HYDRONET 3 - SOFTWAROVÝ NÁSTROJ PRO NÁVRH A PROJEKTOVÁNÍ V RÁMCI ODVODNĚNÍ URBANIZOVANÝCH POVODÍ

Transkript

1 HYDRONET 3 - SOFTWAROVÝ NÁSTROJ PRO NÁVRH A PROJEKTOVÁNÍ V RÁMCI ODVODNĚNÍ URBANIZOVANÝCH POVODÍ Abstract Zdeněk Pliska 1 Program HYDRONet 3 is intended for processing of complex sewer system projects beginning from drawing or entering source data, longitudinal profiles treatment, going through sewer system computation based on various rational methods, thematic maps creation and finalising project by automatic creation of map report layouts and tables for final project documentation. The paper aim is to introduce utilization domains of HYDRONet 3 in a scope of urban drainage projects and to describe its wide possibilities of use in processing of map and table outputs. Úvod Zpracování komplexních projektů odvodnění urbanizovaných území je v současné době v drtivé většině případů založeno na využití dynamických simulačních modelů a celá struktura a logika projektu je tomuto faktu podřízena. Přesto se i v těchto poměrně striktně definovaných podmínkách najde místo pro využití nástrojů založených svou podstatou na překonaných myšlenkách racionálních metod, nástrojů, které se podařilo přizpůsobit na podmínky nové doby. Jedním z takových nástrojů je HYDRONet 3, program zaměřený na zpracování komplexních projektů stokových sítí od ideového návrhu po zpracování projektové dokumentace. HYDRONet 3 Program HYDRONet 3 je určen pro zpracování komplexních projektů stokových sítí, tedy od zakreslení stokové sítě včetně objektů, zpracování podélných profilů jednotlivých stok, tématických map až po samotný výpočet dešťové stokové sítě pomocí Bartoškovy, Máslovy nebo upravené Bartoškovy metody a odtoku splašků dle směrnice č.9, upravené směrnice č.9 nebo podle spotřeby obyvatel. Další důležitou funkcí tohoto programu je automatická tvorba mapových situací dle ČSN a automatická tvorba podkladů pro výstupní projektovou dokumentaci vůbec. Program je v současné verzi datově založen na databázi Microsoft Access, což umožňuje poměrně jednoduchý přístup k jednotlivým informacím celého projektu. Z hlediska architektury je program postaven na modulovém systému, kdy základem je datový (databázový) server obsluhující data projektu. Formou dialogů a funkcí také tato data zpřístupňuje a ovládá. Ostatní bloky (grafická část, výpočet, importy, exporty atd.) jsou ve 1 Ing. Zdeněk Pliska, Hydroprojekt CZ a.s., Táborská 31, Praha 4, tel , zplis@hydroprojekt.cz

2 formě modulů, tedy samostatných programů, na tento server napojeny. Tím je uživateli umožněno bez větších problémů celý program doplnit o své vlastní moduly. S databázovým serverem lze komunikovat nejen na objektové úrovni, ale také pomocí SQL dotazů. K tomuto účelu je vytvořeno speciální komunikační rozhraní. Uživateli je umožněno několika způsoby vytvářet své vlastí SQL dotazy a tím doplňovat funkčnost programu. Popis a struktura programu HYDRONet 3 je graficko-databázová aplikace založená z hlediska datové struktury na třech hlavních objektech: Uzly tyto objekty nesou základní informace o poloze z hlediska topologického a výškopisného (x, y souřadnice, dno, terén), Úseky jsou spojnice dvou uzlů nesoucí základní informace o trase, kterou má být splašková a dešťová voda provedena (sklon, tvar, drsnost) Povodí objekty popisující podmínky (kam, množství) přítoku splaškové a dešťové vody do úseku (plocha, retence, koeficient odtoku). Jednotlivé informace popisující tyto základní objekty jsou tvořeny formou atributů objektu (například x, y souřadnice uzlu) nebo jsou na objekt navázány formou relace z databázových číselníků (například drsnost potrubí v úseku je dána odkazem na tabulku materiálů, ve které je hodnota drsnosti - dle příslušného autora - uvedena). Tvorba základních dat, vyplnění jejich atributů, analýza a úprava probíhá pomocí implementovaných nástrojů (například nástroje na kreslení a grafickou úpravu dat, import/export dat, nástroje hromadného zadání, vnitřní a uživatelské funkce). Výpočet dešťové stokové sítě je založen na Bartoškově a Máslově metodě, výpočet odtoku splašků na směrnici č.9 (s možností úpravy) nebo na spotřeby obyvatel. Program podporuje uživatelské tvary potrubí. Výsledky výpočtů dynamických simulací je možné importovat do příslušných datových struktur a tím zcela nahradit implementovaný způsob výpočtu. Program podporuje vytváření stok (jako seznamu vzájemně navazujících úseků) a jejich zobrazení a editaci ve formě podélného profilu (včetně vypočtené hladiny vody) s možností převodu do formátu programu Podélný profil kanalizace verze 5 (z balíku programů WINPLAN). V rámci zobrazování zdrojových a výsledkových dat jednotlivých objektů byly implementovány silné nástroje na tvorbu a zobrazování popisek (s integrací požadavků ČSN , viz obrázek Obr.1 a dále kapitola Popisky). Do programu HYDRONet 3 bylo začleněno také zobrazování uzlů a úseků pomocí uživatelských značek, čar a multičar (prioritně dle ČSN Výkresy kanalizace, viz obrázek Obr.1 a dále kapitola Uživatelské značky a čáry). Značky i čáry je možno upravovat či vkládat nové. Důležitou funkcí programu je tvorba vyspělých tématických map, včetně legendy, s možností jejich úpravy a začlenění do finálních tiskových sestav.

3 Obr.1 Příklad zobrazení popisu šachet, potrubí a povodí dle ČSN Program podporuje zobrazení standardních vektorových a rastrových (s hlavičkou typu TFW) podkladních map a jejich začlenění do finálních tiskových sestav. Tiskové sestavy jsou jedním z nejdůležitějších pracovních bloků zapracovaných do programu HYDRONet 3. Formou individuálních sestav a globálních šablon (viz dále kapitola Tiskové sestavy a obrázek Obr.4) lze nadefinovat a vytisknout téměř libovolnou výstupní mapu. V tabulkových výstupech, založených na prezentaci dat úseků ve formě tabulek, je možné sestavit a uložit k dalšímu použití množství hlaviček tabulek (posloupnost jednotlivých sloupců tabulky a formát jejich dat). Výslednou tabulku je poté možné převést do tabulkového procesoru typu Microsoft Excel pro následné finální úpravy a tisky. Oblasti použití Program nemá limitované oblasti použití; v podstatě lze už v současné verzi použít jako náhrada programů umožňujících vytvářet typy situačních příloh projektové dokumentace a studií (program umožňuje vytvářet uživatelské značky, typy čar a multičar, viz kapitola Popis a struktura programu). Přesto lze definovat jeho nejčastější využití v následujících oblastech: a) Návrh: návrh nových kanalizačních systémů, analýza vlivu nově připojených povodí na stávající systém, řešení úloh na jednotné a oddílné kanalizaci.

4 b) Alternativní řešení a optimalizace: alternativní řešení urbanizace povodí (založené na hydrologickém popisu povodí), optimalizace řešení kanalizačních systémů. c) Analýzy a prezentace: analýza vstupních a výstupních dat, tvorba tématických map, tvorba mapových a tabulkových výstupů (situace, dokumentace). Několik funkci pod drobnohledem Podélný profil Tvorba výkresu podélného profilu, velmi důležité součásti projektové dokumentace, je jedním z nejjednodušších úkonů v prostředí programu HYDRONet 3. Výběrem vzájemně navazujících úseků (například grafickou funkcí výběrem horního a dolního uzlu) lze definovat stoku a tu jednoduše zobrazit ve formě podélného profilu k úpravě (včetně vypočtené hladiny vody, průtoků a rychlostí). Poté lze jedním tlačítkem převést definici podélného profilu včetně všech zmiňovaných dat do programu Podélný profil kanalizace verze 5, kde jsou data automaticky převedena do výkresu připraveného k tisku. Popisky Obr.2 Ukázka tvorby horní popisky potrubí Pomocí připravených nástrojů pro tvorbu popisek lze jednoduše vytvořit i komplikované textové popisy jednotlivých objektů. Na obrázku Obr.2 je zobrazen postup tvorby horní popisky potrubí dle zmiňované výkresové normy ve dvou krocích: do popisky nejprve vložíme popis profilu připojeného k úseku spolu s pomlčkou a poté k tomuto popisu přidáme značku materiálu připojeného k úseku (vznikne například řetězec DN500 BE ).

5 Uživatelské značky a čáry Každému úseku je nutno připojit tzv. typ potrubí z daného seznamu. Dále každému uzlu je nutno připojit tzv. typ uzlu z daného seznamu. Tyto seznamy jsou pouze prezentací seznamu typů uživatelských čar a značek v souboru formátu XML. Pomocí editoru značek a čar (nebo pouze v textovém editoru) lze tyto značky a čáry editovat, popřípadě tvořit nové. V programu HYDRONet 3 je zabudován interpret těchto značek a čar, který definice převede na kresbu. Obr.3 Příklad vzhledu uživatelských značek a čar Tiskové sestavy Tiskové sestavy tvoří nejkomplexnější blok v programu HYDRONet 3. Představují jakýsi pohled na tiskový výstup definovaný zadanou velikostí výstupního papíru (například A0). Do prostoru tohoto papíru je možné vkládat několik typů objektů, které tvoří vlastní výplň tiskové sestavy (viz obrázek Obr.4): Mapa představuje pohled na zpracovávanou situaci. Dle typu sestavy je možno volit rozsah zobrazení pomocí souřadnic omezujícího obdélníku, měřítko a také typ mapy (uzly a úseky se kreslí dle definice uživatelských značek nebo jako schéma tedy dle aktuálního nastavení, například dle aktuální tématické mapy). Legenda dle zadaného typu představuje pohled na definici aktuálních tématických map nebo zobrazuje seznamy uživatelských značek nebo čar. Textové pole zobrazuje zadaný text. Pokud je typ pole zadán jako automatický typ, lze zobrazovat různé popisné informace vztahující se k použitému kladu, jeho mřížce atd. Je tedy svázán s tiskovou sestavou typu globální šablona (viz dále). Klad listů tento objekt je možné vložit do globální šablony. Představuje náhled na použitou mřížku dělení zájmové oblasti na tiskové oblasti. OLE objekt tento objekt umožňuje vložit soubor libovolného programu podporující technologii OLE (object linking and embedding). Lze tak například do sestav vložit rastrový obrázek, textový dokument, tabulku MS Excel atd. (viz obrázek Obr.4). Tiskové sestavy jsou dvojího typu: Individuální sestava představuje pohled na individuální tiskový výstup. Může obsahovat libovolný počet mapových pohledů na libovolný prostor zájmové oblasti. Globální šablona představuje šablonu pro tisk několika sestav, jejichž oblast tisku je dána jednotlivými čtverci vybrané mřížky kladu listů. Tisk globální šablony představuje automatický tisk několika sestav postupně za sebou, přičemž je vždy změněn pohled objektu mapa a informace svázané s objektem automatický text.

6 Obr.4 Ukázka globální šablony připravené k tisku Závěr Program HYDRONet 3 je možné s úspěchem použít: ve fázi tvorby a analýzy dat projektů stokových sítí (datová struktura je založená na široce rozšířeném MS Access, samotný program je vybaven množstvím kontrolních či editačních funkcí a umožňuje tvorbu uživatelských dotazů), pro výpočet stokových sítí, případně import výsledků dynamických simulací a především v závěrečné fázi tvorby výstupní dokumentace, kde HYDRONet 3 vykazuje výrazné zjednodušení pracnosti. Díky zavedení principu vrstev (existují vrstvy stokového systému, podkladních map, mřížek kladu listů) lze dále do programu přidávat jednotlivé nezávislé vrstvy a tím výrazně rozšiřovat jeho možnosti využití. V letošním roce se počítá s implementací jednoduché vrstvy terénu založené na 3D bodech a vrstevnicích (bude tedy možné například promítnout topologii stokové sítě a terénu a získat tak údaje o terénu šachet). Dále se uvažuje se zavedením kreslící vrstvy, která by výrazně posunula HYDRONet 3 směrem k nahrazení CAD programů při tvorbě výstupní dokumentace a zároveň by umožnila uplatnění programu pro jiné úlohy i v jiných oborech.