Математическое моделирование инженерных коммуникаций

ООО «Остек-СМТ» проводит математическое моделирование водопроводной сети, используя пакет ZuluHydro.

ZuluHydro позволяет создавать расчётную математическую модель сети, выполнять паспортизацию сети и на основе созданной модели решать информационные задачи, задачи топологического анализа, выполнять различные гидравлические расчёты.

Расчёту подлежат тупиковые и кольцевые сети водоснабжения, в том числе с повысительными насосными станциями и дросселирующими устройствами, работающие от одного или нескольких источников.

Расчёты ZuluHydro могут работать как в тесной интеграции с геоинформационной системой (в виде модуля расширения ГИС), так и в виде отдельной библиотеки компонентов, которые позволяют выполнять расчёты из приложений пользователей.

На сегодняшний день продукт существует в следующих вариантах:

  • ZuluHydro — расчёты систем водоснабжения для ГИС Zulu;
  • ZuluNetTools — ActiveX-компоненты для расчётов инженерных сетей.

Совместно с геоинформационной системой ZuluGIS возможна разработка электронной модели системы водоснабжения, которая позволяет решать весь перечень задач, указанных в пункте 12 постановления Правительства РФ от 5 сентября 2013 г. N 782 «О схемах водоснабжения и водоотведения».

Состав задач

  • Построение расчётной модели водопроводной сети
  • Паспортизация объектов сети
  • Поверочный расчёт водопроводной сети
  • Конструкторский расчёт водопроводной сети
  • «Гидроудар» — расчёт переходных процессов
  • Коммутационные задачи
  • Построение пьезометрического графика

Построение расчетной модели водопроводной сети

При работе в геоинформационной системе сеть просто и быстро заносится с помощью мышки или по координатам и сразу формируется расчётная модель. Остаётся лишь задать расчётные параметры объектов и нажать кнопку выполнения расчёта.

Поверочный расчет водопроводной сети

Целью поверочного расчёта является определение потокораспределения в водопроводной сети, подачи и напора источников при известных диаметрах труб и отборах воды в узловых точках.

При поверочном расчёте известными величинами являются:

  • диаметры и длины всех участков сети и, следовательно, их гидравлических сопротивлений;
  • фиксированные узловые отборы воды;
  • напорно-расходные характеристики всех источников;
  • геодезические отметки всех узловых точек.

В результате поверочного расчёта определяются:

  • расходы и потери напора во всех участках сети;
  • подачи источников;
  • пьезометрические напоры во всех узлах системы.

К поверочным расчётам следует отнести расчёт системы на случай тушения пожара в час наибольшего водопотребления и расчёты сети и водопроводов при допустимом снижении подачи воды в связи с авариями на отдельных участках. Эти расчёты необходимы для оценки работоспособности системы в условиях, отличных от нормальных, для выявления возможности использования запроектированного насосного оборудования, а также для разработки мероприятий, исключающих падение свободных напоров и снижение подачи ниже предельных значений.

Конструкторский расчет водопроводной сети

Целью конструкторского расчёта тупиковой и кольцевой водопроводной сети является определение диаметров трубопроводов, обеспечивающих пропуск расчётных расходов воды с заданным напором.

Под расчётным режимом работы сети понимают такие возможные сочетания отбора воды и подачи ее насосными станциями, при которых возникают наибольшие нагрузки для отдельных сооружений системы, в частности водопроводной сети. К нагрузкам относят расходы воды и напоры (давления).

Водопроводную сеть, как и другие инженерные коммуникации, необходимо рассчитывать во взаимосвязи всех сооружений системы подачи и распределения воды.

Расчёт водопроводной сети производится с любым набором объектов, характеризующих систему водоснабжения, в том числе и с несколькими источниками.

«Гидроудар»

Расчёт нестационарных процессов в сложных трубопроводных гидросистемах. Цель расчёта — выявления участков и узлов сети, подвергающихся за время переходного процесса воздействию недопустимо высокого или низкого давления. В качестве событий, порождающих переходные процессы, предполагается включение или выключение насосов либо открытие или закрытие задвижек, а также разрыв трубы.

Коммутационные задачи

Анализ отключений, переключений, поиск ближайшей запорной арматуры, отключающей участок от источников или полностью изолирующей участок и т. д.

Пьезометрический график

Целью построения пьезометрического графика является наглядная иллюстрация результатов гидравлического расчёта (поверочного, конструкторского).

При этом на экран выводятся:

  • линия давления в трубопроводе;
  • линия поверхности земли;
  • высота здания.

Цвет и стиль линий задаётся пользователем.

В таблице под графиком для каждого узла сети выводятся наименование, геодезическая отметка, высота потребителя, напоры в трубопроводах, потери напора по участкам сети, скорости движения воды на участках водопроводной сети и т. д. Количество выводимой под графиком информации настраивается пользователем.

Скачать презентацию.