Bentley OpenFlows HAMMER CONNECT Edition 帮助

IDSE 合规建模

根据美国环境保护署 (EPA)《第二阶段消毒副产物规则》,公用事业公司需要确定给水系统中可能存在高浓度消毒副产物的位置,包括三卤甲烷和卤乙酸。两者都与高水龄有关。

要遵守 EPA 规定,一般来说最简单、最有益的方法是进行系统特定研究;而要进行系统特定研究,最方便的方法是构建一个能够识别系统中高水龄位置的、经过校准的详细延时模拟模型。该模型的详细要求列于“使用给水系统水力模型进行系统特定研究”,可访问以下网页获取:

http://www.epa.gov/safewater/disinfection/stage2/compliance.html

用户可使用 HAMMER CONNECT 满足这些法规的要求。该软件中添加了特殊工具来协助进行 IDSE(初始给水系统评估)研究。以下是对这些工具的说明:

公用事业公司必须证明其拥有经过良好校准的模型。

以下是法规中的内容:

“对已进行(或将要进行)的所有校正活动的描述。在已经完成校正的情况下,这包括:

  • 每个压力分区中,停留时间最长的存储设施的预测水箱水位与实测水箱水位对比图。
  • 系统中停留时间最长的存储设施的水龄结果时间序列图,图中显示对整个 EPS 模拟周期(即从时间零开始,到模型达到持续重复的停留时间特性曲线所需要的时间)的预测结果。”

对于“选择升级 1”,则改进了显示现场观测结果和模型结果的绘图工具,从而更容易使用复制/粘贴命令,从电子表格和数据库文件等数据源中导入现场数据。

公用事业公司在 IDSE 研究中使用的模型必须至少达到实际系统管道长度的 50% 和管道容积的 75%。

EPA 法规要求:

  • 给水系统管道总长度的至少 50%。
  • 给水系统管道容积的至少 75%。
  • 所有直径 12 英寸及以上的管道。
  • 连接压力分区、不同来源混合区、存储设施、主要需水区、水泵和控制阀,或者已知(或预期会)充当重要输水功能的所有直径 8 英寸及以上管道。
  • 将给水系统的偏远地区连接到系统的主要部分,或已知(或预期会)充当重要输水功能的所有直径 6 英寸及以上管道。
  • 应用控件或设置来控制其开/关状态,以反映标准操作的所有存储设施。
  • 应用实际控件或设置来控制其开/关状态,以反映标准操作的所有主动泵站。
  • 所有主动控制阀或其他可能显著影响给水系统水流量的系统功能(例如,与其他系统的互连,压力分区之间的减压阀)。

单击“报告”菜单并选择“压力管道清单”,可以获得包含管道总长度和模型中水容积信息的表格。用户可使用显示屏顶部的“打印预览”按钮打印此清单,或高亮显示所有列并按 CTRL-C 将其复制到剪贴板,以在其他文档中使用。如果列太宽,导致看起来不美观,用户也可通过抓取列的边缘并将边框滑动到所需位置来调整列宽。

以下是表格示例:

公用事业公司必须能够计算、显示和执行水龄统计。

要实现这一点,用户可以设置长期 EPS 运行(如一周),然后在计算选项中,选择“水龄”作为计算类型。运行时间应足够长,以便在运行结束时,系统中的水龄不会继续增加。为水箱选择一个良好的初始水龄可以减少达到循环模式所需要的时间长度。

用户还需要能够在水龄 EPS 运行结束后进行一些统计计算,从而将 a 小时到 b 小时之间每个组件的平均水龄包含在内。

EPS 运行最后 24 小时内的平均水龄可以使用“分析”菜单中的“后处理计算器”计算。

以下是一个示例。例如,要确定在 144 小时的运行中,最后 24 小时内所有节点的平均水龄,请设置以下值:

  • 开始时间:120
  • 终止时间:144
  • 统计信息类型:平均(加权时间)
  • 结果属性(字段):水龄(计算得出)
  • 输出属性(字段):平均水龄
  • 操作:设置

然后,使用底部窗格上方的浏览器选择要计算平均年龄的所有节点。建议在进入“后计算处理器”之前,先使用所需组件创建一个选择集。

“平均(时间加权)”考虑到并非所有时间步长的大小都相同。

“结果属性(字段)”意味着将使用模型中的“水龄(计算得出)”属性确定平均水龄。

“输出属性(字段)”意味着得出的每个选定组件的平均水龄将放置在名为“AveAve”的用户自定义属性(字段)中。。关于建立用户自定义输出属性(字段)的说明,可以在“用户数据扩展”对话框中找到。

确定每个组件的平均水龄属性后,就可以对该属性进行上色、标注、绘制等高线或执行对任何其他用户自定义属性可以执行的其他 HAMMER CONNECT 操作。用户可以在数据表中对该属性排序并确定中位数。这有助于用户遵守法规的以下规定:

“平均停留时间是给水系统中供给客户的水的平均水龄。平均停留时间并非简单地等于最长停留时间的一半。理想情况下,它应该是流量加权或人口加权估算。关于水龄/DBP 浓度的模型结果可用于确定系统的平均停留时间。其中一种方法是按等级顺序列出整个系统的水龄/DBP 浓度结果...”

直方图将水龄结果分组,并显示水龄在给定范围内的节点的百分比。

直方图可以使用 WaterObjects.NET 功能创建。通过该功能,用户可以利用 Excel 的绘图功能创建直方图。用户启动 Excel 后,如果 HAMMER CONNECT 加载正确,则选择 HAMMER CONNECT >“导入数据”,然后进入名为“请选择一个水模型”的浏览器。用户浏览到与当前所考虑模型对应的文件。此时将打开下面的屏幕。(如果没有为模型的基本方案计算模型结果,系统将询问用户是否需要进行计算。)

在创建 IDSE 直方图的情况下,此对话框中的字段如下:

  • 源模型:模型文件的完整路径名
  • 方案:待导入的方案名称
  • 时间步长:待导入的时间步长(任意时间步长的平均水龄值相同)
  • 组件类型:在节点处计算平均水龄
  • 属性:此情况下为平均水龄,但可以导入任何属性
  • 使用选择集:检查用户是否只想导入节点的子集。
  • 选择集:如果选中了“上一个”复选框,则为选择集的名称
  • 仅限激活组件:检查是否要忽略未激活组件(通常情况下是这样)
第二组设置适用于 Excel 电子表格文件:
  • 目标工作表:选择现有工作表名称
  • 导入标签:仅在电子表格计算涉及了解组件标签的情况下需要
  • 标签:放置标签的列
  • 值:放置所选属性值的列

下一组设置适用于要创建的直方图:

  • 创建直方图:检查是否需要创建直方图。
  • 直方图名称:放置直方图的工作表的名称
  • 间隔数:直方图中柱状形的个数
  • 指定最小值/最大值?:选中此项项,用户可以覆盖默认范围值(推荐)
  • 最小值:最低间隔的最小值
  • 最大值:最高间隔的最大值
    注释: “获取最小/最大值”按钮将填充“最小值”和“最大值”框,并作为默认值。(“最小值”和“最大值”字段允许用户创建具有整数断点的直方图,而不是类似 18.34-24.67 的默认范围。)
  • 直方图类型:垂向轴可以按每个间隔内的点(节点组件)数量或点百分比来标记。

按“导入”按钮开始将值从模型文件导入到电子表格中,并创建直方图(如果选中了此复选框)。对于 10 个间隔和选定“频率”,最终的直方图如下所示。

以下示例使用大量间隔和点百分比作为轴: