Пожарные водоемы: вычисление объемов


Прошлым жарким летом пришлось вспомнить про пожарные пруды, большинство которых заросло или высохло. Тема проектирования и устройства пожарных водоемов становится актуальной, особенно с учетом внимания к ней со стороны властей. Сегодняшний пост посвящен некоторым аспектам проектирования открытых пожарных водоемов в Civil 3D 2011.


Пожарный пруд - это чаще всего искусственное сооружение, которое строят в тех случаях, когда получить нужное для тушения пожара количество воды из источника водоснабжения или невозможно технически, или экономически нецелесообразно. При проектировании пожарных водоемов обычно учитывают следующие параметры:
  • оптимальное месторасположение
  • необходимый объем пожарного водоема
  • наличие оборудованных подъездов для пожарных машин
  • конфигурация водоема с учетом формирования безопасных уклонов
Продуманное расположение прудов и свободный подъезд пожарных машин - это вопросы планировки, давайте подумаем, можно ли задействовать функционал Civil 3D, чтобы как-то оптимизировать подбор конфигурации водоема с учетом требований к объему.

В Civil 3D 2011 есть одна замечательная команда, позволяющая рассчитывать объем водохранилища на каждой заданной глубине. Раньше эта функция была доступна только в пакете по подписке, но в текущей версии ее добавили к базовому функционалу. Команда называется "Вместимость по этапам". Суть состоит в том, что по входным данным вычисляется объем котлована на каждой глубине, после чего объемы складываются для получения общего значения объема. При этом есть возможность вывести отчет либо тут же в таблице на чертеже, либо во внешний файл. Посмотрим, как это выглядит.


После запуска появляется вот такое диалоговое окно:


Первый блок - это сведения о таблице отчета, как нетрудно понять. В поля вводим заголовки и переходим дальше. Дальше нужно решить, каким методом будет считаться объем (Volume Calculation Method). Методов два: Усредненная площадь (Average End Area) и Коническая аппроксимация (Conic Approximation). В Справке описаны формулы, по которым ведутся вычисления: в первом случае берутся два соседних сечения, вычисляется их средняя площадь и умножается на расстояние между ними V = [(A1+A2)/2]*L. Во втором случае к сумме площадей соседних сечений прибавляется квадратный корень из их произведения и это все вместе умножается на треть расстояния между ними V = [A1 +A2 +sqrt(A1*A2)]*L/3.

Математическую суть обоих способов проанализировал Брайан Хейли в своем блоге, если есть желание, то можно ознакомиться, тем более, что он дополнил текст картинками из школьного курса геометрии)

На самом деле, нельзя сказать, что один метод вычисления лучше или точнее другого - выбирать нужно исходя из формы пожарного водоема. В большинстве случаев они представляют собой усеченные пирамиды, объем которых считается как раз по формуле


На следующем шаге выбираем параметры определения резервуара (Basin Definition Options). Определять водоем, опять же, можно разными способами:

1. используя введенные вручную данные (Use Manual Contour Data Entry)

Потребуется заполнить два столбца - отметка горизонтали и площадь - как минимум для двух строк, а затем отправить эти данные в таблицу вместимости кнопкой Add to Table.

2. по объектам (Define Basin From Entity)

Определение водоема по объектам подразумевает выбор либо указанием всей поверхности целиком, либо указанием извлеченных из поверхности горизонталей или полилиний.


В первом случае все данные извлекаются из поверхности и добавляются к таблице объема. Если выбрать второй вариант (Define Basin from Polylines), то станет доступна кнопка Извлечь объекты из поверхности (Extract Objects from Surface) - курсором можно показать конкретные горизонтали, образующие пруд (впадину), а потом добавить их данные в таблицу вместимости кнопкой Define.

По пути извлеченными объектами можно распорядиться следующим образом: или включить опцию перемещения их на специально выделенный слой (это первый флажок), или удалить все невыбранные извлеченные примитивы (второй флажок), или и то и другое вместе.

Заключительный этап - сохранение и отображение результатов. Можно получить отчет (Create Report) в текстовом виде в файле *.txt или сохранить таблицу (Save Table) и вставить в чертеж (Insert). Учитывайте только, что таблица не будет динамической.

Понятно, что в зависимости от того, с каким шагом нужен анализ, выбираем стиль отображения поверхности - горизонтали могут быть и через метр, и через полметра, а могут и через 10 см. Соответственно, можно проанализировать вместимость по уровням и прикинуть объем пожарного пруда с учетом испарения. 

Комментарии