Гидравлика & BIM

Последний месяц богат на вопросы по моделированию поверхностного стока селитебных территорий.
Я просто напоминаю, что подобные задачи невозможно делать на рельефах типа SRTM, ALOS, Copernikus.
Только локальные фотограмметрические работы высокой точности. Так что пока небо закрыто, курим бамбук и расслабляемся.

PS. Ну или проливать проектный генплан. Но кому это надо? 😂

Колупаю IFC 4*3 в civil 3d. А тут уже классы объектов появились! 😍

Как обещал вчера вечером, сделал краткое видео про "паводочную петлю" как аналог кривой Q (h) или Rating curve для нестационара.

https://youtu.be/SW33BwjinqM?si=ee1JCF7CPJokYD_1

Зеркало на дзене тут

В целом "неводопадные" водосливы (например, практического профиля" ) на SWE вполне считаются.

Stanford Gibson в своем linked.in написал хорошую мысль про водосливы в Hec-Ras. Я продублирую ее здесь.

https://dzen.ru/video/watch/67e6f1fbe467857dcedb795b?share_to=link

Дополнение к видеокурсу на бусти. Основная мысль этого видоса: численная модель (которая валидирована аналитикой без инфильтрации) после внедрения в нее факторов инфильтрации дает основание к корректировке коэффициентов стока.

On youtube push here 😀.

https://dzen.ru/video/watch/674e23225dc1283d718f7c35?comments_data=n_reply
Посмотрите какая лаборатория, какие стенды! 😍 Они могут помочь вам и вашим проектам!

Курс "2d поверхностный сток в Hec-Ras. Гидрология водосбора" за бутылку портвейна.🍷

Решил попробовать монетизироваться, и на Новый Год запилил 4х часовой видос: концептуальная модель сверхсложного рельефа для того, чтобы слушатель прочувствовал границы применимости инструмента численного моделирования 2d-SWE (Уравнения Мелкой Воды).
Сегодня получил в личку первый отзыв от слушателя и осмелился обнародовать курс. Если зайдет, буду продолжать, если не зайдет -> забью.

Урок 1:
- Введение
- Концептуальная модель и расчетная схема
- Скачиваем Hec-Ras и настраиваем WIndows
- Знакомство с программой Hec-Ras

Урок 2:
- Структура папок проекта
- Цифровая модель рельефа.
- Расчетная сетка и ее модификация.
- Зоны шероховатости Mannings

Урок 3:
- Граничное условие: кривая редукции осадков по СП32.13330 (ВодГео).
- Граничное условие вылива. Понятие паводочной петли: мера нестационарности потока.

Урок 4:
- Первичная настройка солвера и запуск расчета.
- Анализ первого результата моделирования.
- Уточнение настройки солвера. Советы по стабилизации

Урок 5:
- Анализ результатов уточненного моделирования
- Обзор методов расчета времени поверхностной концентрации.
- Ручной расчет Qmax по методу предельных интенсивностей
- Сравнение данных численного моделирования и ручного расчёта.
- Экспорт данных в Qgis.

За кадром остается вопрос инфильтрации, который тянет на отдельный курс. С методом Deficit and Constant можно познакомится в моей статье на дзене: https://dzen.ru/a/ZP7BOwdHMT2R84Aj

Процесс создания модели записан в реальном времени: с одной стороны это дает понимание трудозатрат специалиста на подобную задачу, с другой стороны некоторые шероховатости таки присутствуют. Найденные ошибки исправляются в видео по ходу развития сюжета.

Вложенный архив позволяет запустить расчет модели и/или начать самостоятельно создавать проект начиная с загрузки рельефа C3d_to_RAS.tif

📢 Когда ваш проект требует больше, чем стандартные решения

Мы знаем, что публиковать рекламу в сообществе коллег не самая лучшая идея, однако также мы знаем, что вы — эксперты в изысканиях и гидрографии, с собственными клиентами и налаженными процессами. Но даже у профессионалов случаются задачи, которые выходят за рамки возможностей и требуют помощи:

- Сложные условия (мелководье, ледоход, загрязненные водоемы);

- Дефицит спецоборудования для нестандартных промеров (многолучевые эхолоты, запрет на ДВС);

- Сжатые сроки, где нужны передовые технологические решения "еще вчера".

Чем можем помочь?
✅ Собственный парк техники: от беспилотных летательных аппаратов с воздушными лазерными сканерами и беспилотных катамаранов MOL’TBoats до подводных роботов и многолучевых эхолотов.
✅ Узкая специализация: работы в зонах, недоступных для обычных судов (ДВС запрещены, опасная химия, сложный рельеф).
✅ Гибкие форматы: аренда оборудования, обучение ваших специалистов или полный цикл работ «под ключ».
✅ Быстрая мобилизация: все оборудование подобрано или разработано с одной целью - обеспечить быструю мобилизацию на объект без дополнительных затрат на аренду судна\катера, спецтехники.

Сохраните нас в закладках ➡️
Если ваш текущий проект уперся в технологический или ресурсный «потолок» — мы готовы включиться оперативно. Даже в условиях, где другие отступают.

Не ищете партнеров? Просто позвольте нам быть вашим технологическим резервом. Сохраните наше Коммерческое предложение или отправьте его тем, кому оно было бы полезным, мы будем вам благодарны! 👍
👉 moltgeo.ru

Не смог пройти мимо. Поддержу ребят репостом.

Далее:
6.2.14 Среднее квадратическое отклонение прогнозируемого уровня затопления при завершении процесса калибровки не должно превышать 0,3 м от его измеренных значений. Предельное значение отклонения, взятое по абсолютной величине, не должно превышать 0,5 м.
Ой-вэй, таки шо, мне для калибровки надо измерить фактические значения волны прорыва? 😀 Или аффтары предлагают натягивать n-value стационара межени на нестационар волны прорыва?

ГОСТ Р 22.1.11-2024 МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ВОДОПОДПОРНЫХ, ВОДОНАПОРНЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗМОЖНЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ НА НИХ.

6.1.1 Прогнозирование возможных последствий гидродинамических аварий на водоподпорных ГТС включает:
- сбор, хранение и обработку исходных данных для прогнозирования, включая данные мониторинга состояния ГТС;
- прогнозирование степени разрушения ГТС;
- прогнозирование параметров волны прорыва, образующейся при разрушении ГТС;
- прогнозирование показателей зоны возможного затопления;
- прогнозирование поставарийного состояния русла и поймы в зоне возможного затопления;
- прогнозирование последствий аварий для населения и территории в зоне возможного затопления.


6.2.1 Прогнозирование последствий возможных гидродинамических аварий осуществляется методами численного (математического) моделирования физических процессов.
- прогнозирование степени разрушения ГТС;
- прогнозирование параметров волны прорыва, образующейся при разрушении ГТС;
- прогнозирование показателей зоны возможного затопления;
- прогнозирование поставарийного состояния русла и поймы в зоне возможного затопления;
- прогнозирование последствий аварий для населения и территории в зоне возможного затопления.

6.1.4 Основными показателями аварий на водоподпорных, водонапорных ГТС и ГТС специального назначения, определяющими величину ущерба в зоне возможного затопления, являются:
- ширина (размеры) прорана в ГТС, м;
- гидрограф в створе ГТС при аварии, м3/с;
- максимальная глубина затопления территории, м;
- максимальная скорость течения воды, м/с;
- время добегания фронта волны прорыва до створа объекта воздействия (время затопления объекта), ч;
- время достижения максимальной высоты волны прорыва (время достижения максимальной высоты затопления), ч;
- температура воды в зоне затопления, °C;
- время существования волны прорыва, ч;
- продолжительность затопления, ч, сут;
- величина падения уровня воды в верхнем бьефе, м;
- скорость падения уровня воды в верхнем бьефе, м/ч.

6.2.3 Результаты моделирования гидродинамических аварий должны включать следующие расчетные данные:
- уровни воды в точках зоны затопления, полученные для установленных моментов времени, в том числе максимальное значение уровня воды и время его достижения;
- средние скорости течения для точек оси русла, удаленных от ГТС на различные расстояния;
- глубины в указанных точках зоны затопления, график изменения глубин во времени, продолжительность времени затопления в точках с глубинами, превышающими 1,5 м.

6.2.11 Модели прогнозирования на водоподпорных гидротехнических сооружениях (плотинах), реализуемые в процессе решения систем дифференциальных уравнений, с помощью которых обеспечивается оценка показателей (см. 6.1.4), отличаются видом (сложностью) используемых уравнений. К таким моделям относятся:
- одномерная модель, описываемая общими уравнениями Сен-Венана. Данная модель требует минимального набора исходных данных и является наиболее распространенной для моделирования гидродинамических аварий;
- двумерная (плановая) модель Сен-Венана, используемая для изучения поверхностных течений. Прогнозирование зон затопления при гидродинамических авариях с использованием данной модели дает более точную оценку вектора скорости течения в каждой точке на каждый момент времени;
- трехмерная гиперболическая модель Сен-Венана (система гиперболических уравнений в частных производных), которая описывает распределение скоростей и направлений течения не только на водной поверхности, но и в точках, расположенных на различной глубине. Моделирование гидродинамических аварий с применением трехмерной модели требует значительных ресурсов и используется крайне редко.

PS. Одномерный Сан-Венан тащемта тоже гиперболический. Бывает двумерные многослойные, уравнения мелкой воды .. Уж не закралась ли очепятка Навье-Стокса?

https://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=STR&n=34804#EHIv2fUaqmqReRWl1

Вебинар "Гидрорасчёты для чайников"
Начало 10 марта 2025 г.
Для совсем-совсем новичков.
Всем желающим. Для новичков, которые совсем ничего не знают о гидрорасчётах.
Для опытных гидрологов этот вебинар будет не интересен.
Для записи — впишитесь в форму по ссылке: https://super.rusloved.ru/Rashodu_2025
Учимся считать расходы воды для главы по расходам в отчёт по ИГМИ.
Вебинар будет проходить через интернет. Вебинар проходит в Зуме.
Перед каждым вебинаром я буду присылать ссылку.
Вебинары пройдут. Ежедневно с 10 марта 2025 г.
Будут перерывы, когда я не смогу провести вебинар. О пропусках буду предупреждать заранее.
Перед каждым вебинаром я буду присылать письмо со ссылкой.
Начало каждой встречи в 9 ч. 10 мин. (UTC+3, т.е. по мск). Продолжительность каждой встречи 40 минут, до 9 ч. 50 мин.
Количество встреч пока не ясно. Порядка 10-20. Возможны изменения, переносы и отмены.
Бесплатно.
Ведущий - Александр Кондратьев.

Построение водосборного бассейна реки Волга.

Немного про BIM: облако точек + наружные инженерные сети.
#example

Обновил учебную модель успокоителя быстротока. На видео реальная скорость с кадрами 1раз в секунду. Разрывы воды на быстротоке - недоработка рендеринга. Солвер щелкнул уклон 500 ‰ без проблем (ошибка по объему 1,5%). #example
PS. подумываю увеличить уклон быстротока до 1500 ‰

Колупаю потихоньку FlowVision. Пока на поляне Навье-Стокса чувствую себя новичком. Надеюсь, привыкну.

From Part 630 Hydrology National Engineering Handbook, Chapter 15:
"Typically, sheet flow occurs for no more than 100 feet before transitioning to shallow concentrated flow (Merkel 2001)." and "Kibler and Aron (1982) and others indicated the maximum sheet flow length is less than 100 feet. To support the sheet flow limit of 100 feet, Merkel (2001) reviewed a number of technical papers on sheet flow. McCuen and Spiess (1995) indicated that use of flow length as the limiting variable in the equation 15–8 could lead to less accurate designs, and proposed that the limitation should instead be based on:
L = 100 * S^.5/n (eq. 15–9) (length, slope, mannings n)
Table 15-2 Maximum sheet flow lengths using the McCuen-Spiess limitation criterion
Cover type, n values,Slope(ft/ft),Length(ft)
Range ,0.13, 0.01, 77
Grass ,0.41, 0.01, 24
Woods ,0.80, 0.01, 12.5
Range ,0.13, 0.05, 172
Grass ,0.41, 0.05, 55
Woods ,0.80, 0.05, 28"

Sheet FLOW время поверхностной концетрации

Очень любопытное дополнение к вопросу о плоском потоке. Оказывается Макквин и Шпис выдали формулу для определения длины sheet flow. В сухом остатке выводы такие:
а) 100м sheet flow в обычных условиях дело недостижимое, поэтому многие эту длину ужимают до 30м. Кто-то что-то там мерил, и сказал что 100м образуется только при ливнях на идеальной асфальтированной парковке.
б) Есть таки некоторая зависимость. Она дает очень интересные результаты на суперкрутые гладкие склоны. И в целом мне понравилась.
в) Дело ясное что дело темное! Мало кто этот вопрос изучал. В англоязычных интернетах вопросов у инженеров много.