Раздел 17. Используемое программное обеспечение для разработки электронных моделей системы водоснабжения и водоотведения города Тюмени

Раздел 17. Используемое программное обеспечение для разработки электронных моделей системы водоснабжения и водоотведения города Тюмени

Геоинформационная система (ГИС) Zulu позволяет создавать карту населенных пунктов, наносить на карту инженерные коммуникации в виде набора пространственных объектов, привязывать к этим объектам любую атрибутивную информацию.

Средства Zulu позволяют в полном объеме импортировать карты и схемы из других геоинформационных систем. Наносятся на импортированную карту только свои инженерные сети. При этом инженерная сеть не должна быть просто нарисована на карте. Для использования в задачах анализа переключений на сети и выполнения технологических расчетов, сеть описывается математически в виде топологической модели. Топологический редактор Zulu избавляет от трудоемкого и длительного табличного кодирования. Сеть наноситься на карту при помощи мышки. Топология сети создается автоматически в процессе рисования, получается сразу и схема сети, и ее математическая модель.

Использование ГИС Zulu дает возможность решать множество информационных задач: поиск объектов сети по карте, распечатка любого фрагмента сети, вывод на карту или схему данных телеметрии. Указав элемент сети по карте можно войти внутрь детальной схемы каждого узла и получить полную информацию по узлу. Программно-расчетный комплекс ZuluHydro предназначен для выполнения расчетов систем водоснабжения и решения на их базе различного рода задач. Расчеты работают в тесной интеграции с геоинформационной системой и выполнены в виде модуля расширения ГИС. Программный комплекс ZuluHydro позволяет рассчитывать водопроводную сеть большого объема и любой сложности. Основой программного комплекса ZuluHydro является географическая информационная система Zulu. ГИС позволяет создать или импортировать карту города (населенного пункта) и нанести на неё любые инженерные коммуникации. Основной особенностью системы является то, что ввод сетей производится с автоматическим кодированием топологии. Нарисованная на экране сеть сразу становится готовой для топологического анализа. Это исключает длительный этап занесения информации о связях между объектами, да еще и в табличном виде. Помимо выше указанной особенности система обладает следующими характеристиками:

- высокой скоростью расчетов даже больших городских сетей;

- можно создавать и использовать библиотеку графических образов элементов систем водоснабжения и режимов их функционирования;

- можно изменять топологию сетей и режимы работы ее элементов;

- решать различные топологические задачи.

Для нанесения водопроводной сети на карту создается специальный слой "водопроводные сети". Этот слой содержит определенную структуру и таблицы с полями, необходимыми для расчетов. Процедура создания такого слоя автоматизирована. Схема водопроводной сети наносится на заранее подготовленную подоснову. Для проверки правильности нанесения схемы производится проверка ее связности и определяются все ли узлы и участки связаны между собой. Проверка производится как для полностью нанесенной сети, так и для готовых ее частей.

Разработка гидравлической модели водоотведения г. Тюмени выполнено используя программно-расчетном комплекс ZuluDrain. Пакет ZuluDrain, основой для работы которого является ГИС Zulu, позволяет создать расчетную математическую модель сети, выполнить паспортизацию сети, и на основе созданной модели решать информационные задачи, задачи топологического анализа, и выполнять различные гидравлические расчеты.

Расчетная схема сети для проведения гидравлических расчетов представляет собой связанный граф, где дугами являются участки сети, а узлами узловые объекты инженерной сети: в основном колодцы, и выпуск.

Колодец - это условное название символьного узлового объекта сети водоотведения, характеризующийся местным сопротивлением, глубиной лотка и входящим расходом сточных вод.

Выпуск - это символьной узловой объект сети водоотведения, функцией которого является обеспечение сброса стоков.

Участок канализационной сети - это линейный объект, который характеризуется диаметром, расходом, уклоном, начальным и конечным отметками лотка.

Для проведения гидравлического расчета, необходимо занести исходные данные, достаточно полно характеризующие все основные объекты сети водоотведения. Исходные данные хранятся в соответствующей базе данных, которая подключается к схеме, описывающую топологию сети.

Перечень исходных данных, описывающих колодец сети:

- Отметка поверхности земли, м;

- Отметка дна колодца, м;

- Глубина, м;

- Входящий расход, м3/с;

- Расход, м3/с;

- Высота воды, м;

- Отметка дна колодца (кон), м.

Перечень исходных данных, описывающих выпуск сети:

- Геодезическая отметка, м;

- Входной расход, м3/с;

- Расход на выходе, м3/с;

- Высота воды, м;

- Высота канала, м;

- Отметка выпуска, м;

Перечень исходных данных, описывающих участок сети:

- Отметка начала, м;

- Отметка конца, м;

- Длина, м;

- Форма водовода;

- Диаметр, м