Tin tức

  2. Tin tức
  3. EPANET – phần mềm mô hình hóa thủy lực và phân tích chất lượng nước của hệ thống ống cấp nước

Mô tả EPANET là phần mềm mô hình hóa cho hệ thống đường ống phân phối nước. EPANET là phần mềm miễn phí có thể được tự do sao chép và phân phối.

Mô tả

EPANET là phần mềm mô hình hóa cho hệ thống đường ống phân phối nước. EPANET là phần mềm miễn phí có thể được tự do sao chép và phân phối. Phần mềm này chạy trên nền tảng hệ điều hành Windows 95/98 / NT / XP. EPANET thực hiện mô phỏng giai đoạn thiết kế, vận hành và chất lượng nước trong mạng lưới đường ống có áp lực.

Mạng lưới đường ống bao gồm đường ống, các nút (nút), máy bơm, van, và các bể chứa hoặc hồ chứa. EPANET hỗ trợ thực hiện mô hình hóa và phân tích như:

• Dòng chảy của nước trong mỗi ống,

• Áp lực tại mỗi nút,

• Chiều trình của nước chứa trong bể,

• Nồng độ hóa chất trên toàn mạng trong một thời gian mô phỏng,

• Tuổi nước,

• Nguồn, và

• Truy tìm nguồn nước.

Khả năng

Giao diện hỗ trợ người dùng EPANET là WinForm, cung cấp một trình soạn thảo mạng trực quan đơn giản hoá quá trình xây dựng mô hình hệ thống đường ống và chỉnh sửa các thuộc tính và dữ liệu theo người dùng. EPANET cung cấp một môi trường tích hợp để chỉnh sửa dữ liệu đầu vào. Báo cáo dữ liệu và trực quan bằng các công cụ khác nhau được sử dụng để hỗ trợ diễn giải kết quả phân tích mạng. Chúng bao gồm:

• Bản đồ mạng bằng màu sắc,

• Bảng dữ liệu,

• Sử dụng năng lượng,

• Phản ứng,

• Hiệu chuẩn

• Đồ thị chuỗi thời gian,

• Hồ sơ kịch bản

• Mặt cắt đường ống theo địa hình.

EPANET cung cấp, mở rộng giai đoạn gói phân tích thủy lực trang bị đầy đủ, có thể:

• Mô phỏng hệ thống của bất kỳ kích cở mạng lưới

• Tính ma sát mất đầu bằng cách sử dụng phương pháp Hazen-Williams, Darcy Weisbach, hoặc Chezy-Manning

• Bao gồm các tổn thất lưu lượng và áp lực tại côn, điểm uốn ống, và các điểm đấu nối khác.

• Mô hình hóa theo tốc độ bơm cố định và biến tần.

• Tính năng lượng và chi phí của bơm.

• Mô hình theo loại van: van ngắt, van kiểm tra, van điều chỉnh áp lực, và van kiểm soát dòng chảy

• Áp dụng cho bất kỳ loại hình bể chứa (ví dụ, diện tích bề mặt có thể thay đổi theo chiều cao)

• Thể hiện nhiều nhu cầu sử dụng nước tại các nút thay đổi theo thời gian.

• Tính toán áp lực và lưu lượng đường ống theo nhu cầu họng phun nước hoặc trụ cứu hỏa.

• Hoạt động nguyên lý cơ bản của bể chứa, điều khiển hẹn giờ hoặc điều khiển dựa trên cả hai nguyên lý.

Ngoài ra, phân tích chất lượng nước của EPANET có thể:

• Phân tích hóa chất chuyển động trong ống không phản ứng hóa học thông qua mạng theo thời gian.

• Phân tích hóa chất chuyển động và phản ứng trong ống (ví dụ, một hóa chất phụ khử trùng, hoặc phân hủy (ví dụ, clo dư) theo thời gian).

• Phân tích mẫu tuổi nước thông trên mạng.

• Theo dõi tỷ lệ phần trăm của dòng chảy từ một nút cho đến tất cả các nút khác theo thời gian

• Phân tích phản ứng hóa chất nước chảy trong ống và ở thành ống

• Phân tích phản ứng phát tán hóa chất dựa trên nồng độ giới hạn.

• Sử dụng hệ số tốc độ phản ứng toàn cục có thể được sửa đổi trên cơ sở theo vật liệu ống và hệ số nhám của đường ống

• Phân tích khối lượng châm bổ sung hóa chất khử trùng tại một vị trí trên mạng lưới.

• Mô hình hóa trộn giữa các bể chứa, dòng chảy ngõ vào và ngõ ra hoặc cả hai.

Ứng dụng

EPANET giúp công ty cấp nước duy trì và nâng cao chất lượng nước cung cấp cho người tiêu dùng. Nó có thể được sử dụng để:

• Các chương trình lấy mẫu thiết kế,

• Nghiên cứu thất thoát nước và cấu thành nước thương phẩm.

• Đánh giá chất lượng nước đến người tiêu dung.

• Đánh giá các chiến lược thay thế để cải thiện chất lượng nước, chẳng hạn như thay đổi sử dụng nguồn trong hệ thống đa nguồn,

• Sửa đổi bơm và bể chứa đầy / trống theo lịch trình để giảm tuổi nước,

• Trạm khử trùng sử dụng tăng cường tại các địa điểm quan trọng để duy trì dư mục tiêu chất lượng nước.

• Các chương trình có hiệu quả kế hoạch làm sạch đường ống hoặc thay thế.

• Kế hoạch và cải thiện hiệu suất thủy lực của hệ thống,

• Các định lựa chọn vị trí lắp đặt và kích thước ống, bơm, van.

• Giảm thiểu năng lượng,

• Phân tích dòng cứu hỏa,

• Các nghiên cứu dễ bị tổn thương, và

Đào tạo người vận hành.

Bộ công cụ lập trình

Bộ công cụ lập trình của các EPANET là một thư viện liên kết động (DLL) của các chức năng cho phép các nhà phát triển để tùy chỉnh EPANET nhu cầu của người dùng. Các chức năng có thể được tích hợp vào 32-bit Windows ứng dụng viết bằng

• C / C ++,

• Delphi,

• Pascal,

• Visual Basic, hoặc

• Bất kỳ ngôn ngữ khác có thể gọi chức năng trong một DLL.

Hiện có hơn 50 chức năng có thể được sử dụng để:

• Mở một tập tin mô tả mạng,

• Đọc và sửa đổi thiết kế mạng và hoạt động thông số khác nhau,

• Chạy nhiều mô phỏng mở rộng giai đoạn truy cập kết quả là chúng được tạo ra hoặc lưu chúng vào tập tin, và

• Viết kết quả lựa chọn vào một tập tin trong một định dạng người dùng chỉ định.

Bộ công cụ rất hữu ích cho việc phát triển ứng dụng chuyên biệt, chẳng hạn như tối ưu hóa hoặc các mô hình hiệu chuẩn tự động đòi hỏi phải chạy rất nhiều phân tích mạng. Nó có thể đơn giản hóa thêm khả năng phân tích các môi trường tích hợp mạng dựa trên phần mềm AutoCAD, phần mềm GIS, và các gói cơ sở dữ liệu.

Một tập tin Windows Help có sẵn để giải thích làm thế nào để sử dụng các chức năng công cụ khác nhau. Nó cung cấp một số ví dụ lập trình đơn giản. Bộ công cụ này cũng bao gồm các tập tin khác nhau tiêu đề, tập tin định nghĩa chức năng, và các tập tin lib mà đơn giản hóa giao tiếp với mã nguồn.

Nhiều công cụ mở rộng

EPANET-MSX (Multi-Stype eXtension) cho phép EPANET để mô hình chương trình phản ứng phức tạp giữa nhiều hóa chất và các loài vi sinh vật trong ống và thành ống. Khả năng này đã được đưa vào cả một chương trình thực thi độc lập cũng như một thư viện bộ công cụ các chức năng mà các lập trình viên có thể sử dụng để xây dựng các ứng dụng tùy chỉnh.

EPANET-MSX đòi hỏi một tập tin đầu vào mới mà người dùng chỉ định các biểu thức toán học chi phối các động thái phản ứng của hệ thống đang được nghiên cứu. Điều này cho phép người dùng sự linh hoạt để mô hình một loạt các phản ứng hóa học quan tâm. Ví dụ như:

• Tự động phân hủy của chloramines amoniac,

• Sự hình thành của các sản phẩm khử trùng,

• Tăng trưởng vi sinh vật và động lực học quá trình nitrat hóa,

• Kết hợp các hằng số tốc độ phản ứng trong các hệ thống đa nguồn, và

• Truyền dẫn nước để hạn chế quá trình oxy hóa-ống phản ứng thành ống.

EPANET-MSX được phân phối trong một file ZIP có chứa một thực thi dòng lệnh, một số thư viện chức năng, hướng dẫn sử dụng và một người dùng. Thực thi có thể được sử dụng để chạy phân tích chất lượng nước mà không cần bất kỳ nỗ lực lập trình bổ sung. Thư viện chức năng có thể được sử dụng kết hợp với các bộ công cụ lập trình EPANET để phát triển các ứng dụng tùy chỉnh.

Hỗ trợ

Không có hỗ trợ kỹ thuật chính thức cho EPANET. Nhóm người sử dụng EPANET Listserv, được thành lập bởi Đại học Guelph ở Canada, cho phép người sử dụng đặt câu hỏi và trao đổi thông tin. Để đăng ký, gửi e-mail (listserv@listserv.uoguelph.ca) đến trường Đại học Guelph; trong cơ thể của e-mail, bao gồm dòng chữ  “subscribe epanet-users” theo sau tên của bạn.

DIA DU Co., Ltd. lược dịch theo http://www.epa.gov/