K. Wróbel, A. Żórawski , B. Kowalska, H. Sobczuk, G. Łagód ...
K. Wróbel, A. Żórawski , B. Kowalska, H. Sobczuk, G. Łagód ...
K. Wróbel, A. Żórawski , B. Kowalska, H. Sobczuk, G. Łagód ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
PRZYGOTOWANIE DANYCH ORAZ ELEMENTÓW SKŁADOWYCH<br />
MODELU SIECI KANALIZACYJNEJ Z ZASTOSOWANIEM GIS<br />
COMPUTER MODEL OF SEWER NETWORK AND DATA<br />
PREPARING WITH GIS APPLICATION<br />
Katarzyna <strong>Wróbel</strong>, Artur śórawski *, Beata <strong>Kowalska</strong>, Henryk <strong>Sobczuk</strong>,<br />
Grzegorz <strong>Łagód</strong><br />
Politechnika Lubelska, Wydział InŜynierii Środowiska, Ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Poland<br />
*Megabit Sp. z o .o., Ul. Płowiecka 1/3, 04-501 Warszawa, Poland<br />
e-mail: k.wrobel@wis.pol.lublin.pl<br />
ABSTRACT<br />
Flow modeling for sanitation systems allow the assessment of retentional volume of channels as well as<br />
reserve of capacity. The existing real objects located on the sewage network and their spatial relations are<br />
used in models development. Data concerning the details of the existing object are derived from the technical<br />
documentation. Application of a network hydraulic model should collaborate with GIS and monitoring<br />
(flows, fillings and precipitation) databases. Sanitation network may be consisting of thousands elements<br />
which may be presented as a collection of respectively connected cannels, chambers and sumps.<br />
Every special object located on the network should be described by application of suitable formulas. The<br />
most difficult and work-consuming stage of a network hydraulic model creation is preparation of dataset<br />
and verification of data correctness during their input to the database. The properly configured hydraulic<br />
model of a sanitation network should enable conducting the wide-ranging analyses of an existing sanitation<br />
systems operation during the rainy and rainless season as well as conducting the variant analysis of<br />
modernization and extension, to obtain the optimization of different proposals. This paper presents the<br />
standard and special elements of a numeric model of sanitation system, descriptions of its construction<br />
based on GIS, with special attention put on relations between spatial and alphanumerical databases. The<br />
software package Mb_GIS Utility Enterprise Edition as a tool of a network hydraulic model construction<br />
was introduced. The commonly met problems and errors committed during sanitation modeling were<br />
also presented.<br />
Keywords: GIS, model of sewer network,<br />
Wstęp<br />
W ostatnich latach technologia informatyczna<br />
wkracza w coraz większą liczbę dziedzin działalności<br />
człowieka. W wielu z nich systemy<br />
komputerowego wspomagania w duŜym stopniu<br />
usprawniły pracę przedsiębiorstw wodociągowo-kanalizacyjnych.<br />
Wyspecjalizowane systemy<br />
informacji przestrzennej (GIS) znajdują<br />
szerokie zastosowanie w takich przedsiębiorstwach<br />
ułatwiając podejmowanie decyzji i wykonywanie<br />
bieŜących zadań związanych z ewidencją<br />
sieci (Kwietniewski M. 2008). Przykładem<br />
oprogramowania, które umoŜliwia kompleksowe<br />
zarządzanie majątkiem sieciowym<br />
przedsiębiorstwa wodociągowo-kanalizacyjnego<br />
jest Mb_GIS Utility Enterprise Edition firmy<br />
Megabit Sp. z o. o. Oprogramowanie to umoŜliwia<br />
wspomaganie procesów eksploatacyjnych,<br />
obsługę danych pomiarowych, oraz integrację z<br />
systemami AM/FM (Automated Mapping/Facilities<br />
Management) i SCADA (Supervisory<br />
Control And Data Acquisition). Dzięki<br />
niemu moŜna przedstawić na mapie cyfrowej<br />
przebieg sieci oraz przeprowadzić integrację<br />
danych przestrzennych i opisowych obiektów<br />
sieciowych, stan pracy sieci i prowadzonych<br />
prac. Mb_GIS_Editor oparty jest na narzędziach<br />
firmy ESRI (ArcGIS, ArcIMS, ArcSDE)<br />
(http://www.megabit.com.pl). Dane przestrzenne<br />
przechowywane są w module ArcSDE który<br />
wzbogacony o funkcjonalności Mb_GIS<br />
usprawnia pracę zarówno działów technicznych,<br />
pogotowia technicznego oraz dostarcza aktualnych<br />
danych na temat sieci. Pozwala to przeprowadzać<br />
analizy symulacyjne przepływu<br />
ścieków i spływu wód opadowych. Przydatną<br />
funkcjonalnością systemu Mb_GIS jest moŜliwość<br />
wykonywania analiz ekonomiczno - przestrzennych<br />
pozwalających na porównanie
280<br />
kosztów róŜnych wariantów rozbudowy sieci,<br />
oraz jej wpływu na charakterystykę hydrauliczną<br />
i niezawodnościową całego systemu.<br />
Budowa komputerowego modelu przestrzennego<br />
i hydraulicznego sieci kanalizacyjnej<br />
Tworzenie modeli przepływów w sieci kanalizacyjnej<br />
umoŜliwia oszacowanie pojemności<br />
retencyjnej kanałów i ocenę rezerw ich przepustowości<br />
(ATV - DVWK – A110P). Model taki<br />
obejmuje obiekty znajdujące się w sieci oraz ich<br />
przestrzenne relacje.<br />
Najtrudniejszym i najbardziej pracochłonnym<br />
etapem tworzenia modelu sieci, jest przygotowanie<br />
odpowiedniego, kompletnego zestawu<br />
danych. Dane opisujące obiekty sieci są<br />
przeniesione z dokumentacji technicznej. Do<br />
standardowych obiektów tworzących model<br />
moŜna zaliczyć:<br />
• Kanały<br />
• Studzienki<br />
• Komory<br />
Sieć kanalizacyjna moŜe być modelowana w<br />
tym aspekcie jako graf skierowany. Wierzchołki<br />
w tym grafie stanowią studnie i komory, a krawędzie<br />
są reprezentowane przez kanały, przelewy<br />
i pompy. KaŜdy kanał jest ograniczony<br />
przez „studzienkę górną” oraz „studzienkę dolną”,<br />
odpowiednio na początku i na jego końcu.<br />
Wybór studzienki, która zostanie przypisana do<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
początku, a która do końca kanału uwarunkowany<br />
jest wartością rzędnej dna. Początek stanowi<br />
studzienka górna. Skierowane krawędzie<br />
grafu określają zwykły kierunek przepływu w<br />
kanale. Baza danych modelu uzupełniona jest<br />
równieŜ o rzędną terenu i rzędną pokrywy studzienki.<br />
Parametrami niezbędnymi do prawidłowego<br />
opisu kanału są: jego długość, przekrój<br />
poprzeczny oraz rzędne wpięcia kanału. KaŜda<br />
zmiana przekroju, czy zmiana spadku kanału<br />
jest oznaczana za pomocą punktu wirtualnego w<br />
miejscu zachodzącej zmiany, w przypadku gdy<br />
nie ma ona miejsca na studzience. Dla punktu<br />
wirtualnego określane są wartości rzędnej dna.<br />
Opis profili kanałów oraz komór w modelu<br />
sieci<br />
Do bazy danych wprowadzane są standardowe<br />
oraz niestandardowe profile kanałów występujące<br />
w sieci. Opisywane są one za pomocą klasy<br />
kanału oraz wymiaru kanału, podanego w stosunku<br />
B:H (szerokość – wysokość) z uwzględnieniem<br />
typu kanału (jajowy, dzwonowy,<br />
gruszkowy, specjalny) (Błaszczyk W., 1965).<br />
Do kaŜdego profilu zostaje dołączone jego odwzorowanie<br />
geometryczne, umoŜliwiające wizualne<br />
przedstawienie przekroju kanału, co<br />
zilustrowano na rysunku 1.<br />
Rys 1. Odwzorowanie kanału o przekroju dzwonu z kinetą<br />
Kolejnym obiektem w modelu są komory. KaŜda<br />
komora występująca w sieci kanalizacyjnej<br />
przedstawiona jest za pomocą punktu wirtualnego.<br />
Jest on wstawiony w środku komory<br />
i opisywany za pomocą parametrów rzędnej<br />
terenu oraz rzędnej dna.<br />
W dokumentacji technicznej wartość rzędnej<br />
dna podawana jest na wejściu do komory (tzw.<br />
czole) oraz na wylocie kanału z komory.<br />
W celu ustalenia wartości rzędnej dna komory<br />
w jej środku, przyjęto załoŜenie, Ŝe szukaną<br />
wartością będzie rzędna najniŜej połoŜonego<br />
wylotu z komory.
Opis obiektów specjalnych w modelu sieci<br />
Oprócz standardowych obiektów występujących<br />
w sieci, ze wzglądu na ich znaczenie w modelu<br />
hydraulicznym występują równieŜ obiekty specjalne<br />
(Chudzicki J., Sosnowski S.) tj.:<br />
• Przelewy<br />
• Wypusty/wyloty<br />
• Separatory<br />
• Pompownie<br />
• Zlewnie cząstkowe<br />
Przelewy<br />
Przelewy umoŜliwiają zrzuty z sieci w celu jej<br />
odciąŜenia hydraulicznego przy maksymalnych<br />
przepływach, powodując skierowanie części<br />
ścieków bezpośrednio do odbiornika (tak zwane<br />
kanały ulgi) (Heinrich Z., 1999).<br />
Wyloty<br />
281<br />
Przelew podobnie jak kanał, łączy ze sobą dwie<br />
studzienki lub dwa punkty wirtualne. Do opisania<br />
przelewu konieczne jest podanie jego istotnych<br />
parametrów takich jak: długość progu,<br />
rzędna progu, wysokość komory, typ przelewu<br />
(boczny lub wprost), współczynnik przelewu.<br />
Górna studzienka oznacza miejsce występowania<br />
przelewu, zaś połoŜenie dolnej studzienki<br />
informuje o kierunku zrzutu. W celu uproszczenia<br />
schematu przebiegu sieci kanalizacyjnej dla<br />
potrzeb modelu komputerowego, odcinek kanału<br />
znajdujący się w komorze za przelewem do<br />
miejsca wyjścia z komory, moŜna wrysować<br />
warstwą „przelew”; co przedstawiono na rysunku<br />
2.<br />
Rys 2. Schemat przelewu dla potrzeb modelu komputerowego (kierunek przelewu zaznaczono<br />
linią przerywaną)<br />
Jako punkt końcowy sieci kanalizacyjnej przyjmuje<br />
się obiekt typu wylot (Błaszczyk W., Stomatello<br />
H., Błaszczyk P., 1983). Zazwyczaj w<br />
takiej sytuacji dokonywane jest uproszczenie w<br />
postaci przedstawienia wylotu jako studni wypustowej<br />
z podanym rodzajem wylotu (wylot<br />
swobodny, bądź wylot do odbiornika o ustalonym<br />
poziomie). W przypadku stałego stanu<br />
wody odbiornika ścieków, wymagane jest<br />
podanie jego wysokości.<br />
Separatory<br />
Separatory uŜywane w sieci, ze względu na<br />
swoją budowę, dla potrzeb modelu mogą być<br />
opisane za pomocą obiektu powiązanego z przelewem.<br />
W celu uproszczonego przedstawienia<br />
pracy separatora rozpatruje się go jako budowlę<br />
złoŜoną z przelewu i kanału ulgi (przedstawione<br />
na rysunku 3). W takiej sytuacji ścieki standardowo<br />
płyną kanałem upustu; w przypadku,<br />
kiedy w kanale wartość napływu spowoduje<br />
przekroczenie krawędzi przelewu przez ścieki,<br />
zjawisko zostaje zamodelowane za pomocą<br />
przelewu burzowego.
282<br />
K 0,20<br />
Rys 3. Separator przedstawiony za pomocą przelewu i kanału ulgi – uogólnienie dla potrzeb modelu<br />
Pompownie<br />
W obiektach pompowni, nieuwzględniane jest<br />
wnętrze technologiczne obiektu. WaŜne w modelu<br />
jest miejsce napływu ścieków do pompowni,<br />
oraz miejsce odbioru ścieków z pompowni.<br />
Pompy słuŜą do wymuszenia transportu ścieków<br />
z jednej studzienki do drugiej, nazywanej odpowiednio<br />
górną i dolną. Do studzienki górnej,<br />
z której ścieki są pompowane, dowiązuje się<br />
obiekt typu zbiornik. Pojemność zbiornika<br />
przedstawiona jest jako suma objętości w kaŜdym<br />
miejscu zmiany jego przekroju. W modelu<br />
moŜna symulować pracę róŜnych rodzajów<br />
pomp i ich zespołów. Wszystkie pompownie,<br />
sterowane ręcznie bądź automatycznie, opisywane<br />
są zgodnie z jednolitą formułą pracy pompowni.<br />
Problematyczne jest jednak opisanie pracy<br />
pompowni sterowanych ręcznie, półautomatyczne<br />
i automatycznie zgodnie z jednolitą formułą<br />
pracy pompowni. Pompownie pracujące w<br />
trybie automatycznym posiadają ustalone warianty<br />
załączania i wyłączania się pomp, stąd teŜ<br />
łatwiej moŜna stworzyć dla nich jednolitą formułę<br />
pracy. Dla pompowni pracujących trybie<br />
ręcznego lub półautomatycznego załączania<br />
pomp, naleŜy najpierw określić ogólne algorytmy<br />
pracy pompowni. Wykorzystywane są do<br />
tego celu dane zawarte w raportach dobowych<br />
ich pracy, instrukcjach obsługi, zasadach obsługi<br />
wypracowanych prze eksploatatora, dokumentacji<br />
techniczno – rozruchowej pompowni.<br />
Zadanie to jest dosyć skomplikowane ze względu<br />
na fakt, iŜ pracownicy obsługi pompowni<br />
pracujących w trybie ręcznego załączania, podejmują<br />
decyzje o sterowaniu pracą pomp na<br />
podstawie wielu czynników (Dieter W. 2000).<br />
Sterowanie pompowniami deszczowymi lub<br />
ogólnospławnymi odbywa na podstawie reakcji<br />
na zjawiska atmosferyczne nie tylko z ich obszaru,<br />
ale takŜe z innych przepompowni będących<br />
w zlewni. Pod uwagę brana jest takŜe<br />
K 0,915<br />
K 0,30<br />
moŜliwość odbioru ścieków przez odbiornik,<br />
którym moŜe być inna pompownie lub oczyszczalnia.<br />
Informacje docierające do pompowni o obfitych<br />
opadach deszczu na obszarze, z którego<br />
ścieki są odbierane powodują, Ŝe obsługa załącza<br />
pompy w celu przygotowania pompowni na<br />
nadejście wysokiej fali napływających ścieków.<br />
W związku z tym stworzona jednolita formuła<br />
pracy pompowni w trybie ręcznym moŜe niekiedy<br />
niedokładnie przedstawiać pracę pompowni.<br />
Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, iŜ<br />
nie moŜna załoŜyć, Ŝe kaŜdego roku będą panowały<br />
identyczne bądź zbliŜone warunki atmosferyczne.<br />
Podstawowymi parametrami wymaganymi<br />
do opisu pracy kaŜdej z pomp w pompowni jest<br />
wydajność oraz wartości rzędnych opisujących<br />
napełnienie w zbiorniku, przy których następuje<br />
załączanie i wyłączenie się kaŜdej z pomp.<br />
Zlewnie cząstkowe<br />
W modelu sieci kanalizacyjnej zlewnie cząstkowe<br />
opisane są trzema podstawowymi parametrami:<br />
• powierzchnią całkowitą,<br />
• charakterystyką przepuszczalności powierzchni,<br />
• parametrami kanału przyporządkowanego<br />
do zlewni tj. studnia górna i dolna,<br />
rzędna, przekrój.<br />
Zlewnie cząstkowe w modelu generowane<br />
są na podstawie przebiegu kanałów. Tworzą<br />
one wieloboki opisane na kanałach, a ich<br />
obszary są rozłączne.<br />
Powierzchnia przepuszczalna i nieprzepuszczalna<br />
jest przypisywana zlewniom na<br />
podstawie warstwy „klas terenu” z odpowiednio<br />
przyporządkowaną przepuszczalnością. Na<br />
rysunku 4 przedstawiono fragment zlewni opracowanej<br />
programie Mb_GIS_Edytor.
Rys 4. Fragment zlewni sieci kanalizacyjnej przedstawiony w programie Mb_GIS_Edytor<br />
Najczęściej spotykane problemy i popełniane<br />
błędy przy budowie GIS dla sieci kanalizacyjnej<br />
Jednym z najwaŜniejszych etapów pracy przy<br />
tworzeniu bazy GIS dla potrzeb modelowych,<br />
jest weryfikacja modelu przestrzennego. Najczęściej<br />
popełnianymi przy tym błędami, są<br />
niedokładności związane z wprowadzoną wartością<br />
rzędnych. (Tomlinson R. 2005). Powodowane<br />
jest to między innymi tym, iŜ przy tworzeniu<br />
bazy wykorzystywana jest róŜnego rodzaju<br />
dokumentacja, pochodząca z róŜnych<br />
okresów czasu, nierzadko z końca XIX w., w<br />
dodatku pisana w innym języku niŜ polski, np<br />
cyrylicą. Najczęściej popełniane błędy to:<br />
• błędne bądź niedokładne przeliczenie wymiarów<br />
i rzędnych z innych jednostek tj.<br />
cal, stopa na jednostkę „metr”,<br />
• błędne zaokrąglenie wyliczonej wartości,<br />
• brak przecinka przy wprowadzonej wartości<br />
rzędnej,<br />
• zamiana liczb miejscami pomiędzy sobą,<br />
• nieścisłości w obszarach łączenia się dwóch<br />
róŜnych dokumentacji, a dotyczące tego<br />
samego miejsca,<br />
• wprowadzenie wartości rzędnej zapisanej w<br />
dwóch róŜnych układach geodezyjnych,<br />
283<br />
• wprowadzenie wartości rzędnej dla róŜnych<br />
poziomów porównawczych (róŜne wartości<br />
przyjętego poziomu punktu „zero”).<br />
Zdarza się, Ŝe wartości rzędnej terenowej występującej<br />
w dokumentacji róŜnią się znacznie<br />
od wartości odczytanej z podkładów rastrowych.<br />
Związane jest to z tym, iŜ prace remontowe<br />
ulic np. połoŜeniem nowych nawierzchni,<br />
przyczyniają się do zmiany rzędnej terenowej.<br />
Niestety po wykonaniu remontu nawierzchni<br />
ulicy rzadko nanosi się do dokumentacji, nowe<br />
rzędne terenowe. W takiej sytuacji, wykorzystuje<br />
się rzędną z najnowszej dokumentacji tak,<br />
aby jak najdokładniej odzwierciedlić aktualne<br />
ukształtowanie terenu.<br />
Niektóre z błędnie wprowadzonych wartości<br />
rzędnych moŜna wyeliminować wykonując<br />
odpowiednie zapytania do bazy typu GIS. Niestety,<br />
aby zweryfikować ewentualne miejsce<br />
błędnie wprowadzonej danej naleŜy ponownie<br />
przejrzeć dokumentację. Zdarza się jednak, Ŝe<br />
nie moŜna odnaleźć dokumentacji odnośnie<br />
danego odcinka kanału. W takim przypadku<br />
jedynym rozwiązaniem jest wykorzystanie informacji<br />
od długoletnich pracowników zakładu<br />
lub teŜ wykonanie pomiarów geodezyjnych w<br />
terenie.<br />
Wykorzystując funkcjonalność programu<br />
Mb_GIS_Editor istnieje moŜliwość wygenerowania<br />
profilu wybranych kanałów połączonych<br />
ze sobą i zweryfikowania poprawności
284<br />
przypisanych rzędnych. Na rysunku 5 przedstawiono<br />
fragment sieci kanalizacyjnej, profil<br />
wybranych kanałów połączonych ze sobą i<br />
tworzących fragment grafu skierowanego.<br />
W przypadku kanałów z błędnie wprowadzoną<br />
rzędną dna, na przekroju w miejscu łączenia się<br />
kanałów w studzience, widoczna jest linia<br />
przedstawiająca kanał poniŜej dna studzienki<br />
(na profilu przedstawia ją punkt łączenia się<br />
linii )<br />
Rys 5. Profil wybranych kanałów wykonany w programie Mb_GIS_Editor<br />
Weryfikacja danych dotyczących sieci odbywa<br />
się równieŜ poprzez program VOR. UŜycie<br />
programu VOR (część systemu HYSTEM-<br />
EXTRAN firmy ITWH) powoduje wygenerowanie<br />
listy błędów i ostrzeŜeń. Wszystkie generowane<br />
w taki sposób komunikaty są interpretowane<br />
przez odpowiedni moduł<br />
Mb_GIS_Editor i wyświetlane jako raport.<br />
Budowa modelu hydraulicznego sieci kanalizacyjnej<br />
Konstruowanie modelu hydraulicznego sieci<br />
składa się z dwóch etapów – opracowania geometrii<br />
sieci oraz wprowadzenia danych alfanumerycznych<br />
opisujących sieć. Podstawą konstrukcji<br />
sieci są dane przestrzenne. (Longley P.<br />
A., Goodchild M. F., Maguire D. J., Rhind D.<br />
W.,2008). Algorytm tworzący model sieci kanalizacyjnej<br />
wyszukuje łączące się odcinki oraz<br />
studnie leŜące na ich końcach przy pomocy<br />
zapytań przestrzennych, czyli zapytaniami o<br />
relacje między wskazanymi obiektami. Przykładem<br />
relacji przestrzennych jest na przykład<br />
zawieranie się obiektu w innym obiekcie np.<br />
zawieranie się punktu w wieloboku symbolizującym<br />
połączenie komory kanalizacyjnej i kanału,<br />
stykanie się obiektu z innym obiektem (np.<br />
linia z linią – połączenie jednego kanału z drugim<br />
kanałem). Zapytania o relacje przestrzenne<br />
uŜyte w algorytmie, działają z pewnym ustalonym<br />
przybliŜeniem d (aktualnie jest równe 0,5<br />
metra i zostało dobrane na podstawie doświadczeń<br />
i testów empirycznych) – pozawalają na<br />
przykład wyszukiwać obiekty w zadanej odległości<br />
od siebie. Odcinki uwaŜa się za połączone,<br />
jeŜeli ich wierzchołki są w odległości mniejszej<br />
niŜ d. Studnia jest dla przykładu uwaŜana<br />
za część sieci, jeŜeli leŜy w odległości mniejszej<br />
niŜ d od wierzchołka odcinka. Jak wcześniej<br />
wspomniano kaŜdy odcinek moŜe posiadać<br />
tylko jedną studnię dolną i tylko jedną studnię<br />
górną, stąd teŜ jeŜeli przy jednym wierzchołku<br />
leŜy więcej niŜ jedna studnia mamy do czynienia<br />
z niejednoznacznością traktowaną jako błąd.<br />
Z podobnych przyczyn odcinki kanalizacyjne<br />
krótsze niŜ d są niewłaściwe i mogą prowadzić<br />
do błędów zapytań przestrzennych podczas<br />
budowy geometrycznego modelu sieci.
Po utworzeniu grafu połączeń, odczytaniu<br />
wszystkich wymaganych obiektów z mapy wraz<br />
z ich relacjami przestrzennymi, system importuje<br />
dane opisowe z bazy danych<br />
Mb_GIS_Utility. Odnosi się to do wszystkich<br />
parametrów obiektu (kształt i typ kanału, jego<br />
wysokość i rzędne).<br />
Sieć ogólnospławna moŜe składać się z tysięcy<br />
obiektów – połączonych studni i kanałów. Analiza<br />
struktuty sieci umoŜliwia wykrycie niektórych<br />
błędów.<br />
Wyspą nazywane są takie część sieci, której<br />
obiekty nie mają połączenia z innymi obiektami<br />
w dalszej jej części. Wykrywanie wysp pomaga<br />
ustalić prawdopodobne nieścisłości w modelu<br />
285<br />
sieci – głównie błędy związane z budową struktury<br />
sieci na podstawie GIS.<br />
Większość błędów i nieścisłości związanych z<br />
powstawaniem wysp polega na niedociągnięciach<br />
odcinków kanałów do studzienki lub<br />
punktu wirtualnego oraz na braku podziału<br />
odcinków w punkcie łączenia. System<br />
Mb_GIS_Edytor umoŜliwia takŜe wymuszony<br />
podział sieci kanalizacyjnej na oddzielne wyspy.<br />
Raport o wyspach w modelu pozawala na<br />
zaznaczenie i skok do kanałów przynaleŜących<br />
do danej wyspy.<br />
Rys 6. Wyświetlony raport z programu Mb_GIS_Editor przestawiający znalezione wyspy.<br />
KaŜdy kanał powinien być opisany za pomocą<br />
rodzaju przekroju kanału, szerokości i wysokości.<br />
Stąd teŜ odcinek jest uwaŜany za nieprawidłowy,<br />
jeŜeli brakuje któregoś z tych parametrów.<br />
Do szybkiej lokalizacji błędnie opisanych<br />
kanałów słuŜy dedykowany do tego raport.<br />
Wyświetla on wszystkie odcinki bez przypisanego<br />
kształtu. Odcinek musi takŜe zaczynać się<br />
i kończyć studnią (albo jej odpowiednikiem np.:<br />
komorą). JeŜeli jednak według danych GIS<br />
obiekt studni nie występuje w akceptowalnej<br />
odległości od wierzchołka, system sam generuje<br />
wirtualną studnię. Takie działanie pozawala na<br />
ukończenie konstruowania modelu sieci.<br />
Sztuczne – wirtualne studzienki mają dokładnie<br />
te same właściwości w modelu, jak studzienki<br />
naniesione podczas wektoryzacji, jednak nie<br />
posiadają swojego odpowiednika ani parametrów<br />
w bazie danych. System umoŜliwia stworzenie<br />
raportu wygenerowanych wirtualnych<br />
studzienek, oraz skok do ich lokacji. Zaletą<br />
takiego rozwiązania jest moŜliwość zlokalizowania<br />
i analizy wszystkich brakujących studzienek<br />
w modelu.<br />
Podsumowanie<br />
Dobrze zbudowany model sieci powinien umoŜliwić:
286<br />
• przeprowadzenie wszechstronnych i wyczerpujących<br />
analiz funkcjonowania istniejącego<br />
systemu kanalizacji w okresach bezdeszczowych<br />
i opadowych,<br />
• wykonanie analiz wariantów modernizacji i<br />
rozbudowy systemu, w celu optymalizacji<br />
róŜnych rozwiązań.<br />
Przeprowadzenie symulacji przepływu w utworzonym<br />
modelu sieci pozwala z kolei:<br />
• wykrywać warunki sprzyjające wystąpieniu<br />
przeciąŜeń hydraulicznych i podejmować<br />
działania w celu ich uniknięcia,<br />
• identyfikować miejsca zagroŜone zjawiskiem<br />
sedymentacji osadów w kanałach<br />
oraz prognozować ich wpływ na przyszłe<br />
funkcjonowanie sieci,<br />
• wykorzystywać istniejące moŜliwości retencji<br />
kanałów oraz planować ich rozbudowę,<br />
• zabezpieczać naraŜone obszary przed wylewem<br />
ścieków z sieci kanalizacyjnej.<br />
Tworzenie modelu komputerowego sieci<br />
jest przedsięwzięciem bardzo pracochłonnym.<br />
Najwięcej czasu zajmuje opracowanie relacji<br />
przestrzennych obiektów sieci oraz przypisanie<br />
im odpowiednich danych alfanumerycznych.<br />
Jakość utworzonego modelu hydraulicznego<br />
sieci w duŜym stopniu jest uzaleŜniona od<br />
dokładności grafu sieci oraz od wprowadzonych<br />
danych z dokumentacji technicznej wszystkich<br />
obiektów znajdujący się na sieci. Komputerowy<br />
model sieci kanalizacyjnej stanowi efektywne<br />
narzędzie wspomagające zarządzanie siecią.<br />
Przeprowadzenie wszystkich przedstawionych<br />
etapów budowy modelu sieci kanalizacyjnej<br />
typu GIS moŜliwe jest z wykorzystaniem przedstawionego<br />
w niniejszej pracy pakietu oprogramowania<br />
Mb_GIS Utility Enterprise Edition.<br />
LITERATURA<br />
ATV - DVWK – A110P: Wytyczne do hydraulicznego<br />
wymiarowania i sprawdzania przepustowości<br />
kanałów i przewodów ściekowych,<br />
Deutsche Vereinigung fur Wasserwirtscheaft,<br />
Awasser und Abfall e. V., GFA, Wydawnictwo<br />
Seidel Przywecki, Warszawa 1988<br />
BŁASZCZYK W.: Projektowanie sieci kanalizacyjnych,<br />
Wydanie III Arkady, 1965<br />
BŁASZCZYK W., STOMATELLO H.,<br />
BŁASZCZYK P.: Kanalizacja Tom 1, sieci<br />
i pompownie, Arkady, Warszawa 1983<br />
CHUDZICKI J., SOSNOWSKI S.: Instalacje<br />
kanalizacyjne - projektowanie, wykonanie,<br />
eksploatacja. Wydawnictwo: Seidel-Przyweck,<br />
2009<br />
DIETER W.: Komunalne przepompownie ścieków,<br />
Wydawnictwo: Seidel-Przywecki, 2000<br />
KWIETNIEWSKi M.: GIS w wodociągach i<br />
kanalizacji, Wydawnictwo Naukowe PWN,<br />
2008<br />
HEINRICH Z.: Kanalizacja, Wydawnictwo<br />
Szkolne i Pedagogiczne, Wydanie I, 1999<br />
LONGLEY P. A., GOODCHILD M. F.,<br />
MAGUIRE D. J., RHIND D. W.: GIS. Teoria i<br />
praktyka, Wydawnictwo Naukowe PWN 2008<br />
TOMLINSON R.: Thinking About GIS, Revised<br />
and Updated Edition, ESRI Press, 2005<br />
http://www.megabit.com.pl/broszury/Mb_GISU<br />
tility.pdf