Анализ программного обеспечения для расчетов и моделирования городских сетей водоснабжения и водоотведения
На сегодняшний день среди автоматизированных компьютерных комплексов по проектированию, исследованию и анализу водопроводных и водоотводящих сетей города можно выделить следующие программные продукты:
1. Комплекс программ американской компании Bentley Systems, - -
2.Комплекс программ MIKE URBAN, датской компании DHI Water & Environment;
3.Комплекс программ ZuluHydro российской компании “Политерм”
Комплекс Bentley как и MIKE URBAN основаны на одном стандарте EPANET.
1. Программный комплекс Bentley WaterGEMS
Программный комплекс Bentley WaterGEMS способен работать как автономно, так и в тандеме с ГИС комплексом ArcGis, совместно с Autocad,.
Программа позволяет рассматривать не только вопросы гидравлического расчета водопроводной сети города, но также проблемы качества воды и производить технико-экономический расчет и подсчет энергетических затрат..
Программа находит стратегии проектирования и реконструкции, оптимальные с точки зрения максимальной выгоды или минимизации затрат. Расчет производится исходя из объемов капиталовложений, стоимости прокладки коммуникаций, а также ограничений по давлению и скорости
Bentley WaterGEMS предоставляет возможность построения расчетной схемы водопроводной сети города, а так же ввода информации по каждому элементу сети в ручном режиме. Посредством подключения файла подложки возможно вычерчивание схемы по готовой Геоинформационной подложке или Генеральному плану города. В линейке программ Bentley, посвященным водоснабжению и водоотведению, присутствуют программы по расчету бытовых канализационных и ливневых трубопроводных сетей, средствам анализа переходных процессов, а также расчета открытых каналов и лотков.
Программный комплекс MIKE URBAN
Данный программный комплекс является одним из самых многофункциональных и известных в мире комплексов по исследованию водопроводных и канализационных сетей крупных мегаполисов наряду с продуктами компании Bentley Systems.
Данный продукт способен решать широкий спектр вопросов и задач в области гидравлики, энергосбережения и экономики.
В комплекс MIKE URBAN заложены основы экономики, благодаря которым, зная тарифы цен на электроэнергию, можно добиться максимальной экономии работы насосов при требуемых параметрах сети. Большое значение для результатов гидравлического моделирования имеет задание реальных фактических графиков водопотребления всем категориям потребителей, а именно жилым строениям, промышленным и культурно-бытовым объектам, что так же возможно реализовать в комплексе MIKE URBAN.
Технические возможности программы МIКЕ URBAN позволяют моделировать изменение качества воды в распределительных сетях.
Программный комплекс MIKE URBAN позволяет решать очень широкий спектр задач по исследования, анализу и управлению водопроводными сетями крупных городов. Набор функций и возможностей данного продукта весьма актуален и в полной мере соотносится с проблемами и требованиями к управлению и анализу крупных водопроводных сетей Российских мегаполисов. Данный автоматизированный компьютерный комплекс позволяет всесторонне рассмотреть различные варианты реконструкции и проектирования, а также принять верные решения при модернизации крупных городских водопроводных сетей.
Программный комплекс ZuluHydro
Пакет ZuluHydro 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.
Расчеты 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 расчеты из приложений пользователей.
Среди минусов данного программного продукта можно отметить ограниченность с точки зрения технико-экономического расчёта, энергетического расчёта и расчёта качества воды. Здесь комплекс ZuluHydro н отстает от Bentley WaterGEMS и MIKE URBAN. Программа хорошо прорабатывает вопросы различных гидравлических сценариев работы системы, однако не способна дать законченное проектное решение с точки зрения энергоэффективности системы и качества воды.
ВЫВОДЫ:
1. Комплексы Bentley WaterGEMS и MIKE URBAN способны производить не только гидравлические, но и технико-экономические расчёты с предоставлением пользователю всех необходимых результатов и выявлением оптимального решения.
2. Оба комплекса базируются на одном расчётном ядре. Однако, на примере построения пьезометрического профиля хорошо видно, что на данном этапе развития обоих программных комплексов процесс представления данных и их управление гораздо более удобно осуществляется в среде MIKE URBAN (рис.1, рис.2)
Безусловно, Bentley WaterGEMS позволяет производить определенные графические настройки представления профиля, однако MIKE URBAN более понятен в освоении и удобен в использовании, чем комплекс Bentley.
MIKE URBAN соответствует требованиям российского пользователя в области формирования и распечаток необходимых выходных схем, чертежей и профилей и является наиболее подходящим для его использования не только для решения проектных задач, но и при эксплуатации крупных систем водоснабжения и водоотведения.
3.Комплекс ZuluHydro отстает от Bentley WaterGEMS и MIKE URBAN с точки зрения технико-экономического расчёта, энергетического расчёта и расчёта качества воды.
ОБЩИЙ ВЫВОД:
Bentley WaterGEMS и MIKE URBAN способны предоставить основные типы требуемых гидравлических расчётов и технико-экономического анализа при разработке схем водоснабжения и водоотведения городов России.
Однако, в рамках адаптации данных комплексов к российскому потребителю, всё же, продукт MIKE URBAN Датской фирмы DHI Water & Environment выглядит более предпочтительным, поскольку предоставляет более удобный и в то же время более привычный формат ввода и вывода данных.
Решение в пользу выбора комплекса Bentley WaterGEMS или MIKE URBAN во многом зависит от стоимости лицензии, требований к объему сети, подлежащей расчету, возможности обучения специалистов и сопровождения эксплуатации программы.