1. Czym jest model zintegrowany 1D+2D?

Model zintegrowany 1D+2D łączy zalety obu podejść do modelowania. Nazywany jest również modelem hybrydowym. Takie rozwiązanie w odróżnieniu od modelu kanalizacji 1D, uwzględnia ukształtowanie powierzchni poprzez jej odwzorowanie na siatce prostokątnej bądź trójkątnej. Korzyścią wynikającą ze stworzenia modelu zintegrowanego jest m.in. możliwość zasymulowania zjawisk opadowych, podczas których sieć kanalizacji ulega przepełnieniu i dochodzi do wystąpienia wody ze studni, kratek ściekowych, wpustów krawężnikowych bądź odwodnień liniowych. Dodatkowym atutem modelu hybrydowego jest możliwość symulacji wzajemnego oddziaływania na siebie cieków powierzchniowych, wód podziemnych oraz kanalizacji. Połączenie tych trzech elementów znacznie dodaje pewności w zakresie poprawności wyników.

  1. Porównanie obliczeń modelu kanalizacji 1D oraz modelu zintegrowanego 1D+2D.

Istotą działania modelu zintegrowanego 1D+2D jest dokładne uwzględnienie w obliczeniach ukształtowania terenu oraz wizualizacja odwzorowania zjawiska wylania się ścieków na powierzchnię terenu (mapy zalewu wodami opadowymi). W przeciwieństwie do modelu 1D, model zintegrowany ma możliwość określenia ilości wód przemieszczających się w obu kierunkach (zarówno ze studzienki na powierzchnię terenu, jak i z powierzchni terenu do sieci kanalizacyjnej).

Model kanalizacji 1D znacznie upraszcza zjawisko wylewania się ścieków na powierzchnię terenu tworząc nad studnią tzw. sztuczny zbiornik, który wypełnia się podczas przeciążenia kanalizacji. Porównanie działania modelu 1D oraz 1D+2D została przedstawiona na poniższym rysunku.

  1. Jakie korzyści wynikają z używania modelu integrowanego 1D+2D?

  

Model zintegrowany 1D+2D w porównaniu do modelu jednowymiarowego 1D umożliwia dodatkowo generowanie stref zalewu oraz dynamiczną wizualizację procesu powodzi miejskiej. Podczas intensywnych opadów deszczu częstokroć dochodzi do przepełnienia kanalizacji. Wody opadowe, które wydostają się do studni czy kratek ściekowych mogą popłynąć np. ulicą i zostać przejęte przez kolejne kratki ściekowe (zasilając przy tym kolejne odcinki kanalizacji), bądź też odpłynąć do obszaru bezodpływowego. Podczas przepływu wód opadowych po terenie program uwzględnia m.in.:

  • Ukształtowanie terenu (wraz ze spadkami)
  • Przepuszczalność terenu
  • Szorstkość terenu
  • Konstrukcje inżynierskie (wraz budynkami)

 

  1. Jak wygląda proces budowy modelu zintegrowanego 1D+2D?

Do zbudowania modelu hybrydowego wymagane jest posiadanie modelu sieci kanalizacyjnej 1D oraz odwzorowanie terenu przy użyciu siatki obliczeniowej. Proces budowy siatki opiera się o dane wysokościowe (numeryczny model terenu), przebieg ciągów komunikacyjnych, budynków, cieków powierzchniowych oraz zbiorników. W przypadku budowy modelu zintegrowanego z ciekiem powierzchniowym, konieczne jest dodatkowo posiadanie przekrojów poprzecznych analizowanego cieku. Połączenie modelu kanalizacji, modelu terenu oraz modelu cieku powierzchniowego odbywa się przy użyciu aplikacji Mike Flood.

 

  1.     Co to jest MODEL sieci wodociągowej?

“Model” to nic innego jak pewne odzwierciedlenie rzeczywistości.

Przy pomocy odpowiedniej wiedzy i narzędzi możemy zbudować wirtualny (komputerowy) model sieci wodociągowej.

 

  1.     Jak działa MODEL sieci wodociągowej?

Model opiera się na zaawansowanych równaniach matematycznych (model matematyczny). Nie musimy jednak znać, ani rozumieć tych równań. Komputer, przy pomocy odpowiedniego oprogramowania i na podstawie poprawnie wprowadzonych danych potrafi je stosunkowo szybko rozwiązać, dostarczając nam cennych informacji na temat sieci w postaci tabel, wykresów, grafik, map, animacji, gotowych raportów i innych zestawień.

 

  1.     Czy warto budować MODEL sieci wodociągowej?

Zaletą modelu komputerowego (wirtualnego) jest fakt, że wykonując przeróżne symulacje i analizy dotyczące sieci, nie działamy na “żywym organizmie”, a na wirtualnym odzwierciedleniu tej sieci. Zanim więc podejmiemy decyzje odnośnie kosztownej rozbudowy sieci, czy np. jej modernizacji, możemy posiłkować się takim modelem i stosunkowo szybko przeanalizować wiele scenariuszy. Niejednokrotnie wydajemy grube pieniądze na inwestycje, które często bazują na czysto teoretycznym i czasochłonnym projekcie, lub podejmowane są metodą prób i błędów. Konsekwencje takich decyzji mogą nieść za sobą niewyobrażalne koszty. Model sieci wodociągowej pozwala na przeprowadzanie symulacji różnych zjawisk występujących na sieci oraz analizę i porównanie wielu scenariuszy. Wyobraźmy sobie dla przykładu, że chcemy zamknąć dany odcinek sieci na czas modernizacji. Na podstawie modelu możemy w prosty sposób ustalić jakie będą konsekwencje takiej decyzji.

Inne przykładowe scenariusze, które możemy analizować przy pomocy modelu to:

  • rozbudowa sieci (dołączanie nowego osiedla, zakładu przemysłowego, czy galerii handlowej),
  • dołączanie wielokondygnacyjnych budynków i analizy pod kątem dostępności ciśnienia na określonym piętrze,
  • scenariusze pożarowe (pod kątem zadanego ciśnienia jak również przepływu na hydrancie),
  • awarie i wiele innych,

 

Nie trzeba chyba wspominać, że dzięki powyższym analizom, możemy sprawniej zarządzać naszą siecią i podejmować trafne decyzje.

 

  1.     Przykładowe zastosowania MODELU sieci wodociągowej
  • zarządzanie ciśnieniem wody i strefami ciśnienia,
  • szacowanie rozbiorów w węzłach,
  • analiza dynamicznych przepływów pożarowych i wypływu z hydrantów,
  • prognoza wieku wody i stężenia chloru,
  • prognoza przemieszczania się lokalizacji zanieczyszczeń,
  • plany awaryjne i ocean ryzyka,
  • dobór i wymiarowanie hydroforni oraz zbiorników,
  • modelowanie w czasie rzeczywistym,
  • wykrywanie i optymalizacja strat wody,

 

  1.     Jak wygląda proces budowy MODELU sieci wodociągowej?

Proces budowy modelu składa się z kilku etapów:

  1. Zebranie danych,
  2. Wprowadzanie danych,
  3. Tworzenie topologii sieci (lub import),

Proces budowy modelu firma DHI wykonuje “od A do Z”. Pomagamy zinwentaryzować sieć i zdobyć odpowiednie dane. Ważnym elementem jest tutaj tzw. kampania pomiarowa, czyli prace terenowe, mające na celu opomiarowanie newralgicznych punktów na sieci. Firma DHI dysponuje również własnymi urządzeniami (np. Bezinwazyjne przepływomierze ultradźwiękowe) oraz doświadczonymi specjalistami w tym zakresie. Ma to ogromne znaczenie dla poprawnego działania modelu i jego późniejszej kalibracji.

 

  1.     Czym jest KALIBRACJA MODELU sieci wodociągowej i czy można ją pominąć?

Każdy model jest tylko zbliżonym do pewnego stopnia odzwierciedleniem danej rzeczywistości. Należy jednak dążyć do tego, aby model zawsze jak najwierniej odwzorowywał naszą sieć. W tym celu wykonuje się tzw. kalibrację, czyli proces mający na celu dopasowanie wskazań modelu do rzeczywistych wartości występujących na sieci. Umiejętnie wykalibrowany model gwarantuje  wysoką skuteczność.

 

  1.     Jak aktualizować/rozbudowywać MODEL sieci wodociągowej?

Po zakończeniu prac związanych z budową modelu niezbędna jest jego okresowa aktualizacja i kalibracja. Z reguły model wymaga aktualizacji tylko w przypadku większych zmian na sieci, takich jak modernizacja odcinków sieci, budowa nowych osiedli, dołączanie dużych odbiorców i innych istotnych elementów do sieci. Dysponując gotowym modelem, nie jest to proces trudny i czasochłonny. Z reguły firma wykonująca model świadczy usługi w zakresie jego aktualizacji i rozbudowy. Istnieje również możliwość przeszkolenia pracowników w celu samodzielnego wykonywania tych prac.

 

Jeżeli w Twoim przedsiębiorstwie nie posiadasz modelu sieci wodociągowej/kanalizacyjnej, lub chciałbyś zaktualizować, bądź poprawić funkcjonalność istniejącego modelu skontaktuj się z nami.

 

Formularz kontaktowy

 

Chętnie umówimy się z Państwem na niezobowiązującą rozmowę lub prezentację, podczas której zaprezentujemy Państwu praktyczne efekty oraz wymierne korzyści płynące z modelowania, poparte wdrożeniami w Polsce i na całym świecie.

  1.     Co to jest MODEL sieci kanalizacyjnej?

“Model” to nic innego jak pewne odzwierciedlenie rzeczywistości.

Przy pomocy odpowiedniej wiedzy i narzędzi możemy zbudować wirtualny (komputerowy) model sieci kanalizacyjnej.

 

  1.     Jak działa MODEL sieci kanalizacyjnej?

Model opiera się na zaawansowanych równaniach matematycznych (model matematyczny). Nie musimy jednak dokładnie znać, ani rozumieć tych wszystkich równań na pamięć. Komputer, przy pomocy odpowiedniego oprogramowania i na podstawie wprowadzonych danych potrafi je szybko rozwiązać, dostarczając nam cennych informacji na temat sieci w postaci tabel, wykresów, grafik, map, animacji czy gotowych raportów zgodnych z naszymi oczekiwaniami.

 

  1.     Czy warto budować MODEL sieci kanalizacyjnej?

Zaletą modelu komputerowego (wirtualnego) jest fakt, że wykonując różne symulacje i analizy dotyczące sieci, nie działamy na “żywym organizmie”, a na wirtualnym odzwierciedleniu tej sieci. Mamy do dyspozycji poligon doświadczalny, na którym możemy badać swoje pomysły bez szkody dla infrastruktury.

Zanim więc podejmiemy decyzje odnośnie kosztownej rozbudowy sieci czy też jej modernizacji, możemy posiłkować się takim modelem i stosunkowo szybko przeanalizować wiele odmiennych scenariuszy.

Niejednokrotnie decydujemy się na kosztowne inwestycje, rozległe projekty o sporym wysiłku organizacyjnym, bazując jedynie na teoretycznych założeniach, bez możliwości wcześniejszego sprawdzenia skutków podejmowanych decyzji.

Konsekwencje takich założeń mogą przynieść nieoczekiwane rezultaty, nie zawsze te, których naprawdę oczekujemy. Nieprawidłowo dobrane średnice, źle obliczona objętość lub umiejscowienie zbiorników retencyjnych to tylko kilka przykładów błędnie podjętych decyzji, które mogą generować olbrzymie koszty inwestycyjne bez osiągnięcia spodziewanych efektów i poprawy pracy sieci.

W dobie rosnących wyzwań w zagospodarowaniu wód opadowych niezbędne wręcz staje się wykorzystanie w pełni pojemności retencyjnej całego systemu. Niejednokrotnie duża część sieci jest niedociążona, podczas gdy w innych miejscach mamy do czynienia z podtopieniami. W chwili obecnej mamy możliwość wdrożenia rozwiązań pozwalających na regulację przepływu wód w kanale, bez konieczności intensywnego ingerowania w jej konstrukcję, chociażby z wykorzystaniem regulatorów przepływu. Właściwy dobór tych urządzeń bez dynamicznego modelu odzwierciadlającego warunki przepływu w sieci jest praktycznie niemożliwe.

W tym miejscu, nie można również zapominać o przydatności wykorzystania modelowania sieci kanalizacji ogólnospławnej przy obliczaniu częstotliwości zrzutu wód ściekowych do odbiornika. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska model symulacyjny sieci jest zalecany do oceny pracy działania przelewów burzowych, w szczególności liczby zrzutów do odbiornika. Przy pomocy modelu ocenić możemy nie tylko ilość wód trafiających do odbiornika, ale również zmianę parametrów jakościowych w odbiorniku czy też wpływ zrzutu na bezpieczeństwo powodziowe.

 

  1.     Jak wygląda proces budowy MODELU sieci kanalizacyjnej?

Sam proces budowy modelu można podzielić na kilka etapów:

  1. Zebranie danych

Podstawowy pakiet danych niezbędny do przeprowadzenia modelowania kanalizacji składa się z informacji o przebiegu kolektorów (topologia sieci), lokalizacji studni oraz infrastruktury kanalizacyjnej (zbiorniki, przelewy, pompownie) a także z zestawu danych na temat materiałów, rzędnych studni, średnic itp.

Olbrzymim usprawnieniem jest posiadanie wyżej wymienionych danych w formie wektorowej (dane przetworzone i zapisane na komputerze w odpowiednim formacie) tak, aby dane z systemu informacji przestrzennej mogły zostać bezpośrednio zaimportowane do bazy danych modelu.
 

  1. Wprowadzanie danych topologicznych (przebieg sieci)

Wprowadzanie danych do modelu hydraulicznego odbywać się może na dwa sposoby:

  • Import wcześniej przygotowanych danych o przebiegu sieci wraz z atrybutami opisującymi m.in. materiały przewodów, średnice, rzędne dna studni kanalizacyjnych,
  • Wrysowanie poszczególnych elementów sieci na podstawie schematów sieci, map zasadniczych, ortofotomapy.
     
  1. Wprowadzenie pozostałych elementów modelu

Po wprowadzeniu danych o przebiegu sieci pozostaje nam tylko wprowadzić dodatkowe elementy definiujące warunki działania modelu:

  • Opady dla modelu sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej,
  • Dodatkowe zrzuty ścieków (np. zrzuty ścieków sanitarnych),
  • Informacje o infrastrukturze kanalizacyjnej (np. zbiorniki, pompy),
  • Opisanie warunków pracy np. pompowni czy regulatorów przepływu,

 

Proces budowy modelu firma DHI wykonuje “od A do Z”. Pomagamy zinwentaryzować sieć i zdobyć odpowiednie dane, niezbędne do skompletowania modelu całego układu. Ważnym elementem jest tutaj tzw. kampania pomiarowa, czyli prace terenowe, mające na celu opomiarowanie newralgicznych punktów na sieci (pomiar opadu, przepływu i poziomu w kanale). Firma DHI dysponuje również własnymi urządzeniami oraz doświadczonymi specjalistami w tym zakresie. Ma to ogromne znaczenie dla poprawnego działania modelu i jego późniejszej kalibracji.

 

  1.     Czym jest KALIBRACJA MODELU sieci kanalizacyjnej i czy można ją pominąć?

Kalibracja modelu to niezwykle istotny, a jednocześnie często pomijany element, gdzie wyniki symulacji modelowej skonfrontowane są z danymi zebranymi podczas kampanii pomiarowej (opad, przepływ) celem sprawdzenia poprawności działania modelu. W przypadku wykrycia niezgodności pomiędzy wynikami zasymulowanymi i pomierzonymi stanowi podstawę do wprowadzenia zmian parametrów modelu. Umiejętnie wykalibrowany model gwarantuje wysoką skuteczność i wierne odzwierciedlenie naszej sieci.

 

  1.     Jak aktualizować/rozbudowywać MODEL sieci kanalizacyjnej?

Po zakończeniu prac związanych z budową modelu niezbędna jest jego okresowa aktualizacja i kalibracja. Z reguły model wymaga aktualizacji tylko w przypadku większych zmian na sieci, takich jak modernizacja odcinków sieci, budowa nowych kolektorów, dołączanie nowych elementów do sieci. Dysponując gotowym modelem, nie jest to proces trudny i czasochłonny. Z reguły firma wykonująca model świadczy usługi w zakresie jego aktualizacji i rozbudowy. Istnieje również możliwość przeszkolenia pracowników w celu samodzielnego wykonywania tych prac.

Można przyjąć, iż modele całej sieci miejskiej podlegają aktualizacji w okresach dwuletnich.

 

Jeżeli w Twoim przedsiębiorstwie nie posiadasz modelu sieci kanalizacyjnej/wodociągowej, lub chciałbyś zaktualizować, bądź poprawić funkcjonalność istniejącego modelu skontaktuj się z nami.

 

Formularz kontaktowy

 

Chętnie umówimy się z Państwem na niezobowiązującą rozmowę, lub prezentację, podczas której zaprezentujemy Państwu praktyczne efekty oraz wymierne korzyści płynące z modelowania, poparte wdrożeniami w Polsce i na całym świecie.