina 63

După încărcare date Fişierul INP se va găsi în folderul de lucru setat în Opţiuni aplicaţie. După închiderea aplicaţiei acest folder poate fi golit de fişierele utilizate temporar la rularea modelului. Fişierele INP alese pentru păstrare se copiază în alt folder înainte de golirea folderului.

Rularea modeluluiRularea modeluluiRularea modeluluiRularea modelului

După încărcarea datelor în model pe baza scenariului ales (opţiuni de modelare şi filtrare) se lansează comanda Rulează model.

După rulare butonul devine inactiv, marcând faptul că modelul a fost deja rulat şi datele din baza de date sunt rezultatul modelării curente. Se poate rula din nou modelul prin săgeata dreapta care deschide opţiunea Rulează model.


Pagina 64

În funcţie de rezultatul rulării răspunsul poate fi Succes sau Cu erori.


Pagina 65

În cazul rulării cu erori sau atenţionare se corectează datele de intrare în aplicaţie sau în GeoMedia sau în opţiunile de modelare şi se reia ciclul: încărcare date, rulare model

Afişarea datelor în fereastra de hartăAfişarea datelor în fereastra de hartăAfişarea datelor în fereastra de hartăAfişarea datelor în fereastra de hartă

După rulare reuşită în legenda din Geomedia apar straturile Direcţia de curgere, Caracteristici Laturi canalizare, Caracteristici Noduri canalizare, Caracteristici subbbazine, Etichete reţea, Noduri retea canalizare, Simboluri laturi canalizare, Laturi canalizare, centre de ploaie, subbazine.

Pentru a nu perturba vizualizarea corectă a rezultatelor trebuie respectate următoarele reguli la simbologia din legendă:

• Culoarea de afişare la Caracteristici Laturi şi Caracteristici noduri este definită prin legendele Noduri, Laturi care apar la selecţia parametrului


Pagina 66

urmărit. Nu se va modifica din legenda GeoMedia! Se poate modifica grosimea liniei, mărimea simbolului.

• Simbolurile pentru Noduri reţea şi Simboluri laturi reţea sunt definite de aplicaţie. Se poate modifica culoarea, şi mărimea lor.

• Simbolul Direcţia curgere este definit de aplicaţie. Se poate modifica dimensiunea şi culoarea.

Selectarea caracteristicilor afişate în hartă pentru NoSelectarea caracteristicilor afişate în hartă pentru NoSelectarea caracteristicilor afişate în hartă pentru NoSelectarea caracteristicilor afişate în hartă pentru Noduri şi Laturiduri şi Laturiduri şi Laturiduri şi Laturi

După rularea cu succes a modelării datele rezultate (debite, presiuni, viteză, calitate etc…) sunt stocate în baza de date SQL şi sunt disponibile pentru prelucrare, analizare în aplicaţie sau GeoMedia. Vizualizarea rezultatelor în hartă se poate face ca ”atare” prin straturi tematice (colorate în funcţie de plaje de valori) definite în fereastra de hartă sau după prelucrarea lor pe baza unor analize. Selectarea caracteristicii vizualizate în plaje de valori se face din interfaţa de modelare. Pentru fiecare caracteristică se poate selecta culoarea şi definii plaja de valori pentru afişare.

La selectarea parametrului urmărit la Noduri şi Laturi va apare legenda de culori şi plaje de valori deasupra legendei GeoMedia.


Pagina 67

Schimbarea culorii pentru o plajă de valori se poate face prin click pe pătratul colorat şi selecţia culorii preferate din paleta de culori.


Pagina 68

Prin dublu click pe eticheta caracteristicii afişate în legendă se poate afişa fereastra de dialog pentru schimbarea plajei de valori şi a culorilor aferente fiecărei plaje.

Aplicaţia dispune de un modul de afişare a datelor secvenţial pe paşi de timp. Playerul permite rularea paşilor de timp rezultate din modelare.

Rularea se poate face pas cu pas. Butoanele: Salt la primul pas de timp ( ), Salt

înapoi cu un pas de timp ( ), Salt Înainte cu un pas de timp ( ), Salt la ultimul pas

de timp ( ).

Sau automat cu pas de timp definit în Opţiuni aplicaţie in ms (Interval rulare [ms/pas]).

Butonul Porneşte ( ). Butonul se schimbă după pornire pentru a marca starea de


Pagina 69

rulare automată ( ). Oprirea se efectuează cu click pe butonul ( ) care se

transformă în ( ). Datele sunt afişate în fereastra de hartă prin analizele definite în GeoMedia. Exemplul de mai jos prezintă afişarea cu culori diferite a adâncimii la Noduri, pantei la conducte şi gradul de poluare cu benzină pe subbazine.

În exemplu de mai sus valorile caracteristicilor la Noduri sunt afişate în hartă prin stratul Caracteristici Noduri Apă. În mod similar apar caracteristicile laturilor, direcţia de curgere calculată.

Afişarea rezultatelor prin fişe de atributeAfişarea rezultatelor prin fişe de atributeAfişarea rezultatelor prin fişe de atributeAfişarea rezultatelor prin fişe de atribute şi tşi tşi tşi tooltip din fereastra de hartăooltip din fereastra de hartăooltip din fereastra de hartăooltip din fereastra de hartă

Pe lângă afişarea în hartă pe bază de culori diferite în funcţie de plaja de valori, caracteristicile hidraulice pentru noduri şi laturi se pot urmări şi prin valori alfanumerice afişabile în Tooltip prin trecerea mousului peste nod sau latură sau în fişa de atribute deschisă la dublu click pe nod sau latură. Tooltipul se defineşte în legenda GeoMedia. Prin trecerea mousului peste un nod sau latură se va afişa şista de valori definite ca tooltip.


Pagina 70

Prin click (nu dublu click!)pe elementul pentru care dorim să afişăm caracteristicile GIS şi cele calculate de model deschidem fişa de detaliu în fereastra de detalii.

Fereastra de detalii poate fi folosită şi pentru editarea datelor de bază (câmpuri pe fond alb). Altă modalitate de consultare a rezultatelor este deschiderea ferestrei de date cu lista laturilor sau nodurilor. Se pot folosi şi DATAWINDOW din GeoMedia sau cu dublu click Fisa de atribute din GeoMedia.

Afişarea rezultatelor prin rapoarteAfişarea rezultatelor prin rapoarteAfişarea rezultatelor prin rapoarteAfişarea rezultatelor prin rapoarte

Rapoartele predefinite se selectează din meniul rapoartelor:

Raport status analizaRaport status analizaRaport status analizaRaport status analiza - raport statistic rulare model


Pagina 71


Pagina 72

Alte rapoarte tabelareAlte rapoarte tabelareAlte rapoarte tabelareAlte rapoarte tabelare definite de utilizator prin selectarea Raport tabelar:


Pagina 73

Rezultat afişat în formă tabelară:


Pagina 74

Rezultatul poate fi exportat în format XML, CSV, TXT pentru utilizare în documente sau alte aplicaţii. Tipul si locaţia se vor selecta din fereastra de Explorer deschisă. Rapoarte grafice:Rapoarte grafice:Rapoarte grafice:Rapoarte grafice:


Pagina 75

Secţiune transversală

Rapoarte calibrare:Rapoarte calibrare:Rapoarte calibrare:Rapoarte calibrare:


Pagina 76


Pagina 77


Pagina 78


Pagina 79


Pagina 80

Generare şi utilizare scenarii de modelareGenerare şi utilizare scenarii de modelareGenerare şi utilizare scenarii de modelareGenerare şi utilizare scenarii de modelare

Aplicaţia MH permite generarea de scenarii noi sau reutilizarea scenariilor salvate în baza de date de scenarii. Scenariile se gestionează prin meniul Scenariu:

Deschide scenariu nouDeschide scenariu nouDeschide scenariu nouDeschide scenariu nou: Şterge conţinutul bazei de date de modelare şi reîncarcă

setările,valorile implicite. Utilizatorul are opţiunea să genereze prin editare elementele de reţea şi să modeleze reţeaua creată sau să importe elementele grafice din GIS cu submeniul Importă date din GIS

Deschide scenariu existentDeschide scenariu existentDeschide scenariu existentDeschide scenariu existent: - Şterge conţinutul bazei de date de modelare şi aduce datele dintr-un scenariu salvat anterior în baza de date de scenarii existente

ImportăImportăImportăImportă date din GISdate din GISdate din GISdate din GIS: - Şterge datele grafice din baza de date de modelare şi încarcă datele grafice din baza dedate GIS la care se referă conexiune MH_DATA din workspace. Setările de modelare vor fi cele implicite. Utilizatorul prin editare poate corecta, modifica reţeaua şi opţiunile de modelare. Configurarea aplicaţiei pentru accesarea datelor GIS se face prin fişierul MHSewer_import.cfg.

Importă date din fişier INP Importă date din fişier INP Importă date din fişier INP Importă date din fişier INP – Importă date din fişiere INP generate de alte aplicaţii sau aplicaţia proprie

Detalii scenariuDetalii scenariuDetalii scenariuDetalii scenariu: - Permite definirea denumire unice pentru Scenariu si descrierea scenariului. Datele introduse vor fi utilizate la salvarea scenariului în baza de date de scenarii şi la identificarea scenariului în baza de date scenarii.

Salvează scenariul curentSalvează scenariul curentSalvează scenariul curentSalvează scenariul curent: - Permite salvarea scenariului curent în baza de date de scenarii cu denumirea şi descrierea setate la Detalii scenariu.


Pagina 81

Salvează scenariul curent ca…Salvează scenariul curent ca…Salvează scenariul curent ca…Salvează scenariul curent ca…: - Permite salvarea scenariului curent în baza de date de scenarii cu denumirea şi descrierea setate în fereastra de interogare deschisă la selectarea submeniului.

Gestionează scenarii din arhiva: Gestionează scenarii din arhiva: Gestionează scenarii din arhiva: Gestionează scenarii din arhiva: - Permite gestionarea scenariilor salvate în arhiva curentă. Editarea sau ştergerea lor.

Deschide arhivă de scenariiDeschide arhivă de scenariiDeschide arhivă de scenariiDeschide arhivă de scenarii: - Permite deschiderea unei arhive de scenarii. Arhiva deschisă devine arhiva implicită a utilizatorului. Pot exista mai multe arhive utilizate exclusiv de utilizatori sau în comun cu alţi utilizatori


Pagina 82

ExerciţiiExerciţiiExerciţiiExerciţii

Crearea unui model hidraulic simpluCrearea unui model hidraulic simpluCrearea unui model hidraulic simpluCrearea unui model hidraulic simplu

Se deschide aplicaţia GeoMedia Professional. Se deschide spaţiul de lucru MHSewer.gws din folderul MH_LUCRU. Se verifică existenţa conexiunilor MH_DATA şi MH_SEWER la bazele de date C:\MH_LUCRU\A_MH_RETEA.mdb, C:\MH_LUCRU\MH_SEWER.mdb.

Se deschide Meniul Scenariu şi se alege Deschide scenariu nou.

Datele din scenariul vechi se vor şterge, inclusiv din fereastra de hartă Se selectează Detalii Scenariu şi se completează

Se completează Denumire scenariu (Trebuie să fie Unic si semnificativ în lista de scenarii pentru o identificare uşoară) şi Descrierea sumară a specificităţii scenariului.

Se va desena următoarea reţea:


Pagina 83

Datele pentru reţea:

Puncte de deversare:

1. identificator: PSO, elevaţia bază 167,14 m, fără debit de intrare, fără tratament, fără clapetă antirefulare, deversare liberă (FREE)

2. identificator: KRO2005, elevaţia bază 175 m, fără debit intrare, fără tratament, fără clapetă antirefulare, deversare liberă (FREE)

Bazine de retenţie

1. identificator: SU1, elevaţia bază 166 m, inflow există, tratament NU, adâncime maximă de apă 5,18 m, adâncime iniţială 0, factor evaporare 0, suprafaţa


Pagina 84

băltire 0, infiltrare NU, curba funcţionre FUNCTIONAL (coeficient 3,83 m, exponent 0, constantă 0)

- Pompa PUMP1: Identificator PUMP1, NodStart SU1, NodEnd KRO1014, Curba

funcţionare PUMP_CURVE1, Status DESCHIS (ON), adâncime pornire 0, adâncime oprire 0

Curba de funcţionare PUMP_CURVE1: tip 4 adincime (m) debit (lps)

0 0,015894 1,2192 0,015894 1,4478 0,031788

- Jonctiuni

Identificator Cota (m)

Adincime maxima apa (m)

Adancime initiala

(m)

Adancime revarsare

(m)

Aria de

baltire (mp)

DWF (LPS)

Model Flow

KRO3001 169,5267 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO6015 178,6067 2,4384 0 0 0 0,03532 DWF

KRO6016 178,0459 2,7432 0 0 0 0,03532 DWF

KRO6017 177,3966 4,2672 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1002 181,3225 0,9144 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1003 181,2737 1,524 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1004 179,2498 2,4384 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1005 176,6011 4,8768 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1006 183,6359 2,1336 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1007 181,8924 4,572 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1008 180,9232 3,6576 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1009 180,0027 4,572 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1010 178,2531 3,3528 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1012 178,0794 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1013 180,3136 4,2672 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1014 180,5666 1,8288 0 0 0 0,03532 DWF

KRO1015 178,8231 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO2001 175,6532 2,4384 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4004 179,0365 3,3528 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4008 177,8447 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4009 177,2961 2,4384 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4010 176,7474 3,6576 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4011 176,3055 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4012 172,1236 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4013 173,0898 3,6576 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4014 174,7053 4,2672 0 0 0 0,03532 DWF


Pagina 85

KRO4015 171,8188 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4016 171,6756 3,048 0 0 0

KRO4017 170,1881 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4018 169,4749 2,7432 0 0 0 0,03532 DWF

KRO4019 168,3776 3,048 0 0 0 0,03532 DWF

- puncte deversare (outfalls) -

Identificator Cota (m) Tip Serii de timp

KRO2005 175,052736 FREE NU PSO 167,140128 FREE NU

- bazine de retenţie (storage)

Identificator

Cota (m)

Adincime maxima

Adancime initiala (m)

Curba functionare

Parametrii

Aria de baltire

Factor evaporare

Debit DWF(LPS)

Model

SU1 166,036752

5,1816 0 FUNCTIONAL 3,8301168; 0;0

0 0 0,03532

DWF

- conducte

Identificator NodStart NodEnd Lungime

(m) Manning

N Inaltime

intrare Inaltime

iesire Sectiune

transv Diametru

(m) KRO3001-KRO3002 KRO3001 SU1 53,86337 0,013 0 1,524 Circular

0,30

SU1-PSO SU1 PSO 20,05263 0,013 1,8288 0 Circular 0,30

KRO1002-KRO1003 KRO1002 KRO1003 8,301789 0,013 0 0 Circular

0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


Pagina 86


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30

KRO4012-KRO3001 KRO4012 KRO3001 39,33524 0,013 0 0,1524 Circular

0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30


0,30

KRO4019-KRO3002 KRO4019 SU1 26,69406 0,013 0 1,524 Circular

0,30


0,30


0,30


0,30

- Etichete: ”Punct reglare” legat de PSO

- controale simple

RULE PUMP1A IF NODE SU1 DEPTH >= 4 THEN PUMP PUMP1 status = ON PRIORITY 1 RULE PUMP1B IF NODE SU1 DEPTH < 1 THEN PUMP PUMP1 status = OFF PRIORITY 1


Pagina 87

Model variatie debit casnic (DWF) variatie orara 1/7/13/19 2/8/14/20 3/9/15/21 4/10/16/22 5/11/17/23 6/12/18/24 0,0151 0,01373 0,01812 0,01098 0,01098 0,01922 0,02773 0,03789 0,03515 0,03982 0,02059 0,02471 0,03021 0,03789 0,03350 0,03158 0,03954 0,02114 0,02801 0,03680 0,02911 0,02334 0,02499 0,02718

Dupa introducerea datelor retelei se seteaza parametrii de rulare a modelului Hidraulic

UM Debit LPS Infiltrare HORTON Calcul debit DW Data start 01/12/2010 Ora start 00:00:00 Data start raportare 01/12/2010 Ora start raportare 00:00:00 Data finalizare modelare 02/12/2010 Ora finalizare rulare 00:00:00 Zile fara precipitatii 0 Pas de timp precipitatii 00:15:00 Pas de timp seceta 01:00:00 Pas calcul debit 00:00:20 Pas raportare 00:05:00 Se permite baltire NU Inertial PARTIAL Pas variabile 0,75 Pas lungire 0 Suprafata minima 0

ÎÎÎÎncărcarea ncărcarea ncărcarea ncărcarea datelor din baza de date GIS adatelor din baza de date GIS adatelor din baza de date GIS adatelor din baza de date GIS alelelele beneficiaruluibeneficiaruluibeneficiaruluibeneficiarului

Se vor identifica la curs elementele de structură de date a beneficiarului şi se va configura interfaţa de import date din GIS pentru datele beneficiarului. Se fac demonstraţii practice.

Analize specifice îAnalize specifice îAnalize specifice îAnalize specifice în Geomedian Geomedian Geomedian Geomedia

Se identifică analizele necesare şi se prezintă modul de definire şi utilizare a lor.


Pagina 88

Ce înseamnă modelare hidraulică la o reţea de canalizareCe înseamnă modelare hidraulică la o reţea de canalizareCe înseamnă modelare hidraulică la o reţea de canalizareCe înseamnă modelare hidraulică la o reţea de canalizare

Noţiuni generaleNoţiuni generaleNoţiuni generaleNoţiuni generale Modulul se bazează pe modelarea hidraulică şi de calitate definită de EPA Storm Water Management Model (SWMM) care este un model de simulare dinamică a ploii şi scurgerii. Modelul poate fi utilizat pentru u eveniment singular sau un eveniment de termen lung (continuu) în zone urbane. Componenta de scurgere operează pe o colecţie de bazine hidrografige, arii care cumulează precipitaţii şi generează scurgeri şi cumulări de poluanţi. Componenta de transport (rutare) a modelului SWMM dirijează acestă scurgere într-un sistem de conducte (pipes), canele (channels), echipamente de stocare/tratare (storage/treatment) a apei, pompe şi regulatoare. Modelul SWMM urmăreşte cantitatea şi calitatea apei generate într-un bazin hidrografic şi rata scurgerii, debitul, calitatea apei în fiecare conductă sau canal pe parcursul perioadei de simulare permiţând reprezentarea situaţiei pe paşi de timp multiplii. Modelul este larg şi frecvent utilizat pentru planificarea, analiza şi proiectarea reţelelor de canalizare pentru apa pluvială, menajeră sau alte sisteme de drenare a apei în zonele urbane.

CapabilCapabilCapabilCapabilităţi de modelareităţi de modelareităţi de modelareităţi de modelare

Modelul permite modelarea unei mari varietăţi de procese hydrologice, hidraulice care produc scurgeri de apă în zonele urbane. Aceste capabilităţi cuprind modelarea a:

� ploi cu variaţii temporale

� evaporarea apei stătătoare

� topirea zăpezii şi acumularea apei rezultate

� acumularea apei de ploaie în zone depresionare

� infiltrarea apei de ploaie în straturi de sol nesaturate

� infiltrarea apei de ploaie în straturi de ape freatice

� interferenţa între apele freatice şi sistemul de canalizare

� transportul nelinear al deversărilor de apă de suprafaţă

Variaţia spaţială a acestor procese este aproximată prin divizarea zonei de studiu într-o colecţie de zone mai mici omogene numite bazine hidrografice (subcatchment areas), fiecare conţinând propriile sub zone de permeabilitate şi impermeabilitate. Acumulările de apă de suprafaţă pot fi dirijate între sub zone, bazine sau punctele de intrare în sistemul de canalizare. Modelul conţine de asemenea un set flexibil de capabilităţi de modelare hidraulică utilizabile pentru parcurgerea sistemului de canalizare de către scurgerile de ape pluviale şi afluxuri de ape externe sistemului. Aceste capabilităţi includ:

� tratarea unor reţele de dimensiuni nelimitate

� utilizarea unei varietăţi largi de tipuri de profile de conducte (închise sau deschise) împreună cu canale naturale de scurgere a apei


Pagina 89

� modelarea elementelor speciale cum ar fi echipamentele de acumulare/tratare a apei, divizori de scurgere, pompe, stăvilare, colectoare

� modelarea scurgerilor externe şi influenţelor de calitate din scurgerile de apă, ape freatice, debite adăugate de utilizator

� utilizarea modelului cinematic sau complet dinamic pentru modelarea scurgerii

� modelarea unor mari varietăţi de regimuri hidraulice cum ar fi scurgerea inversă, băltirea, suprasaturarea, etc.

� aplicarea unor reguli/regimuri stabilite de utilizator pentru simularea funcţionării pompelor, deschiderea colectoarelor, nivelul limită la stăvilare

Suplimentar la modelarea generării şi transportului apei din scurgeri SWMM poate estima încărcarea cu poluanţi a scurgerilor. Următoarele tipuri de procese pot fi modelate pentru un număr nelimitat de poluanţi:

� acumulare de poluanţi pentru diferite tipuri de utilizare a terenului pe vreme uscată

� spălarea de poluanţi pe vreme de ploaie de pe terenuri cu diferite tipuri de utilizare

� contribuţia directă a sedimentelor aduse de ploaie

� reducerea cantităţii de poluanţi prin măturarea stradală

� adăugarea de debite din sistemul de canalizare menajeră sau simulări definite de utilizator

� urmărirea calităţii apei în sistemul de canalizare

� reducerea concentraţiei de poluanţi prin tratare sau prin efecte naturale biochimice în conducte sau canale

Aplicaţii tipice ale modelului Aplicaţii tipice ale modelului Aplicaţii tipice ale modelului Aplicaţii tipice ale modelului hidraulichidraulichidraulichidraulic Modelul permite următoarele aplicaţii tipice:

� proiectarea şi dimensionarea reţelelor de canalizare cu controlul refulării, inundării

� dimensionarea reţelei de canalizare pentru controlul inundării şi protecţiei calităţii apei

� previziuni de inundare pentru sistemele naturale de canale

� proiectarea strategiilor de minimizare a refulărilor de apă menajeră

� evaluarea impactului infiltrării apei pluviale şi freatice în reţeaua de canalizare menajeră

� generarea surselor de poluare ne punctuale în cazul studiilor de poluare

Model conceptual de reţea de canalizareModel conceptual de reţea de canalizareModel conceptual de reţea de canalizareModel conceptual de reţea de canalizare Modelul se bazează pe un model conceptual al sistemului de canalizare ca o serie de scurgeri de apă şi elemente poluante printre componente majore de mediu. Aceste componente de mediu includ:

� atmosfera, de unde provin precipitaţiile – modelat prin elementul de centru de ploaie (rain gage) – care reprezintă punctul de intrare în sistem a cantităţilor de precipitaţii

� suprafaţa solului (lanscape) – reprezentat de una sau mai multe bazine hidrografice – acestea primesc precipitaţiile de la centrele de ploaie sub forma de ploaie sau zăpadă şi transmit cantitatea de apă şi poluanţi în apa freatică sau în sistemul de canalizare


Pagina 90

� apele freatice (aquifer) - preiau infiltraţiile şi le transmit către reţeaua de canalizare în punctele de infiltrare a apei freatice în sistemul de canalizare

� reţeaua de canalizare – preia apele uzate de la consumatori şi apele pluviale din punctele de colectare şi infiltrare din straturile d apă freatică. Componentele reţelei: canale (channel), conducte (pipe, conduit), pompe (pump), regulatoare (stăvilar – weir, canale colectoare – outlet, guri de scurgere - orifice, divizoare - divider), unităţi de reţinere/tratare a apei, puncte de deversare (outfalls) sau staţii de epurare (treatment plan). Apa poate intra în acest sistem de la consumatori, scurgeri de suprafaţă, infiltrări din apa freatică sau din surse definite de utilizator. Componentele se împart în elemente tip nod şi tip latură.

Nu toate componentele conceptuale trebuie să apară într-un model particular de reţea. Pentru exemplificare o reţea particulară poate avea definit doar reţaua de canalizare şi debitele de intrare la unele noduri ale reţelei.

Elemente vizuale ale modelului (reprezentabile grafic)Elemente vizuale ale modelului (reprezentabile grafic)Elemente vizuale ale modelului (reprezentabile grafic)Elemente vizuale ale modelului (reprezentabile grafic) Modelul reprezintă sistemul de canalizare ca o colecţie de laturi (legături - link) conectate la noduri. Laturile reprezintă conducte, pompe, canale colectoare, stăvilare, guri de scurgere cu control. Nodurile reprezintă joncţiuni, bazine de retenţie, puncte de deversare. Exemplul de mai jos reprezintă o posibilă aranjare a elementelor vizuale pentru a reprezenta un sistem de drenare a apei pluviale.

Figura 1 – Exemple pentru elemente componente model conceptual reţea canalizare

NoduriNoduriNoduriNoduri

Centre de precipitaţii (rain gages)

Centrele de precipitaţii transmit date legate de cantitatea precipitaţiilor pentru unul sau mai multe sub bazine hidrografice (subcatchment) în zona de studiu.


Pagina 91

Datele despre precipitaţii pot veni sub forma seriilor de timp întroduse de utilizator sau din fişiere externe. Principalele informaţii conţinute de aceste serii de timp:

� tipul datelor – intensitate, volum sau volum cumulat

� pasul de timp cu care au fost înregistrate datele

� surse datelor (serii de timp introduse de utilizator sau fişiere cu serii de timp)

� codul (denumirea simbolică) sursei de date

�

Bazine hidrografice (Subcatchments)

Bazinele hidrografice se definesc ca elemente de suprafaţă a terenului acre dirijează apa provenită din scurgeri pe versant spre un punct unic de colectare, descărcare. Împărţirea zonei urbane în bazine hidrografice şi definirea punctului de colectare, preluare a apei pluviale sunt responsabilitatea utilizatorului. Punctele de colectare pot fi elemente ale sistemului de canalizare sau puncte din alte bazine hidrografice. Bazinele hidrografice se pot împărţii în zone permeabile şi zone impermeabile. Apa se poate infiltra în sol în zonele permeabile dar nu în zonele impermeabile. Zonele impermeabile pot fi împărţite în sub zone care conţin arii de acumulare a apei (băltire) şi sub zone care nu conţin arii de acumulare a apei. Scurgerea apei din sub zone poate fi dirijată spre o altă sub zonă sau către punctul de colectare a bazinului hidrografic. Infiltrarea apei în straturile de apă freatică poate fi modelată prin următoarele formule:

� Horton

� Green-Ampt

� SCS Curve Number

Modelarea acumulării, redistribuirii, topirii zăpezii va fi reprezentat prin obiectul Pachet de zăpadă (Snow Pack). Alte informaţii importante legate de bazine hidrografice ca parametrii de intrare în sistem:

� centrul de ploaie cu influenţă asupra bazinului

� nodul de reţea sau sub bazinul de colectare

� mod de utilizare teren în sub bazin

� zone tributare

� sub zone impermeabile

� panta

� lăţimea caracteristică a scurgerii

� echipare pentru scurgerea în zonele permeabile şi impermeabile

� zone de acumulare zonele permeabile şi impermeabile

� procentul din aria totală a zonei impermeabile fără zone de acumulare

Joncţiuni (Junction Nodes)


Pagina 92

Nodurile tip joncţiune leagă conductele împreună. Fizic pot reprezenta confluenţa canalelor naturale, cămine (manhol) , sau elemente de îmbinare (T, +, cot etc..)(fitting). Debitele de la consumatori sau apa de ploaie pot intra în sistem prin joncţiuni. Excesul de apă într-o joncţiune poate conduce la presurizarea conductelor legate la joncţiune sau revărsarea apei din joncţiune. Parametrii principali petru o joncţiune sunt:

� cota radier (invert elevation)

� elevaţia solului

� aria de băltire (ponded area)

� debit de intrare în nod

Puncte de deversare (Outfall Nodes)

Punctele de deversare sunt puncte terminale a sistemului de canalizare utilizate pentru definirea limitei de funcţionare a sistemului de canalizare în caz de reglare dinamică a debitului deversat. Pot fi asimilaţi în alte cazuri cu joncţiuni. La un punct de deversare se poate conecta o singură latură (conductă etc..) Condiţii de delimitare:

� mărimea debitului normal sau critic în conducta conectată

� elevaţie fixă

� serii de timp definite de utilizator

� flux descris in tabela de fkuxuri

Parametrii principali sunt: � cota radier (invert elevation)

� tipul condiţiei de delimitare şi desrierea stării

� prezenţa clapei de prevenire a curgerii inverse

Divizori de debit (Flow Divider Nodes)

Divizorii de debit sunt noduri care dirijează debitul de intrare în condiţii prestabilite spre o anumită conductă. Un divizor nu poate să aibă mai mult de două conducte pe partea de ieşire. Divizorii sunt activi numai în cazul modelării cinematice altfel sunt tratate ca joncţiuni normale în cazul modelării dinamice. Sunt patru tipuri de divizori în funcţie de modul de dirijare a debitului:

� Transfer peste un debit stabilit (Cutoff Divider) – transferă surplusul de debit de intrare pe conducta predefinită, dacă aceasta depăşeşte valoarea prestabilită

� Transfer peste capacitatea conductei principale (Overflow Divider) – transferă surplusul de debit pe conducta predefinită, dacă aceasta depăşeşte capacitatea conductei principale

� Transfer controlat în trepte de valori de debite (Tabular Divider) - transferă surplusul de debit pe conducta predefinită în funcşie de condişiile prestabilite în tabela de transfer

� Transfer divizat (Weir Divider) – se utilizează o funcţie de divizre pentru calcularea debitului transferat


Pagina 93

Debitul dirijat prin divizor de tip transfer divizat se calculează cu formula:

Unde Qdiv = debit transferat, Cw = Coeficient divizare, Hw = înălţime divizor şi f este calculat ca:

Unde Qin este debitul de intrare în divizor, Qmin este debitul de la acre începe transferul şi Qmax = Cw Hw1.5 . Parametrii definiţi de utilizator sunt: Qmin, Hw, and Cw. Parametrii principali pentru un divizor: Parametrii caracteristici unei joncţiuni Codul (numele) laturii care preia debitul suplimentar Metoda folosită pentru calculul debitului transferat

Bazine de retenţie (Storage Units)

Bazinele de retenţie sunt noduri de acumulare, retenţie a apei. Pot fi bazine artificiale sau lacuri de acumulare. Proprietăţile volumetrice sunt descrise prin funcţii or tabele de calcul în funcţie de aria la bază şi înălţimea zonei de depozitare a apei. Parametrii principali sunt:

� cota radier (invert elevation)

� adâncimea maximă

� relaţia arie şi adâncime

� potenţial de evaporare

� aria zonei inundabile dacă se revarsă

� debite de intrare externe reţelei studiate, dacă există

LaturiLaturiLaturiLaturi

Conducte (Conduits)

Conductele sunt tuburi sau canale care trasnportă apa de la un nod la altul în sistem. Forma secţiunii transversale a conductei are un rol important în modelare şi poate fi selectată ditr-o varietate de modele de geometrie standard. În general canalele deschise se reprezintă prin secţiuni transversale dreptunghiulare, trapezoidale sau neregulate definite de utilizator. Obiectul virtual transect este utilizat la definirea variaţiei adâncimii pe lăţimea canalului.


Pagina 94

Majoritatea conductelor noi au secţiuni circulare, eliptice sau cu boltă. Secţiunea circulară permite depunerea sedimentelor şi prin aceasta limitează debitului transferat. Exemple pentru secţiuni transversale uzuale:

• Denumire secţiune

• Parametrii • Secţiune transversală

• Circular • Înălţime completă (diametru)

• • Circular cu

sedimente • Înălţime completă (diametru) • Înălţime umplută cu sedimente

• • Dreptunghiular

deschis • Înălţime completă • Lăţime

• • Trapezoidal • Înălţime completă

• Lăţime bază • Unghi laturi •

• • Triunghiular • Înălţime completă

• Lăţime partea superioară

• • Eliptic veritical • Înălţime completă

• Lăţime maximă

• • Boltă • Înălţime completă

• Lăţime maximă

• Modelul utilizează ecuaţia Manning pentru relaţia dintre debit (Q) şi arie secţiunii transversale (A), raza hidraulică (R) şi panta (S).

Unde n este coeficientul de rugozitate Manning. Panta S este interpretată ca panta conductei sau panta de fricţiune (exemplu pierderea de presiune per unitate de lungime), în funcţie de metoda utilizată pentru transferul debitului. Pentru conductele sub presiune sunt folosite ecuaţiile Hazen-Williams sau Darcy-Weisbach. Formula Hazen-Williams:


Pagina 95

Unde C este factorul C Hazen-Williams care variază invers proporţional cu valoarea rugozităţii suprafeţei conductei şi este definit ca şi un parametru a secţiunii transversale. Formula Darcy-Weisbach:

Unde g este acceleraţia gravitaţională şi f este coeficientul de fricţiune Darcy-Weisbach. Pentru scurgeri turbulente ultimul este determinat din mărimea rugozităţii peretelui (care este parametru) şi de numărul Reynolds utilizând ecuaţia Colebrook-White. Alegerea ecuaţiei utilizate este la latitudinea utilizatorului. Nu este necesară definirea unei conducte ca fiind presurizată de la început. Oricare dintre formele închise de secţiuni transversale pot ajunge în situaţia presurizării şi în acest caz modelul o va tratata ca atare. O conductă poate fi desemnată să acţioneze ca un canal de scurgere dacă i se ataşează codul de geometrie canal de scurgere. Aceste conducte sunt verificate continuu la modelarea dinamică pentru a vedea dacă operează conform specificaţiilor. Principalii parametrii sunt:

� codul (nume) conductă

� codul nodului de intrare

� codul nodului de ieşire

� înălţimea faţă de cota radier a nodului de intrare şi ieşire

� lungimea

� coeficient rugozitate Manning

� forma secţiunii transversale

� pierderi de presiune la intrare şi ieşire

� prezenţa valvei de curgere inversă

Pompe (Pumps)

Pompele sunt echipamente (laturi) utilizate pentru ridicarea apei la o înălţime dată. Curba de funcţionare a pompei descrie relaţia dintre rata de debit transferat şi condiţiile date de nodurile ei de intrare şi ieşire. Patru exemple pentru curbele de funcţionare acceptate de model:

• Tip 1 • O pompă off line cu o creştere

increementală a debitului în funcţie de volumul de apă

•


Pagina 96

• Tip 2 • O pompă in-line a cărei debit creşte

incremental în fucnţie de adâncimea nodului de intrare

• • Tip 3 • O pompă in line a cărei debit

variază continuu în funcţie de diferenţa de presiune dintre nodul de intrare şi ieşire.

• • Tip 4 • O pompă in-line cu rotaţie variabilă

a cărei debit variază continuu cu adâncimea nodului de intrare.

• O pompă cu transfer ideală este o pompă a cărei debit egalează debitul de intrare de la nodul de intrare. Nu necesită curbă de funcţionare. Pompa trebuie să fie singura latură de ieşire a nodului său de intrare. Este utilizat doar pentru proiectare preliminară. Starea on/off a pompelor poate fi controlat dinamic prin limitele de start şi oprire de apă la nodurile lor de intrare prin controale definite. Pricipalii parametrii de intrare a pompei sunt:

� nodul de intrare şi nodul de ieşire

� curba de fucnţionare

� starea inişială (on/off)

� adâncimea de tart şi de oprire

Regulatoare de debit (Flow Regulators)

Regulatorele de debit sunt componente reţea sau dispozitive utilizate pentru controlul şi devierea debitului în sistem. Sunt utilizate tipic pentru: controlul componentelor de stocare apă (bazine de retenţie) prevenirea supraîncărcării excesive


Pagina 97

deviera debitului la echipamentele de tatare sau Modelul poate simula următoarele tipuri de regulatoare: Guri de scurgere (Orifices), Stăvilare (Weirs), şi canale colectoare (Outlets).

Guri de scurgere (Orifices)

Gurile de scurgere sunt utilizate de model pentru simularea funcţionării capetelor de canale colectoare, structuri de deviere în sistemul de drenare, care sunt tipic deschideri în peretele căminelor, bazine de retenţie sau clapete de control. Ele sunt reprezentate intern in model ca laturi conectate la două noduri. O gură de scurgere poate avea secşine circiulară sau rectangulară, poate fi amplasată la capătul nodului din amonte şi poate avea clapetă de închidere pentru prevenirea curegerii în sens invers. Gurile de scurgere pot fi utilizate ca şi canale colectoare pentru bazinele de retenţie la orice tip de dirijare a curgerii. Adcaă nu sunt ataşate la un bazin de retenţie ele pot fi utilizate numai ăn reţele de drenare a apei analizate cu metoda ”Dynamic Wave flow routing”. Curgerea printr-o gaură de scurgere este calculat cu formula:

Unde Q = rata curgerii, C = coeficient descărcare, A = aria secţiunii profilului, g = acceleraţia gravitaţională, şi h = diferenţa de înălţime la capetele gurii de scurgere. Deschiderea gurii de scurgere poate fi controlată prin definire de reguli de control pentru simularea deschiderii, închiderii clapetelor. Principalii parametrii de intrare:

� nod de intrare, nod de ieşire

� configurarea: este dupa sau de-a lungul nodului

� secţiune (circulară, dreptunghiulară)

� nivelul faţă de nodul de intrare

� coeficient de descărcare

� timpii de deschidere sau închidere

Stăvilare (Weirs)

Stăvilarele (Weirs), ca şi gurile de scurgere, sunt utilizate pentru simularea capetelor de canale colectoare, structuri de deviere în sisteme de drenare a apei. Stăvilarele sunt tipic localizate în cămine, de-a lungul canalului, sau în bazine de retenţie. Intern în model sunt reprezentate ca şi laturi între două noduri. Simulează de fapt un fenomen petrecut la nodul de intrare. Poate fi dotat cu clapetă de închidere pentru prevenirea curgerii inverse. Patru tipuri de stăvilare sunt accesibile în model, fiecare încorporând o formulă de calcul a debitului.

• Tip • Formă secţiune • Formulă debit


Pagina 98

transversală • Transverse • Rectangular

•

• Side flow • Rectangular •

• V-notch • Triangular •

• Trapezoidal • Trapezoidal •

Cw = coeficient de transfer, L = lungime, S = panta marginii pentru V-notch sau trapeziodal h = diferenţa de înălţime a stavilarului, Cws = coeficient de scurgere pe laturile trapezului Stăvilarele pot fi utilizate ca şi canale colectoare pentru bazinele de retenţie în cazul tuturor tipurilor de modelare a debitului. Dacă nu sunt ataşate la un bazin de retenţie, pot fi utilizate numai în reţele de drenare analizate cu metoda ”Dynamic Wave flow routing”. Deschiderea stăvilarului poate fi controlată prin definire de reguli de control pentru simularea deschiderii, închiderii clapetelor. Principalii parametrii de intrare: The height of the weir crest above the inlet node invert can be controlled dynamically through user-defined Control Rules. This feature can be used to model inflatable dams.


� configurarea: este dupa sau de-a lungul nodului

� secţiune (circulară, dreptunghiulară)


� coeficient de descărcare

� timpii de deschidere sau închidere

Canale colectoare (Outlets)

Canalele colectoare sunt echipamente de control pentru cotrolul curgerii apei din vbazine de retenţie. Sunt folosite pentru modelarea relaţiilor de descărcare presiune speciale care nu pot fi modelate prin pompe, guri de scurgere, stăvilare. Intern sunt reprezentate ca şi laturi conectate la două noduri. Pot fi echipate cu clapă de descărcare pentru prevenire curgerii în sens invers. Pot fi utilizate pentru bazinele de retenţie în cazul tuturor tipurilor de modelare a debitului. Dacă nu sunt ataşate la un bazin de retenţie, pot fi utilizate numai în reţele de drenare analizate cu metoda ”Dynamic Wave flow routing”. Deschiderea canalului colector poate fi controlată prin definire de reguli de control pentru simularea deschiderii, închiderii clapetelor. Principalii parametrii de intrare:



� funcţie sau tabelă cu realaţia presiune (înălţime) – descărcare


Pagina 99

Etichete hartă (Map Labels)Etichete hartă (Map Labels)Etichete hartă (Map Labels)Etichete hartă (Map Labels) Etichetele de hartă sunt texte opţionale adăugate în fereastra de hartă pentru a uşura identificarea elementelor componente ale reţelei sau a unei zone particulare din reţea.

Elemente neafişaElemente neafişaElemente neafişaElemente neafişate în hartă (non vizualete în hartă (non vizualete în hartă (non vizualete în hartă (non vizuale)))) În plus faţă de componentele fizice, modelul foloseşte trei tipuri de obiecte informaţionale – curbe (curves), tipare (pattern) şi controale (controls) – care descriu aspectele operaţionale şi comportamentul sistemului de distribuţie.

ClimatologieClimatologieClimatologieClimatologie

Temperatura

Datele legate de temperatura aerului sunt utilizate pentru simularea ninsorii şi topirii zăpezii în procesul de curgere (runoff) şi calculul ratei evaporării zilnice. Datele pot proveni din:

� serii de timp definite de utilizator (valorile lipsă se interpolează)

� fişier extern cu date cilmatice conţinând valori zilnice minime şi maxime (modelul interpolează datele)

Evaporarea

Evaporarea apare la suprafeţe de apă descoperite (bazine de retenţie, suparafaţa bazinului hogrogtafic etc…). Datele legate de rata de evaporare pot proveii din:

� o valoare constantă

� un set de valori medii lunare

� un serie de timp definit de utilizator cu valori zilnice

� valori calculate din date externe obţinute din filşierele cu date climatice

� valori zilnice citite direct din fişiere externe

Viteza vântului

Viteza vântului este o variabilă opţională utilizată doar la simularea topirii zăpezii. Pot fi valori medii lunare sau conţinute în fişerele cu date climatice.

Topirea zăpezii

Parametrii de definire a fenomenului de topire a zăpezii sunt aplicate pe aria de studiu pentru sumularea ninsoriisa u topirii zăpezii.


Pagina 100

Aceşti parametrii includ: � temperatura aerului pentru ninsoare sau topire

� proprietăţile de schimb de căldură la nivelul stratului de zăpadă

� elevaţia ariei de studiu, latitudinea şi longitudine, corecţii de modelare

Epuizare zonală

Epuizare zonală (Areal depletion) se referă la tendinţa de topire neuniformă a zăpezii pe o suprafaţa bazinului hidrografic. Această tendinţă este descrisă de curba de Epuizare zonală care reprezintă fracţia din aria totală care rămâne acoperită de zăpadă. Exemplu: curbă de epuizare zonală pentriu o zonă neconstruită (naturală).

Pachet de zăpadă

Pachetul de zăpadă conţine parametrii care caracterizează apariţia, dispariţia şi topirea zăpezii pe trei tipuri de subarii ăntr-un bazin hidrografic. Plowable snow pack - este definit ca o fracţie din aria totală a bazinului. Reprezintă ariile acopate de elemente ca: străzi, parcări de unde se poate îndepărta zăpada prin activitate umană Impervious snow pack – reprezintă aria zonelor impermeabile rămase după îndepărtarea ariile Plowable Pervious snow pack – aria zonelor permeabile Fiecare dintre aceste arii este caracterizată de parametrii:

� coeficientul minim şi maxim de topire a zăpezii

� temperatura minimă la care începe topirea zăpezii

� grosimea stratului de zăpadă peste suprafaţa 100% a zonei

� grosimea iniţială a stratului

� volumul iniţial şi maxim de apă liberă în zonă

Aquifere


Pagina 101

Aquiferele sunt arii cu apă subterană, freatică utilizate de model pentru simularea mişcării verticale a apei (infiltrare în subteran sau în canale în funcţie de valoarea gradientului hidraukic). Aceaşi aquifere pot fi partajate de mai multe bazine higrografice. Aquiferele sunt necesare doar în cazul ăn care se cere evaluarea schimbului de apă între sistemul de canalizare şi mediul înconjurător. Aquiferele sunt reprezentate utilizând două zone: o zonă saturată şi una nesaturată. Aquiferele sunt conectate la subbazine hidrografice şi de nodurile sistemului de canalizare definite în proprietăţile subbazinului la atributul Groundwater flow.

Hidrograful unitar

Hidrograful unitar estimează într-un sistem de canalizare infiltrarea/curgerea (RDII) dependentă de precipitaţii. Are în componenţă trei modele: de tremen scurt, de termen mediu, de tremen lung Un grup de hidrograf unitar poate avea pînă la 12 hidrografe unitare, una pentru fiecare lună a anului. Fiecre grup este considerat ca obiect separat şi are nume unic in model. Fiecare hidrograf unitar este definit de trei parametrii:

� R: fracţia din cantitatea de precipitaţii ce intră in reţeaua de canalziare

� T: timpul scurs de la începutul ploii până la atingerea vârfului cantitativ în ore

� K: perioada de timp de descreştere a cantităţii de ploaie

Exemplu:

Fiecare hidrograf unitar paote avea un set iniţial de parametrii (IA). Acestea determină cantitatea de precipitaţie (cantitatea iniţială de apă) acumultă înainte de începerea ploii. Parametrii iniţiali: valoarea maximă posibilă a nivelului de apă în inch sau mm rata de recuperare (inch/zi sau mm/zi) la care cantitatea iniţială eset eliminată în perioada uscată nivelul iniţial a apei (inch sau mm).

Secţiuni transversale (transects)

Secţiunile transversale se referă la variaţia lăţimii canalului cu secţiune neregulată în funcţie de distanţa de la fund. Exemplu:


Pagina 102

Fiecare secţiune transversală trebuie să fie marcat cu un nume unic. Conductele trebuie să aibă ca tribut de refririnţă numele secţiunii transversale dacă sunt neregulate.

Debitte externe (External Inflows)

Pe lîngă debitele generate în sistem prin curgere sau apă freatică nodurile reţelei pot primi debite adiţionale din exteriorul reţelei: Direct Inflows – debite definite de utilizator ca serii de timp adăgate direct la nod. Pot fi utilizate pentru simularea curgerii sau ca aport al unei reţele externe conectate prin acest nod. Dry Weather Inflows – debite constante provenite de la consumatori casnici sau de irigaţie. Ele reprezintă o valoare medie ajustabilă prin modele de variaţie lunare, zilnice etc… Rainfall-Dependent Infiltration/Inflow (RDII) – debite provenite din ploi, topire de zăpadă care intră în sistem peste debitul mediu provenit din sursele constante (consumatori, infiltrare etc..) Debbitele externe suntproprietăţi asociate cu fiecare tip de nod din sistem (jonctiuni, deversări, divizori, bazine de retenţie).

Reguli de control (Control Rules)

Regulile de control determină modul de funcţionare a pompei şi a regulatoarelor într-un sistem de canalizare. Cîteva exemple: Reguli simple pentru pompe, bazate pe paşi de timp: Regula R1

IF SIMULATION TIME > 8 THEN PUMP 12 STATUS = ON ELSE PUMP 12 STATUS = OFF

Condiţii multiple pentru clapa de control la guri de scurgere: Regula R2A

IF NODE 23 DEPTH > 12


Pagina 103

AND LINK 165 FLOW > 100 THEN ORIFICE R55 SETTING = 0.5

Regula R2B IF NODE 23 DEPTH > 12 AND LINK 165 FLOW > 200 THEN ORIFICE R55 SETTING = 1.0 RULE R2C IF NODE 23 DEPTH <= 12 OR LINK 165 FLOW <= 100 THEN ORIFICE R55 SETTING = 0

Operare la staţii de pompare:

Regula R3A IF NODE N1 DEPTH > 5 THEN PUMP N1A STATUS = ON

Regula R3B

IF NODE N1 DEPTH > 7 THEN PUMP N1B STATUS = ON

Regula R3C IF NODE N1 DEPTH <= 3 THEN PUMP N1A STATUS = OFF AND PUMP N1B STATUS = OFF

Control modulat pentru înălţimea stăvilarului:

Regula R4 IF NODE N2 DEPTH >= 0 THEN WEIR W25 SETTING = CURVE C25

Poluanţi (Pollutants)

Modelul poate simula generarea, intrarea şi transformarea unui număr mare de poluanţi. Informaţii solicitate pentru fiecare poluant:

� nume poluant

� unitatea de măsură a concentraţiei (exemplu milligram/litru, microgram/litru )

� concentraţia în precipitaţie

� concentraţia în apa freatică

� concentraţia în infiltrarea/intrarea directă

� coeficientul Decay de ordin 1

Se pot definii şi Co-poluanţi. De exemplu poluantul X poate avea un co-poluant şi în acest caz concentraţia poluantului X va conţine o parte din concentraţia poluantuluin Y.


Pagina 104

Utilizarea terenului (Land Uses)

Utilizarea terenului reprezintă o categorie de activităţi desfăşurate sau caracteristici ale terenului care influenţează calitatea şi cantitatea de apă într-un subbazin. Următoarele procese se pot definii pentru fiecare categorie:

� generare de poluanţi

� spălarea de poluanţi

� curăţirea străzilor

Generarea de poluanţi produce acumulări de poluanţi în subbazin. Cantitatea generată este funcţie de numărul de zile uscate şi poate fi calculat cu funcţiile: Funcţie de putere (Power Function): - cantitatea de poluant acumulat (B) proporţional cu timpul (t) ridicat la puterea c3, se generează până atinge o limită maximă

unde C1 = cantitatea maximă posibilă, C2 = rata de creştere constantă, şi C3 = exponentul de timp. Funcţie exponenţială (Exponential Function): Creşterea urmăreşte o curbă exponenţială care atinde asimptotic limita maximă

unde C1 = cantitatea maximă posibilă şi C2 = rata de creştere constantă (1/zi). Funcţie saturaţie (Saturation Function): crelterea cantităţii începe liniar după care rata de creştere scade continuu în timp până se atinge valoarea de saturaţie

unde C1 = cantitatea maximă posibilă şi C2 = constanta de saturaţie înjumătăţită (zile în care se atinge jumătate din valoarea de saturaţie. Spălarea de poluanţi (Pollutant Washoff) se produce îmn perioade cu precipitaţii şi se poate descrie astfel: Exponenţial: Exponential Washoff:

unde C1 = coeficient de spălare, C2 = exponent de spălare, q = rata de curegere (inch/oră sau mm/oră), şi B = cantitatea de poluant generat (milligram, microgram). Rating Curve Washoff:


Pagina 105

unde C1 = coeficient de spălare, C2 = exponent de spălare, and Q = rata de curgere în unităţi de măsură definite de utilizator. Event Mean Concentration: Este un caz special de tratare unde esponentul este 1.0 şi coeficientul C1 reprezintă concentraţia în unităţi/litru Curăţirea străzilor (Street Sweeping) poate fi utilizat pentru reducerea cantităţii de poluanţi generaţi. Parametrii care descriu această activitate:

� număr de zile de la ultima curăţare de la începutul simulării

� fracţia de poluanţi ce poate fi eliminat prin curăţire

� fracţia pentru fiecare poluant în parte

Tratament (Treatment)

Îndepărtarea poluanţilor eset modelat printr-o serie funcţii asignate nodurilor. O funţie de tratare poate fi o formulă matematică bine definită care include: concentraţia de poluant al debitelor care intră în nod poluanţi îndepărtaţi (prefix R_ la numele poluantului care se elimină) variabilele de mai jos:

� FLOW – rata de curgere în nod

� DEPTH – adâncimea apei în nod (ft sau m)

� AREA - aria suparfeţei nodului (ft2 sau m2)

� DT - pas de timp pentru trecerea prin nod (secunde)

� HRT – rezistenţa hidraulică (ore)

Rezultatul funcţiei de tratare poate fi o concentraţie remanentă (notat C) sau o fracţie de îndepărtare (notat R). Ca şi exemplu o expreie Decayb de ordin 1 pentru BOD şa ieşirea din bazin:

Sau eliminarea unor poluanţi reziduali (TSS):

Curbele (Curves)

În plus faţă de componentele fizice, modelul foloseşte trei tipuri de obiecte informaţionale – curbe (curves), tipare (pattern) şi controale (controls) – care descriu aspectele operaţionale şi comportamentul sistemului de canalizare. Următoarele tipuri de curbe sunt accesibile în model:

� Storage – descrie variaţia suprafeţei bazinului de retenţie în funcţie de nivelul apei


Pagina 106

� Shape – descrie variaţia secţiunii (lăţime) transversale cu înălţimea apei la o secţiune atipică definită de utiliztor

� Diversion – rata debitului deviat faţă de debitul total la nodul de intrare la nod Flow Divider

� Tidal – descrie variaşia în timp a stării nodului de deversare

� Pump – relaţia debit nivel sau volum la o pompă sau presiunea asigurată de pompă

� Rating – relaţia debit - diferenţă de presiune prin canal colector

� Control – determină modul de variaţie a setărilor de control la pompe sau regulatoare de curgere în funcţie de variabile de control (exemplu: nivel de apă la nod)

Fiecare curbă trebuie să fie marcat cu un nume unic şi numele unic poate fi asignat la un număr nelimitat de perechi de valori.

Serii de timp (Time Series)

Seriile de timp sunt utilizate pentru descrierea modului de variaţie în timp a proprietăţii unui obiect. Se pot folosi pentru descrierea:

� temperaturii

� evaporaţiei

� temperature data

� precipitaţiei

� stării apei la nodurile de deversare

� intrare debit din reţele externe

� setări de control pentru pompe şi regulatori

Modele de variaţie în timp (Time Patterns)

Modelele de variaţie în timp permit simularea varieţiei periodice a intrărilor de genul consum casnic. Acestea includ tipurile:

� Lunar – un multiplicator pentru fiecare lună

� Zilnic – un multiplicator pentru fiecare zi a săptămâniione

� Hourly - one multiplier for each hour from 12 AM to 11 PM

� Weekend - hourly multipliers for weekend days

Fiecare model trebuie să aibă nume unic.

Metode de calculMetode de calculMetode de calculMetode de calcul Modelul este un model discret de simulare în timp bazat pe principiile conservării masei, energiei. Modelează următoarele procese fizice: scurgere de suprafaţă


Pagina 107

infiltrare apă freatică topirea zăpezii băltirea apei dirijarea debitului urmărirea calităţii 5.75.75.75.7 Unităţi de măsură întâlnite în modelareUnităţi de măsură întâlnite în modelareUnităţi de măsură întâlnite în modelareUnităţi de măsură întâlnite în modelare

ParametruParametruParametruParametru US CUSTOMARYUS CUSTOMARYUS CUSTOMARYUS CUSTOMARY SI METRICSI METRICSI METRICSI METRIC

Concenţia chimică mg/Lmg/Lmg/Lmg/L sau uuuug/Lg/Lg/Lg/L mg/Lmg/Lmg/Lmg/L sau uuuug/Lg/Lg/Lg/L

Arie subbazin acri hectare

Arie zonă stagnare apă feet pătrat metri pătraţi

Arie bazin retenţie feet pătrat metri pătraţi

Capilaritate (apiraţie) inch milimetri

Constanta Decay (infiltrare) 1/oră 1/oră

Constanta Decay (poluanţi) 1/zi 1/zi

Adâncime zonă stagnare inch milimetri

Debit solicitat (vezi unităţi debit) (Vezi unităţi debit)

Adâncime inch milimetri

Diametru feet metri

Coeficient descărcare (Orifice Weir)

Fără dimensiune CFS/feet

Fără dimensiune CMS/meter

Elevaţie feet metri

Evaporare feet metri

Debit CFSCFSCFSCFS (cubic feet/sec) GPMGPMGPMGPM (gallons/min) MGDMGDMGDMGD (million gal /zi)

LPSLPSLPSLPS (litrii/sec) CMSCMSCMSCMS (metri cub/sec) MLDMLDMLDMLD (mii litrii/zi)

Coloană apă feet metri

Diametru (rezervoare) feet metri

Conductivitate hidraulică inch/oră milimetri/oră

Rată infiltrare inch/oră milimetri/oră

Lungime feet metri

Număr (n) Manning secundă/metri1/3 secundă/metri1/3

Generare poluant cantitate/lungime cantitate/acri

cantitate/lungime cantitate/hactare

Intensitate precipitaţii inch/oră milimetri/oră

Cantitate precipitaţii inch milimetri

Pantă (subbazin) procent procent

Pantă secţiune transversală diferenţa nivel/distanţă diferenţa nivel/distanţă

Interval de măturare stradă zile zile

Volum cubic feet metri cubi

Lăţime feet metri


Pagina 108

1 feet = 0,3048 m 1 inch = 0,0254 m 1 US gallon = 3,8541178 litri 1 acri = 0.404686 hectare

Documents

Manual de Instruire MH Sewer v01