2010.12.07.
UW UWexpert expert
MODELLEZÉS A VÁROSI VÍZGAZDÁLKODÁSBAN HIDROINFORMATIKA Készült az UW UWexpert expert projekt keretében, a DHI Prága oktatási anyagainak felhasználásával 2010.12.07.
1
UW UWexpert expert
Az elıadás tartalma • • • • • • • •
Bevezetés – Hidroinformatika (Hi) A hidroinformatika történeti vonatkozásai A hidroinformatika definíciója Szimulációs modellek – a Hi alapjai Adatok a hidroinformatika számára Információa rendszerek és a hidroinformatika Alkalmazott Hi – a tanácsadó szerepe Látható trendek
UW UWexpert expert Árvíz Prágában, 2002
1
2010.12.07.
Árvízvédelem Prágában – UW UWexpert expert 2002 – mobile gátaszerkezet
Árvízvédelem Prágában – UW UWexpert expert 2002 – mobile gátaszerkezet
UW UWexpert expert Prága 2002. - elöntések 2D
modellezése
2
2010.12.07.
2D árvízmodellezés - sebességek UW UWexpert expert
UW UWexpert expert sebességek térképe Áramlási
UW UWexpert expert
Hidroinformatika A hidroinformatika definíciója: Technológiai jellegő, a számítástechnika alkalmazásán alapuló tudományág, amely a: - Hidrológiát, - Hidraulikát, és az - Informatikát, információ technológiát olyan egységes keretbe integrálja, ami jelentıs hatással van a társadalom fejlıdésére. (Abbott 1987)
A vízrendszer mőködését leírı szimulációs modell a hidroinformatika alapeleme
3
2010.12.07.
UW UWexpert expert
A hidroinformatika elméleti alapjai • Hidraulika (a vízi rendszer fizikája) – hosszú múltra tekint vissza – alapvetı tudományág
• Hidrológia – mőszaki tudományág • Számítógépes hidraulika (Abbott - 1969) – Def.: tudományág, ami egységes keretbe integrálja a hidraulikát, a a matematika numerikus módszereit és a numerikus programozást
• Informatika • Kémia, Biológia, Ökológia
UW UWexpert expert
A hidroinformatika alkalmazási céljai • Elırejelzés a vízi ökoszisztéma elemzésénél • Az ökoszisztémába történı beavatkozások hatásainak ellenırzése „ha-akkor” típusú szcenárióknál • A mérnöki gyakorlat és a vízi ökoszisztéma védelmének integrálása • Eszköz nyújtása a komplex vízi ökoszisztémával való gazdálkodáshoz • A beruházási politikák optimalizálása • A rendszerek gyakorlási, megismerési lehetısége: üzemelési /üzemeltetési/ „játékok” • Más mőszaki területek támogatása (például: GIS, Szakértıi rendszerek, Döntéstámogatási rendszerek) • Törvényi szabályozás megalapozása • A mérnöki tervezési munkák optimalizálása
UW UWexpert expert
Hidroinformatikai Rendszer (HiR) Összekapcsolódó, egységes rendszerben mőködı eszközök készlete, ami ezáltal azon információk és ismeretek lényegi elemeit összesíti digitális formában, amelyek elsısorban a – – – – – – – –
hidraulika hidrológia alkalmazott kutatások eredményei a törvénykezés, jog a társadalmi és gazdasági akörnyezetvédelem informatika és monitoring, adatbázisok
területérıl származnak
4
2010.12.07.
UW UWexpert expert Hidroinformatikai Rendszer (HiR) Információs rendszerek GIS
Adatbázisok Tudásbázisok
Modellek Felhasználó
Felhasználói interfész
Emissziók Transzport folyamatok
Vízmin ıség
Ökológia
(GUI)
Döntéstámogató rendszerek Stratégiai szcenáriók
Környezeti hatások
Társadalmi – gazdasági hatások
UW UWexpert expert A hidroinformatika kialakulásának tényezıi • • • • • • • •
A számítógépes hidraulikai szimulációs modellek fejlıdése Az információ-technológia megalapozása Komplex rendszerek menedzsmentjének kialakulása Az elemzésekhez szükséges adatgyőjtési és monitorozási módszerek fejlıdése Az elkülönülı egyéb és mőszaki tudományterületek közötti kommunikáció szükségességének igénye. Új igények a bemutatási, megjelenítési módszerekben (animáció). A tudomány meghatározó személyiségeinek szerepe (Abbott, Cunge, Ionescu, Price, ...) Tudományos mőhelyek hatásai (NHL, DHI, DH, Hr, IAHR, IAHS)
A hidroinformatika kialakulásának tényezıi ADynamics gazdaságiof folyamatok economicaldinamikája processes
Új New technológiák technologies
Vizi közm. Managementand tervezés planning in urban üzemeltetés drainagearea
Korlátozott Restricted pénzügyi financial sources források
Az Protection ökoszisztéma of védelme living environment
5
2010.12.07.
UW UWexpert expert A hidroinformatika kialakulásának története • Hardware fejlıdés – személyi számítógépek – – – –
1980 - IBM PC .. .. 2005 – Intel = 2 Core processors
• Software fejlıdés – Operációs rendszerek (egységesítés) – Szoftver alkalmazások -(szövegszerkesztık, táblázatkezelık, grafikai modulok) – Specializált szoftverek – szimulációs modellek – Szabványosított adatbázisok .
• A szimulációs szoftverek növekvı alkalmazása a mérnöki gyakorlatban
UW UWexpert expert A hidroinformatika kialakulásának története Generációk a szimulációs eszközök fejlıdésében • 1.generáció - képletszámítás - analóg • 2.generáció - one-off modellek, 60-as évek, nagy eszközök • 3.generáció – sokkal általánosabb matematikai modellek – 70es évek, változatos input lehetıségek • 4.generáció- PC-re alapozott, menü rendszerő technológia, DOS, gyenge grafika, fejletlen szabványosítás – 80-as – 90-es • 5.generáció - napjaink UNIX x WINDOWS, DB, minıségi grafika, GIS, kliens szerver • 6. generáció - jövı (KBS, UI), RTC, max biztonság, ?
UW UWexpert expert
A HiR magja a szimulációs modell
RDBMS
6
2010.12.07.
Szimuláció - modellezés A modellek olyan eszközök, melyek képesek a fizikai rendszerek hosszútávú viselkedésének leképezésére azok meghatározó folyamatainak bemutatására.
Koncepcionális modellek A természeti folyamatok helyettesítésére szolgáló koncepciók alkalmazása (például a nem lineáris tározó)
Determinisztikus modellek A természeti folyamatokat leíró differenciál egyenletek matematikai megoldásai (hidrodinamikai egyenletek, folytonossági egyenlet)
Stochasztikus modellek A természeti folyamatok statisztikai módszereken alapuló leírásán alapulnak
Determinisztikus szimulációs modellek „digitális másolata“ a fizikai rendszernek (1, 2, 3D) A tanulmányozott jelenség szempontjából fontos folyamatok szimulációja (nem stacionárius, dinamikus, folytonos) ∂Q + ∂t
Q2 A ∂x
∂
+ gA ∂ y + gAi ∂x
E
= gAi
0
∂Q ∂H + bx = 0 ∂x ∂x
a külsı hatásra a valóságossal megegyezı válasz általában nehéz megfelelı adatokkal ellátni
Q
h
h
Q
h h Q
Elırejelzések: „Mi történik, ha.......“
UW UWexpert expert Szimulációs modell, mint a virtuális valóság
7
2010.12.07.
UW UWexpert expert
Szimulációs modellek Definíció • program (digitális kód) • modell (eszköz a felhasználó számára a valóság szimulálásához) • matematikai modell x fizikai modell • Szimulációs eszköz A modell felépítése : • 1. a feladat meghatározása • 2. egyszerősítés (Térben és idıben) • 3. az alapvetı összefüggések, egyenletek • 4. függı és független változók • 5. empirikus és kiegészítı formulák • 6. a feladat algoritmizálása • 7. kerületi és kezdeti feltételek • 8. kalibráció • 9. igazolás • 10. szimuláció
A szimulációs modellek moduláris szerkezete Csapadék - Lefolyás
Advekció - Diszperzió Hidrodinamika
Vízminıség Árvízi elırejelzés Üledék transzport
Csapadék – lefolyás folyamata i
Csapadék t
Vízgyőjtı
Befogadó
Q t
8
2010.12.07.
Csapadék – lefolyás folyamata Fizikai folyamat modell
„Black Box“ modellek Csapadék
csapadék
Párolgás
Lefolyás a vízgyőjtırıl
Algoritmus
Intercepciós tározás
Veszteség modellek Csapadék
Depressziós tározás
Lefolyó csapadék
Veszteség modell
Telítetlen zóna Útvonal modell
Telített zóna Csatorna lefoyás Tározódás
Lefolyás a vízgyőjtırıl
Lefolyás a vízgyőjtırıl
Talajvíz kapcsolatok
Hidrodinamikai folyamatok •Rendszer leírás •Hurkolt hálózat (1D, 1D+) •2D horizontális háló
•Hidraulikai jelenség •Visszaduzzasztási hatások •Elöntési útvonalak •Hullámterjedés •Energia veszteségek
•Hidraulikai szerkezetek • Bukók • Átereszek • Hidak • Szabályozó berendezések • Zsilipek • Szivattyútelepek • Szabályozó szerkezetek • Gátszakadások
UW UWexpert expert
Hidroinformatika és az
adatok RDBMS
9
2010.12.07.
UW UWexpert expert Komplex rendszerek optimális mőködtetéséhez információra van szükségünk „Mivel a poszt-indusztriális szervezetek a környezeti komplexitás és zavarok növekedésével találják magukat szemben, igényük a folyamatokról szóló információkra és a kényszer, hogy döntéseket hozzanak jelentısen növekedni fog", (Huber, 1984). „Az információk kezelése a komplex rendszerek problémáinak kezeléséhez egyike a kulcsfontosságú tényezıknek.” (Ratzek, 1992) „Az információ technológia az elırejelzésnek, a környezet változásával való bánásmódnak és az alkalmazkodásnak alapvetı eszköze az intézmények számára” (Malone & Rockart, 1993)
Adatok napjainkban Változások a vízhez kötıdı problémák megközelítésében • • •
Növekvı igény az integrált megoldásokra Az információ technológia hatásai Összpontosítás az élı környezetre
Változások az adatigényben • • • •
Növekvı adatigény (minıség, mennyiség) Az adatgyőjtés, frissítés és tárolás növekvı költségei Igény a gyors és olcsó adatcserére Igény a folyamatos adatfrissítésre és kezelésre
Napjaink adatforrásai • • • • •
széles tartomány és nagy adattömeg Csak az adatok egy része digitális formátumú Sokféle, specializált adatbázis Változatos tulajdonságú adatbázisok, formátumok, minıségek Kommunikáció az export/import eljárások szerint
UW UWexpert expert
Adatok a szimulációs modellhez • Rendszer adatok – – – –
Csı (X,Y,Z, hossz, átmérı, érdesség, lejtés, …) Aknák (X,Y,Z1,Z2, átmérı, befolyás, kifolyás) Szerkezetek (átemelı, z.kiömlı, tározó, zsilip, …) Vízgyőjtı terület (méret, lejtés, vízzáróság, lakosszám)
• Folyamat adatok (idısorok) – – – –
Vízfogyasztás Áramlási paraméterek (v, h, Q) Vzminıségi adatok (O2, NH4, NO3, P) Csapadék (i)
• Üzemelési adatok – Zsilipek elzárók mőködése, szivattyú QH,
• Modell paraméterek
10
2010.12.07.
UW UWexpert expert
A modellezéshez szükséges adatok Az adatigényt jelentısen befolyásolja a szimuláció típusa: elöntések vízminıség Üledék transzport gátszakadás
A vízfolyás topológiai adatai (keresztszelvények, mőtárgyak…)
Az árteek topológiai adatai (elöntési felszín, az elöntési területek objektumai – fényképek, digitális terepmodell…)
Hidrológiai és hidraulikai adatok (érdesség, Q-H görbék, berendezések mőködtetési szabályai, csapadék, vízállás és vízhozam idısorok)
További adatforrások [m] 35.0
Flags
30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0
h [mm]
0.0
500 400
1-1-1990
16-5-1991
27- 9- 1992
523 419 355 372
9- 2- 1994
445
24- 6- 1995
5- 11-1996
20- 3- 1998
513 534 475 427
300 200 100 0
199019911992199319941995199619971998
Untitle d -1037000 -1034000000
-1038000 -1039000
-1036000000
-1040000
-1038000000
-1041000 -1040000000
-1042000
1
-1042000000
-1043000
-1044000000
-1044000 -1045000
-1046000000
-1046000 -1048000000
-1047000 -1050000000
-1048000 -1049000
-1052000000
-1050000
-1054000000
-1051000 -1056000000
-1052000 -1058000000
-1053000 -1054000
-1060000000
-750000
-745000
-740000
-735000
-750000000
-745000000
-740000000
Adatfelhasználók Kormányzati szervek Közmő vállalatok RDBMS GIS CAD
RDBMS
Kutató intézetek Spec. Szimulációs eszközök modellek
Tulajdonosok RDBMS
GIS CAD
Mérnöki tanácsadó cégek Szimulációs modell
GIS, CAD RDBMS
Spec. eszközök
11
2010.12.07.
Adatkezelési szempontok START
START
MS-GIS TRANSFER
MS-GIS TRANSFER
1 CONTRACT
EXCELL TABLE FROM MANHOLE SURVEY
2 CONTRACT
CREATE THEME kanal_pkt_MS FOR COLLECTORKAKACH FILL DATA FROM
GIS THEMES
go to Eryl's team
2 CONTRACT IN DATA BASE
SITUATION PLAN IN CAD FORMAT FROM MANHOLE SURVEY
Szerzıdési adatok
/PROGRAM SOFIYSKA VODA/ VERIFICATION
CREATE
NO
kan_pkt
DOES MANHOLE
NEWMANHOLE
kan_lin
EXISTIN GIS
IN GISTHEMES kan_pkt kan_lin
EXCELL TABLE FROM MANHOLE SURVEY
aqva base c onnectivity c hec ks
YES go to GIS team DATA BASE c orrec ted /PROGRAM SOFIYSKA VODA/
SITUATION PLAN IN CAD FORMAT FROM MANHOLE SURVEY
Egyedi adat értékelés
GIS \U+ 0442\U+ 0435\U+ 043C\U+ 0438:
VERIFICATION DOES MANHOLE
NO MOVE MANHOLES
HAS RIGHTLOCATION
kan_pkt kan_lin
YES
kan_pkt kan_lin
VERIFICATION
NO
DOES MANHOLE HAS RIGHTLOCATION
HORISONTAL, VERTICAL PLAN AND PHOTO FOR MANHOLE
Adat összekapcsol hatóság ell.
EXCELL TABLE
Terpadatok ellenırzése
kan_pkt kanal_pkt_MS
CORRECTLOCATION OF MANHOLES IN GISTHEMES
kan_pkt ENTER DATA "A" IN GIS THEMES
kan_lin weir
FROM MANHOLE SURVEY
YES
VERIFICATION OF NUMBERS -FILL FIELD RUN AVENUE SCRIPTS
Ms_No
TRANSFER MEASURED DATA IN GIS THEMES
kan_pkt kanal_pkt_MS
JOIN TABLES kan_pkt kanal_pkt_MS
CORRECTPROBLEMS IN GIS THEMES
kan_pkt kanal_pkt_MS
COPY FIELDS WITH DATA"B" FROM kanal_pkt_MS
RUN AVENUE SCRIPTS
TO kan_pkt
GIS adatok igazolása
Szimulációs modellezés
CUTTHEME kan_pkt
kan_pkt
kak_pkt
SAVE AS kak_pkt
CUTTHEME kan_lin
kan_lin
kak_lin
SAVE AS kak_lin
Egyéb adatforrások
CUTTHEME kan_lin
weir
kak_weir
SAVE AS kak_weir
USE THEMES kak_pkt kak_lin kak_weir IN SIMULATION MODEL
Adatok integrálása (Prágai példa)
Adatok integrálása (Szófiai példa)
12
2010.12.07.
Adatmennyiségek
Csatornarendszer - LIDS, 20M
Digitális referencia terep, Prága, ArcInfo , 100M
Digitális térkép, Prága, DGN, 48M
Ortofotó, Prága, JPG, 77M,
DMT Prága (10x10 m, 30 cm ) , 240M
Kartográfiai térkép, Prága, TIF, 80M
Talajvízszintek, 30m x 30 m háló, MGE, 20M
7 mérıállomás 9 éves csapadék idısorai, ASCII, 5M
Fejlesztési tervek
Prágai beépítési térképek
zöld felületek és védett területek térképei
Mérési adatok (19i, 19Q, 25H)
Hydroprojekt,a.s.
Adatmennyiségek
Csapadék adatok - Gandalf, 500M
Csat. rendszer mat. modellje, MOUSE , 5000M
Befogadók mat. modellje, MIKE11, 2000M
Vízgyőjtı adat, lak., vízzáró terület, Mapinfo, 500M
Szimulációs eredmények MOUSE, MikeView, 20000M
Szimulációs eredmények MIKE11, MikeView, 10000M
Az adatok értelmezése m Bf. m. Af.
Csatorna adat ? X
Népesség adat ?
Hidraulikai adat ?
? ?
Tervezési módszer
?
X
+
Értékelési módszer
13
2010.12.07.
Az adatok értelmezése Relatív távolságok
Felmérések
X1 ,Y1
X2,Y2
X1,Y1
X1,Y1
X2,Y2
X1,Y1
Topológia
Szerkezetek L2
X2,Y2 L1 X1,Y1
X1,Y1
Az adatok értelmezése
Integráció UW UWexpert expert start
és nyitottság
CAD
GIS
SCADA
Modellek
Ügyelet
14
2010.12.07.
UW UWexpert expert Trendek
???
CAD
GIS
SCADA Ügyelet
Modellek
UW UWexpert expert
Adatkommunikációs problémák Adat formátum - vektor x raszter adat, ASCII x BIN x RDB,… Adatszerkezet – idısor, nyári/téli idıszak, objektumok Adat konverzió - hálózati topológia, koordináta rendszer, m.egys. Adathasználat – mennyiség, kezelés, változások, frissítés Általános problémák – adatforrás minısége, költs., egys, format, hibák
Értelmetlen és idıtrabló munka a nagy valószínőséggel véletlen és/vagy szisztematikus hibákkal terhelt hosszú idısorok feldolgozása. ! HIBÁS DÖNTÉSEKHEZ VEZET !
Példa – csapadék adatok Csapadék idısorok [m] 35.0
415
Flags
30.0 25.0
458
PODBABA
RUZYNE
20.0
447
15.0
406
10.0 5.0
KLEMENTINUM
1-1-1990
16-5-1991
27-9-1992
9-2-1994
523
UHRINEVES
BRANIK
400
537 LIBUS
483
24-6-1995
5-11-1996
20-3-1998
534
513
475
500
h [mm]
492
0.0
KARLOV
445
427
419 372
355
300
200
100
0
1990
7 helyszín –1990-1998
1991
1992
1993
[m] 12.0
1994
1995
1996
1997
1998
Flags
10.0 8.0
Átlagos csapadék: 450 mm/év
6.0 4.0
Átlagos év a szimulációhoz: 1994
2.0 0.0
Hydroprojekt,a.s.
9-2-1994
31-3-1994
20-5-1994
9-7-1994
28-8-1994
17-10-1994
6-12-1994
15
2010.12.07.
Példa – csapadék adatok Mért csapadék 6.7.1999 1730 – 1830 [m]
[m]
Flags
D06
D05 D04 D01
Flags
50.0
50.0
D13
D01 40.0
40.0
30.0
30.0
20.0
D03
D11
D04
D14
D07 D10
20.0
D12 D08 D15
D18
D19
D02 10.0
10.0
0.0 17:45:00
18:00:00
18:15:00
D16
17:30:00 6-7-1999
Flags
17:45:00
[m]
50.0
D17
D09
0.0
17:30:00 6-7-1999 [m]
18:00:00
18:15:00 [m] 40.0
Flags
50.0
Flags
35.0
40.0
40.0
D02
30.0
D05
30.0
D07
25.0
30.0
20.0
20.0
20.0
15.0
10.0
10.0
10.0
5.0
0.0 17:30:00 6-7-1999
17:45:00
[m]
18:00:00
18:15:00
18:30:00
0.0
0.0
17:30:00 6-7-1999 [m]
Flags
17:40:00
17:50:00
18:00:00
18:10:00
18:20:00
17:30:00 6-7-1999 [m]
Flags
17:45:00
18:00:00
18:15:00
Flags
50.0
40.0
40.0
D14
40.0
D03 30.0
30.0
D06
30.0 20.0
20.0
20.0
10.0
10.0
10.0
0.0
0.0
0.0
Hydroprojekt,a.s. 17:30:00 17:45:00
18:00:00
6-7-1999
18:15:00
17:30:00 6-7-1999
17:45:00
18:00:00
18:15:00
17:40:00 17:50:00 18:00:00 18:10:00 18:20:00 6-7-1999
Példa – csapadék adatok Feldolgozott csapadék intenzitások - 6.7.1999 17 30
17 55
17 48
17 57
17 51
18 01
17 53
18 06
Hydroprojekt,a.s.
UW UWexpert expert
Hidrológiai adatok • Vízgyőjtı adatok – Vízgyőjtı lehatárolás, területek – Hóborítottság magassági zónánként
• Hidrológiai és meteorológiai adatok – – – – –
Vízállás és vízhozam idısorok Csapadékmennyiségek Párolgás Hóborítottság Hımérséklet
– stb.
16
2010.12.07.
Adatbázisok b (storage width)
• Topográfiai adatok: adatok • Befogadó keresztszelvények • Ártéri topográfia • Meder és ártér érdesség • szerkezetek geometriája
• Idısorok Idısorok: • Kerületi feltételek, • Kalibráció és igazolás • További adattípusok: Q-h adat a határon
flood plain
channel
flood plain
h (elevation)
Vízhozam [m3/s]
Time
UW UWexpert expert
Hidrodinamikai adatok • Topográfiai adatok – – – – – – –
Keresztszelvények (all the same DATUM !!) Ártér (width, volume, area, DEM,..) Légi/Satelite/Radar képek az elárasztásokról Tározók (szabályozási stratégia, kiöntések ...) Mőtárgyak leírása (szabályozási stratégia, geometria ...) Adatok koordinátákkal Háttér térképek
• Hidraulikai adatok – Vízállás és vízhozam idısorok – Szabályozási görbék – Max. Vízállás a jelentıs események során (kalibrálási és igazolási célból
– stb.
UW UWexpert expert
GIS és egyéb információs rendszerek • GIS – ESRI – MAPINFO – INTERGRAPH
• GIS – mire szolgál? • A területileg megoszló adatok térképi megjelenítése • A rajzok adatbázis típusú információkon alapulnak • A topológiai adatok megjelenítési feldolgozási és elemzési eszközei
• Prioritások a felhasználónál: – elsısorban: adatelemzés és mintaprojekt az adatok győjtésére és az információs rendszer igényeinek meghatározására
17
2010.12.07.
UW UWexpert expert
Hidroinformatika és a Projekt
UW UWexpert expert
A konzultáns szerepe Mérnök koordinátor: • Információ a számok, szimbólumok és kódok jelentésérıl • Az eredmények bemutatása • Etikai szempontok érvényesítése • A specialsiták közötti kommunikáció elısegítés
HiR szakértı : • Specializált csoportok - a munka multidiszciplináris jellegő – – – –
Hidraulikai, hidrológiai, kémiai ökológus szakértık Matematikusok Információ technológiai szakértık Kommunikációs és méréstechnikai szakértık
A probléma megfogalmazása E fázis
C+D fázis MIKE11 Vltava river model
MOUSE HD,AD model MIKE11 river model
0,8 BLACK BOX szv. telep modell 3,2 1,4
2 ,2
0
3,6
2
0 ,4
MOUSE NAM lefolyás modell
MOUSE HD, AD sewer model 1,5
2,8
F fázis MOUSE NAM lefolyás modell
1,6 5
2 ,4
1,6
0,85
MOUSE HD,AD modell
MOUSE NAM runoff model MIKE11 folyó modell
18
2010.12.07.
A rendszer egyszerősítése [m] -1042200 B_O5B V166Os V165
-1042400
A_O18A
B V167
A_0
-1042600
[m]
P2
-1042800
B_O11B
-1043000
-1037000
A_O1A
-1043200
-1038000
V123
-1043400
BS
-1039000
A_O20A
A_O20A
A_O15A
-1043600
Os
A_O2A A_O16A
-1043800 BS1
-1040000
Os Vl
F2
-1044000
-1041000
-1044200
A_O13A
D1
A_O21A
D
-1044400
-1042000
B
C
M_0
A_O4A
A_O9A
A_O14A
A_O10A
A_O11A
Po%%232
-1044600
-1043000
-744500
-744000
-743500
-743000
-742500
-742000
-741500 [m]
F3
M
-1044000
A
-1045000
Solid
-1046000
Stod
-1047000 Jih
-1048000
112B
Barr
-1049000
KSB
-1050000
JM
-1051000
modr
-1052000 -1053000 -750000
-745000
-740000
-735000
-730000 [m]
Modell
Monitoring 19 vízhozammérı 24 vízállás mérı 19 csapadékmérı 3 vízminıségi mintavevı
19
2010.12.07.
A modell kalibrálása
szimulációs modell
[M 3 /S E C ] 0 .7 5
T im e s e r ie s o f D IS C H A R G E
B R A N C H E S
(1 _ 0 4 0 7 . p r f )
0 .7 0 0 .6 5 0 .6 0 0 .5 5 0 .5 0 0 .4 5 0 .4 0 0 .3 5 0 .3 0 0 .2 5 0 .2 0 0 .1 5 0 .1 0 0 .0 5 0 .0 0 1 2 :0 0 4 -7 -19 97
0 0 :0 0 5 -7 -19 97
1 2 :0 0
0 0 :0 0 6 -7 -19 97
1 2 :0 0
0 0 :0 0 7 -7 -19 97
A modell kalibrálása [m3/s]
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CELK2.PRF)
1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
12:00:00 25-11-2001
00:00:00 26-11-2001
12:00:00
00:00:00 27-11-2001
12:00:00
00:00:00 28-11-2001
12:00:00
00:00:00 29-11-2001
12:00:00
00:00:00 30-11-2001
12:00:00
00:00:00 1-12-2001
Modell kalibrálás - vízhozam [M3/SEC]
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL22.PRF)
0.50
[M3 /SEC] 0.45
Time Series DISCHARG E BRANCHES (CD_CAL22.PRF)
3.6 3.4
[M3/SEC] 2.0
0.40
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL 22.PRF)
3.2 0.35
3.0 2.8
1.8
0.30
2.6 2.4
0.25
1.6
2.2 0.20
2.0
1.4
1.8
0.15
1.6
1.2
0.10
1.0
1.4 1.2
0.05
1.0 0.8
0.00
0.8
20-6-1999
25-6-1999
30-6-1999
5- 7-1999
10-7- 1999
0.6
15-7- 1999
0.4
0.6
F
OK2D
0.4 0.2 00:00:00 29-6-1999
00:00:00 30-6- 1999
[M3/SEC]
00:00:00 1-7- 1999
00:00:00 2-7-1999
00:00:00 3-7-1999
00:00:00 4-7-1999
00:00:00 5-7-1999
D
29 -6-1 99 9
1- 7-1 999
BS Q03 RK Q01 RK OK1E Q02 E CSHH H01 Q04
Q05
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL 22.PRF)
8.0 7.0
3 -7-1 999
5 -7-1 999
[M3/ SEC]
7 -7- 199 9
9 -7- 199 9
11-7 -19 99
13- 7-1 999
Time Series DISCHARGE BRANCHES ( CD_CAL22.PRF )
0.50
0.45
CSSH
0.40
0.35
0.30
0.25
6.0
H02
5.0
Q0 8
2.0 1.0
C1
0.0
0.20
OK1C H03 C2 Q07 A
4.0 3.0
0.15
Q06
0.10
B OK1B
00:00:00 21-6-1999
00:00:00 22-6-1999
5-7-1999
10-7-1999
[M3/SEC]
15-7-1999
00:00:00 24-6-1999
00: 00: 00 25-6-1999
00:00:00 26-6-1999
00: 00: 00 27-6-1999
00: 00:00 28-6-1999
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL22 .PRF)
1.4
Time Series DISC HARGE BR ANCHES (CD_ CAL22.PRF)
1.3
4.0
[M3/SEC]
00:00:00 23-6-1999
[M3/SEC] 30-6-1999
1.2
3.5
Time Serie s DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL22 .PRF)
1.1
3.0
5.5
1.0 2.5
0.9
5.0 2.0
0.8
4.5
0.7
1.5
4.0
Q09 Ck10
3.5 3.0
0.6
1.0
0.5
0.5
sb. K
0.4
sb. I
0 6:00:00 6 -7-1999
2.5
09 :00:00
12:00:00
15:0 0:00
18:0 0:00
2 1:00 :00
0 0:00:00 7 -7-1999
sb. II
2.0
03 :00:00
0.3
[M3/ SEC]
0.2
Time S er ies DISCHARGE BRANCHES ( CD_CA L22.PRF )
1. 2
H20
1.5
00:00:00 21- 6-1999
1. 1
00:00:00 00:00:00 00:00:00 00:00:00 00:00:00 00:00:00 00:00:00 00:00:00 22- 6- 1999 23-6- 1999 24- 6- 1999 25-6- 1999 26-6-1999 27-6- 1999 28-6-1999 29- 6-1999
1. 0
1.0
Q22 SBI
0.5 19-6-1999
21-6-1999
[ M3/SEC]
23-6-1999
25-6-1999
27-6-1999
Q23
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL22.PRF)
0. 9
1.0 0.9
0.70
Q26
Q24 P Q25 SBII
0.7
sb. I
0.50 00:00:00 13-7-1999
12: 00: 00
00:00:00 14-7-1999
12:00:00
00:00:00 15-7-1999
0.40
0.30
H22
Sb.PŠ H21 NN
0.5 0.4
0.60
0. 3 0. 2
Po
0.6
0. 4
127 Q20
0.8
0.3
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL22 .PRF)
0. 6 0. 5
Motolský c. H25
1.2 1.1
0.80
0. 7
H24
1.4 1.3
[M3/SEC]
0. 8
sb. I I
0.2
Q27 112a
0.20
112 B Q2 8
0.10 00:00:00 9- 7-1999
00:00:00 10- 7- 1999
00:00:00 11-7- 1999
00:00:00 12-7-1999
00:00:00 13- 7-1999
00:00:00 14- 7- 1999
00:00:00 15-7- 1999
00:00:00 16-7- 1999
sb.P [M3/SEC]
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL22. PRF )
0.70
19-6-1999
21-6-1999
23-6-1999
25-6-1999
27-6-1999
29-6-1999
0.65
O d 7.6.9 9 prepojení
0.60 0.55 0.50
[M3/SEC]
Time Series DISCHARGE BRANCHES (CD_CAL2 2.PRF)
0.45 0.40
1.2
0.35
1.1
0.30
Q2 9 H2 3 LK S
1.0 0.9 0.8
0.25
PKS
[M3/SEC]
0.3 1.0
1.0
0.9
0.9
Čerpac í s tanice
0.8
7-7-1999
9-7-1999
11-7-1999
13-7-1999
15-7-1999
0.7
5-7- 1999
10-7- 1999
0.8 0.7 0.6
0.6
0.5
0.5
0.4
0.4
0.3
0.3 0.2
0.2 0.1
0.1
21-6-1 999
3-7-1999
30-6-1999
Time Series DISCHAR GE BRANCHES (CD_CAL22.PRF)
1.1
0.2
5-7- 1999
25- 6-1999
[M3/SEC]
Time Serie s DISCHARGE BRANCHES ( CD_CAL 22.PRF)
1.1
0.1
0.20
0.05
Mo
V ltava
0.5 0.4
0.15 0.10
Q21
0.7 0.6
5-7-1999
7-7-1999
9-7-1999
11-7-1999
13-7-1999
23 -6 -1999
25-6-19 99
27 -6-199 9
29-6-19 99
1-7 -1 999
3 -7-1999
15-7-1999
20
2010.12.07.
Komplex modell kalibrálás
KEY
NS
xxx
No obs erved data rec orded
xxx
Not in s urc harge c onditions
xxx
Recorded depth & veloc ity errors (resulting in criteria non-com plianc e)
See individual event comm ents for reas ons for non-c om plianc e
xxx
Average within criteria - c onsidered verified
xxx
Rec orded veloc ity errors (resulting in criteria non-com plianc e)
xxx
Average not within c riteria due to rec orded errors (or no data) - m odel acc eptable
xxx
Rec orded depth errors (res ulting in c riteria non-c om plianc e)
xxx
Average not within c riteria - see individual comm ents for potential m odel limitations
Re f
Com parative analys is Event A
Within Crite ria?
Eve nt C
(%)
13.0
Y ES
-6.0
YES
-18.4
NO
-3.8
FS61 Flow V olume
(%)
28.4
NO
15.1
YES
1.9
YES
15.1
YES
Peak Depths
(mm)
Peak Flow s
Peak Flow s
Within Crite ria?
Eve nt B
Within Crite ria?
Ave rage
Within Crite ria? YES
Low
High
85.0
Y ES
34.0
YES
20.0
YES
46.3
YES
(%)
11.3
Y ES
13.0
YES
-38.1
NO
-4.6
YES
FS62 Flow V olume
(%)
0.7
Y ES
-1.5
YES
-27.4
NO
-9.4
YES
Flow Volum e
-10
20
Peak Depths
(mm)
70.0
Y ES
43.0
YES
5.0
YES
39.3
YES
Peak Depths
-100
500
-15
Peak flow s
25
Az eredmények értékelése és bemutatása ŠÁRECKÝ potok
Průtok ve Vltavě [ m
^
3
1
1
2
. 0
1
1
0
. 0
1
0
8
. 0
1
0
6
. 0
1
0
4
. 0
1
0
1
0
0
9
8
9
6
9
4
9
2
9
0
8
8
8
6
2
/ s
]
T
i m
e
S
e
r i e
s
D
i s
c
: 0
0
h
a
r g
e
( V
L
T
A
V
: 0
0
: 0
A
_
H
D
_
Q
2
1
0
_
E
2
. R
E
S
1
1
Fikt. BS CSO-1F CSO-1E
Fict. D
)
Fikt. E+F
. 0 . 0 . 0
WWTP
. 0 . 0 . 0 . 0 . 0 . 0 0
0
[ m
: 0
0
g
/ l]
8
. 0
7
. 5
7
. 0
6
. 5
6
. 0
5
. 5
5
. 0
4
. 5
4
. 0
3
. 5
3
. 0
2
. 5
2
. 0 0
0
: 0
0
1
2
: 0
0
: 0
0
0
0
: 0
0
1
2
0
0
0
: 0
0
: 0
0
1
2
: 0
0
: 0
0
0
0
: 0
0
: 0
0
CCS HH CSO-1C Fikt. C1
BSK5 ve Vltavě T
i m
e
S
e
r ie
s
C
o
n
c
e
n
t r a
t io
n
( V
L
T
A
V
A
_
A
D
_
Q
2
1
0
_
E
2
. R
E
S
1
1
)
OK14k
Fikt. A+B
Fikt. SBI : 0
0
: 0
0
1
2
: 0
0
: 0
0
0
0
: 0
0
: 0
0
1
2
: 0
0
: 0
0
0
0
: 0
0
: 0
0
1
2
: 0
0
: 0
0
0
0
: 0
0
: 0
0
Fikt. 112
Výtok z ÚČOV
[M 3 /S EC ]
T im e
S e r ie s
D IS C H A R G E
B R A N C H E S
( V a r 0 _ e 2 .p r f)
7 .0
Fikt. 112B
6 .5
MOTOLSKÝ potok
6 .0
5 .5
5 .0
4 .5
4 .0
Fict. NN
Fikt. SBII
3 .5
0 0 :0 0 : 0 0 2 0 - 7 - 1 9 9 3
1 2 :0 0 :0 0
0 0 :0 0 : 0 0 2 1 - 7 - 1 9 9 3
parameter
1 2 :0 0 :0 0
0 0 :0 0 : 0 0 2 2 - 7 - 1 9 9 3
1 2 :0 0 :0 0
jednotky
0 0 :0 0 : 0 0 2 3 - 7 - 1 9 9 3
1 2 :0 0 :0 0
0 0 :0 0 : 0 0 2 4 - 7 - 1 9 9 3
1 2 :0 0 :0 0
Standard
Simula e
O2
[mg/l]
>5
4.5
BOD
[mg/l]
< 10
8.1
Ammonia
[mg/l]
< 1.5
1.28
Nitrate
[mg/l]
< 31,0
18.3
Phosphorus
[mg/l]
< 0.4
0.54
0 0 :0 0 :0 0 2 5 - 7 - 1 9 9 3
BOTIČ DALEJSKÝ potok
Fict. PO KUNRATICKÝ potok
Fikt. PKS Fikt. LKS
Az eredmények értékelése és bemutatása Ammonia 21% 5%
Total SzvT kibocsátás
74%
Total z.kiömlı kibocsátás
BOI 29%
3%
Össz városi befolyás 68%
Foszfor 37% 60% 3%
Impact parameter
BSK5 [t/year]
CHSK [t/year]
NL [t/year]
N tot [t/year]
N-NH4+ [t/year]
P tot [t/year]
Total inflow to the city
8 700
62 500
44 500
47 500
270
400
Total impact from CSOs
430
1 100
640
107
60
20
Total impact from WWTP
3 700
12 600
5 800
4 100
950
250
21
2010.12.07.
AZ eredmények értékelése és bemutatása From OK_56K OK_57K OK_70K RN OK_71K OK_72K OK_73K OK_75K OK_77K OK_78K OK_79K OK_80K OK_81K OK_83K
To 963114 9815155 OK_70KO V_RN 539015 544029 B9 OK_75KO 0 479073 B4 OK_80KO OK_81KO OK_83KO
Qmax
No
MaxT[hour]
1.8 1.5 9.9 9.6 0.2 3.8 0.0 1.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0
7 4 17 10 2 5 0 13 6 0 0 0 0 1
1.3 1.2 2.5 3.1 0.6 1.3 0.0 1.7 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3
From To Tot T [hour] Suma max. OK_56K 963114 3.5 3 500 OK_57K 9815155 2.6 3 150 OK_70K OK_70KO 15.2 37 700 RN V_RN 15.8 36 400 OK_71K 539015 0.8 150 OK_72K 544029 3.5 8 500 OK_73K B9 0.0 0 OK_75K OK_75KO 8.7 2 500 OK_77K 0 3.0 270 OK_78K 479073 0.0 0 OK_79K B4 0.0 0 OK_80K OK_80KO 0.0 0 OK_81K OK_81KO 0.0 0 OK_83K OK_83KO 0.3 600
Suma Tot. 6 400 5 100 102 800 87 000 250 14 100 0 6 900 500 0 0 0 0 600
Hidroinformatikai eszközök
DHI Szoftver készlet
+…
22
2010.12.07.
MOUSE – csatorna modell
AQUAbase –grafikai DRBMS
UW UWexpert expert RAINGEN –csapadék szimulátor
23
2010.12.07.
Gandalf - monitoring
MIKE View - utófeldolgozás
MIKE NET – ivóvízellátás
24
2010.12.07.
MIKE 11 – 1D folyómodell
MIKE 21 – 2D árvíz modell
Mike Urban
25
2010.12.07.
Mike Basin
A hidroinformatikai eszközök integrálása Integrace nástrojů Hydroinformatiky
Ártér 1D & 2D modellek kombinálása: MOUSE & MIKE 21
MIKE FLOOD /árvíz/ 1-D and 2-D modellek kombinálása
Részletes ártér modellezés
Folyó szennyvíz
Részletes városi elöntés modellezése
26
2010.12.07.
3D modellek… • MIKE SHE • FLUENT
DIMS Keret a valós idejő modellezés és a döntéstámogató rendszer alkalmazásához
MOUSE
MIKE11
MIKE NET
Egyéb modellezı szoftverek
DIMS SCADA or telemetry systems
Economic Systems (like ”Microsoft Navision” - ”SAP”)
DIMS Kommunikáció EFOR
DIALOG
MIKE NET MOUSE DIMS
DIMS
RADAR
SCADA SCADA
MIKE11/21
27
2010.12.07.
Diszpécser kezelıfelület Kezelıfelület: Web interface az érzékelıkhöz, riasztókhoz, adatok, és hidraulikai modellek.
Projekt célok •Modellkapcsolódási mechanizmus kidolgozása a: • modellek közötti futásidı cseréhez, adatbázisokhoz és eszközökhöz
•Annak érdekében, hogy: • a komplex forgatókönyvek modellezése javuljon Evaporation
Klímaváltozás Precipitation
Tározó
Ökológia Ecolo gy
Hozam Flow
Tervezés Árvizek
Ökológia
Evaporation
Surface runoff
Coast
Groundwater
Estuary
Droughts
?
Felszín alatti tározódás
•Vízminıség
For further information go to: www.HarmoniT.com or email:
[email protected]
83
UW UWexpert expert
A hidroinformatika mellett... • Nagyobb tudás a vízi rendszerekrıl • Jobb (olcsóbb és sokkal hatékonyabb) döntések • Pozitív hatások az élı környezetre • A beruházások hatékony felhasználása
28
2010.12.07.
UW UWexpert expert
A hidroinformatika ellen... • • • •
A HiR ára A HiR komplexitása „ki a szeméttel“ hatás Drámai változás a megközelítésben
A RAND Corp. által elıállított házi komputer: hogyan tekintünk rá napjainkban?
UW UWexpert expert
"Popular Mechanics" - 1954:
29
