معرفی نرم افزار های مهندسی هیدرولوژی ارتش امریکا

درحال مشاهده: معرفی نرم افزار های مهندسی هیدرولوژی ارتش امریکا

ادعونی اهدای خون

معرفی نرم افزار های مهندسی هیدرولوژی ارتش امریکا

۱۳۸۹/۱۰/۱۷

14:58

امیرحسین ستوده بیدختی

مطالبی را که راجع به این موضوع مطالعه خواهید کرد توسط مرتضی فیروزی گردآوری شده و توسط دوست گرامی آقای مهندس مجتبی نوری (شرکت آب منطقه ای آذربایجان غربی) بازخوانی و بخش هایی توسط آقای دکتر بهزاد حصاری (هیئت علمی بخش فنی و مهندسی مرکز تحقیقات سازمان جهاد کشاورزی) و آقای دکتر هیراد عبقری (عضو هیئت علمی دانشگاه ارومیه) ویرایش شده است .

پس از جنگ جهانی دوم مهندسینی که به سن بازنشتگی نزدیک می شدند علاقه مند به در اختیار گذاشتن تجربه و مهارت خود برای پیشرفت منابع آب ارتش بودند.

مرکز مهندسی هیدرولوژی ارتش امریکا (HEC) ، تاسیس 1964 یکی از شش مرکز مدیریت منابع آب (IWR) و وابسته به مهندسی ارتش امریکا (USACE) و دارای سه بخش داخلی است ، که شامل :

1-هیدرولوژی و هیدرولیک 2-سیستم منابع آب 3-سیستم مدیریت منابع آب ؛ می باشد و برای مطالعه و بررسی تخصصی مهندسی آب چون هیدرولوژی آب های سطحی وزیرزمینی ، هیدرولیک رودخانه و حمل رسوب ، آمار هیدرولوژیکی ، آنالیز ریسک ، تجزیه تحلیل سیستم مخازن ، مدیریت منابع آب و ...ایجاد شده است.

اولین سری از مجموعه نرم افزارهای HEC در سال 1968، با نام های HEC-1 (هیدرولوژی حوضه آبریز) – HEC-2 (هیدرولیک رودخانه) ، HEC-3 (آنالیز سیستم مخازن ) و HEC-4 بودند.

البته همانطور که گفته شد این مطالعات برای ارتش امریکا انجام می شود اما نتایج این فعالیت ها برای استفاده از طریق وب سایت آن به نشانی : http://www.hec.usace.army.mil ، به صورت رایگان در اختیار عموم قرار گرفته است.

آنچه در ادامه آمده در واقع توضیحی مختصر و معرفی نرم افزارهای سری HEC می باشد.

RAS مخفف River Analysis System ، سیستم تحلیل رودخانه - مرکز مهندسی ارتش امریکا نرم افزاری است که امکان انجام محاسبات هیدرولیک رودخانه در جریان ماندگار و غیرماندگار در کانال های طبیعی و مصنوعی را به کاربرمی دهد.و در واقع ورژن ارتقا یافته HEC-2 اولیه است.

آخرین ویرایش این نرم افزار - 4.0 می باشد که امکانات افزوده شده به آن عبارتند از :

حمل رسوب / مدل سازی بستر

روش آنالیز برخورد رسوب (SIAM)
کیفیت آب – مدل سازی دمای آب
قوانین تعریفی توسط کابر برای نحوه کنترل عملیات دریچه
مدل سازی جریان در لوله های تحت فشار
ایستگاه های پمپاژ
معادلات HEGER
ابزار جدید طراحی کانال – ابزار بهسازی
ابزار Georeference کردن
انواع جدید دریچه
خروجی گرافیکی جدید
آیکون های جدید حالت های گرافیکی
پشتیبانی از ویندوز ویستــــا

توضیحات بیشتر راجع به ویرایش جدید را Release Notesو What's New?

مربوط به March 2008 بر روی هرکدام کلیک کنید و بخوانید.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست : ( آپدیت May 2008 )

که به صورت یک بسته نرم افزاری شامل فایل اجرایی نرم افزار و راهنمای کاربرمی باشد.

حجم دانلود این بسته نرم افزاری : 45.4 MB

برای دانلود اینجا کلیک کنید.

*** کتاب فارسی راهنمای موجود در واقع ترجمه راهنمای کاربر ورژن 3.0 این نرم افزار می باشد .

نصویر کتاب-الهه آب نام کتاب : سیستم تحلیل رودخانه

مترجمان : سعید جبلی فرد – آرش امیدوار-عطاالله نجفی

انتشارات : جها دانشگاهی

چاپ دوم – 35000 ریال

شابک : 5-56-6069-964

بسته ای نرم افزاری شامل شیوه ها ، ابزار ها و امکاناتی برای پردازش داده های مکانی در ArcGIS و با به کارگیری واسط گرافیکی کاربر (GUI) می باشد. و اماکن آماده سازی داده های هندسی (ژئومتریک) برای ورودی HEC-RAS و خروجی حاصل از فرآیند شبیه سازی در آن را می دهد.

برای ایجاد فایل ورودی ، کاربر می بایست مدل رقومی عوارض (DTM) از سیستم رودخانه را با فرمت TIN داشته باشد.

در واقع کاربر سری خطوطی مربوط به داده های ژئومتریک توسعه داده شده برای HEC-RAS ایجاد می کند.

داده های پروفیل سطح آب و سرعت از خروجی های حاصل از شبیه سازی RAS می باشند که در GEORAS برای GIS و برای تجزیه تحلیل استخراج سیلابدشت و محاسبات خرابی سیل ، ترمیم اکوسیستم و سیستم های هشدار سیلاب به کار برده می شود.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست : HEC-GeoRAS 4.1.1 for ArcGIS 9.1

فایل اجرایی نرم افزار .................................... حجم دانلود: 9 MB

برای دانلود نرم افزار اینجا کلیک کنید.

برای دانلود هر عنوان بر روی آن کلیک کنید.

User Manual -3.5 MB

مثال کاربردی (6.7 MB )

پروژه انجام شده به همراه نقشه (120 MB)

HMS مخفف Hydrologic Modeling System – سیستم مدل سازی هیدرولوژیکی – بر اساس شبیه سازی بارندگی – رواناب در حوضه ها و با استفاده از قابلیت گرافیکی بسیار قوی ، جهت مطالعات آبرسانی ، هیدرولوژی سیلاب ، پیش بینی پاسخ هیدرولوژیکی حوضه ها در مقابل توسعه شهری ، زهکشی آب های سطحی ، طراحی سرریز مخازن ، کاهش خسارت سیلاب ، روندیابی های مربوط به مخزن و رودخانه با روش های مختلف قابل استفاده است.

سه مؤلفه اصلی سیستم عبارتند از :

1- مدل حوضه 2- مدل هواشناسی 3-مشخصه های کنترل

و اجزای دیگر این نرم افزار در حالت کلی عبارتند از :

برآورد پارامترها و امکان اتصال به GIS با استفاده از HEC-GeoHMS

آخرین ویرایش نرم افزار (HEC-HMS 3.2) مربوط به Apr 2008 ، و قابل دسترسی از سایت HEC می باشد.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست : ( آپدیت Apr 2008 )

فایل اجرایی نرم افزار .................................... حجم دانلود: 46.8 MB

برای دانلود نرم افزار اینجا کلیک کنید.

برای دانلود هر عنوان بر روی آن کلیک کنید.

User Manual

User Quick Start

Application Guide

Technical reference Manual

Release Note

Exa. Style Sheet

*** کتاب فارسی راهنمای موجود برای ورژن 2.2.2 (سازگار با WMS7.1 ) می باشد .

نام کتاب : سیستم مدل سازی هیدرولوژیکی

مترجمان : سید سعید موسوی ندوشنی – علی داننده مهر

انتشارات : دیباگران تهران

چاپ اول– 40000 ریال

شابک : 7-554-354-964مخفف Geospatial Hydrologic Modeling Systemنرم افزاری برای کاربرد در نرم افزار

Arc View و در واقع برای کاربرد در GIS طراحی شده است.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست :

فایل اجرایی نرم افزار .................................... حجم دانلود: 5.6 MB

برای دانلود نرم افزار اینجا کلیک کنید.

User Manual

American River Data -15.2MB

American River Project -43.1MB

SSP مخفف Statistical Software Package ، بسته نرم افزاری آماری از سری HEC و به صورت نسخه آزمایشی (Beta) ، در June 2006 ارایه شده و امکان تجزیه تحلیل آماری داده های هیدرولوژیکی را فراهم می کند.

نرم افزار فعلی محدود به تجزیه تحلیل تناوب جریان سیلابی – طبق بولتن 1982- 17B می باشد.

این نرم افزار دارای واسط گرافیکی کاربر نیز می باشد.

ذخیره فایل به صورت متنی و با فرمت ASCII و XML می باشد و در DSS قابل استفاده می باشد.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست :

که به صورت یک بسته نرم افزاری شامل فایل اجرایی نرم افزار و راهنمای کاربرو مثال کاربردی می باشد.

حجم دانلود این بسته نرم افزاری : 25.2 MB

برای دانلود اینجا کلیک کنید.

--------------------------------

RPT مخفف The Regime Prescription Tool – ابزاری برای تسهیل ورود ، مشاهده و مستند سازی جریان/ دبی پیشنهادی در زمان واقعی (Real-Time) می باشد. - که برای دستیابی به :

1- ارتباط گروهی بین تنظیمات که امکان ضبظ و پلات از دبی / جریان پیشنهادی را در زمان واقعی می دهد.

2- دبی پیشنهادی نیز توسط اطلاعات هیدرولوژیکی که قابل دسترسی سریع برای دانشمندان ، مهندسان و مدیران آب در طول فرآیند فرمول بندی است، پیشنهاد می گردد.

RPT در اصل برای تصویرحالت گرافیکی است و برای اصلاح کمی جزییات تجزیه تحلیل مانند تجزیه تحلیل های آماری و یا روندیابی مخزن / رودخانه – نیست و اینکار توسط نرم افزار های دیگری انجام پذیر است.

در عوض به نظر می رسد نرم افزار HEC-RPT مکمل نرم افزارهای دیگر در ایجاد آسان سری زمانی جریان میباشد که می توان تحلیل های گرافیکی و یا نتایج آن را به راحتی در سایر نرم افزار وارد و استفاده نمود.

کاربری RPT شامل 2 مرحله اصلی است :

تعیین شرایط هیدرولوژیکی
تعریف دبی پیشنهادی

۱.که در بخش اول دو روش وجود دارد.روش اول روشی آسان که در آن کاربر شرایط هیدرولوژیکی را با سال وقوع آن مشخص می کند.

مثال : رطوبت (سالهای وقوع از 1954-2003 ) : 1960,64,65,73,95,98,2000

و تعیین منظور از "رطوبت" که درصدی بیش از 25% و ...

دومین روش از همین بخش پیچیده تر است و در آن کاربر الگوریتمی را از سری زمانی مرکب از جریان طبیعی رودخانه ، حجم ذخیره مخزن ، بارش و ... تشکیل می دهد و محاسبات الگوریتم نتیجه را مشخص می کند.

۲.در پنجره اصلی این بخش خانه هایی برای وارد کردن اعداد و توضیحات مورد نظر (مانند : سیلاب و دبی حداقل و ...) در نظر گرفته شده است که نتیجه گرافیکی آن در دو بخش جداگانه نمایش داده می شود تا امکان مقایسه بین دبی پیشنهادی تعیین شده و دبی طبیعی رودخانه را به کاربر بدهد.

در حال حاضر ویرایش 1.1 نرم افزار مربوط به Jan 2007 برای دانلود بر روی سایت قرار گرفته و به گفته تیم آماده سازی آن هیچ تغییر محسوسی نسبت به ویرایش اولیه آن ( 1.0) صورت نگرفته و تنها ایراداتی رفع شده است.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست :

حجم دانلود فایل اجرایی نرم افزار : 37.3 MB

برای دانلود اینجا کلیک کنید.

برای دانلودUser Manual بر روی آن کلیک کنید.

ResSim مخفف Reservoir System Simulation – سیستم شبیه سازی مخزن و از سری نرم افزارهای نسل جدید (NexGen ) سری HEC می باشد.

این نرم افزار برای مدل کردن بهره برداری مخزن در یک یا چند مخزن با تعریف انواع بهره برداری ها با اهداف و محدودیت های متفاوت طراحی شده است.

هدف از طراحی نرم افزار به طور دقیق تر کمک به مهندسین و خصوصا" اپراتورهای سد برای

برنامه ریزی واقعی تر
پیش بینی موارد اضطراری
و اعمال مدیریت به هنگام و بهتر

عنوان شده است.

HEC-ResSim - الهه آب

این نرم افزار امکان این را دارد تا نقشه های ژئورفرنس (GeoReference ) شده وارد آن شود و طرح های شماتیک و یا تغییرات مدنظر که باید در مخزن اعمال شود را با ابزار رسم ، بر روی آن نقشه رسم و پیاده کرد.

آخرین ویرایش این نزم افزار HEC-ResSim 3.0 و مربوط به April 2007 می باشد.

آخرین موارد اضافه شده در ویرایش نهایی آن عبارتند از :

توسعه خروجی ( 2 مورد) : پمپ ها و نیروگاه برق آبی

توسعه انواع بهره برداری (9 مورد)
توسعه مدیریت داده & آنالیز عوارض (3مورد)

ورودی های شبکه – تهیه گزارش برای کاربر – ایجاد امکان پیش بینی و شبیه سازی طولانی مدت

(Long Term Simulation)

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست : (آپدیت Apr 2007 )

فایل اجرایی نرم افزار .................................... حجم دانلود: 40.3 MB

برای دانلود نرم افزار اینجا کلیک کنید.

برای دریافت فایل های زیر برروی آن ها کلیک کنید.

User's Manual 3.0

Quick Start Guide 3.0

Release Notes 3.0

FDA مخفف Flood Damage Analysis – آنالیز خسارت سیلاب – که متدهای آنالیز ریسک برای مطالعات کاهش خسارات سیلاب طراحی شده است.

هدف از این مطالعات امکان پذیری توصیه راه حل های بهتر به مهندسین و مدیران منابع آب است.

اما نقش این نرم افزار در آنالیز خسارات سیلاب عبارتست از :

ذخیره داده های هیدرولوژیکی و اقتصادی ضروری برای یک آنالیز
ابزاری برای تصویر سازی از داده های وروردی و خروجی
محاسبات مورد انتظار سالانه خرابی و معادل آن
محاسبات احتمالاتی سالانه و مشروط مورد نیاز برای گوره ها (Levee )
به کارگیری پروسه آنالیز پایه ریسک

ویرایش فعلی نرم افزار 1.2 می باشد اما تیم نرم افزاری دو وعده داده که هنوز به وعده 2006 خود نسبت به ویرایش 1.3 نرم افزار عمل نکرده !! و وعده بعدی آن انتشار ویرایش HEC-FDA 2.0 که جزو سری نرم افزار های نسل جدید سری HEC محسوب خواهد شد که قابلیت اتصال به GIS را نیز خواهد داشت.

** دانلود نرم افزار ویرایش 1.2 مربوط به سال 1999-2000 :

برای دانلود فایل اجرایی نرم افزار.................................. بر روی اینجا کلیک کنید.

EFM مخفف The Ecosystem Function Model - مدل کارآیی اکوسیستم – برای کمک به مطالعات گروهی تعیین عکس العمل اکوسیستم نسبت به تغییرات رژیم جریان رودخانه یا اتصال به تالاب ، طراحی شده است .

EFM-1

تجزیه تحلیل HEC-EFM در 3 مرحله عبارت است از :

تجزیه تحلیل آماری از رابطه بین هیدرولوژی و اکولوژی
مدل سازی هیدرولیکی
در طی این فرآیند ، مطالعات تیمی را قادر به تصویر سازی و تعریف شرایط اکولوژیکی موجود ، مشخص سازی مناطقی که قابلیت بازگشت به شرایط اولیه را دارند و ارزیابی و رتبه بندی مناطق بر اساس پیش بینی عکس العمل مناطق در برابر تغییرات از وجوه مختلف .

برای ورود داده به این نرم افزار می توان از انواع مختلف فایل ها با فرمت متنی و یا از اطلاعات موجود در سیستم ذخیره اطلاعات سری نرم افزار های HEC ، HEC-DSS استفاده نمود.

آخرین نرم افزار از سری HEC که تاکنون منتشر و برای دانلود بر روی سایت HEC قرار گرفته می باشد که مربوط به June 2008 می باشد.

** دانلود نرم افزار و فایل های پیوست :

فایل اجرایی نرم افزار .................................... حجم دانلود: 8.12 MB

برای دانلود نرم افزار اینجا کلیک کنید.

Quick Start Guide

DSS مخفف Data Storage System – سیستم ذخیره داده ، یک سیستم پایگاه داده که برای سهولت ذخیره و بازیابی مجدد داده های علمی توسط کاربران ، طراحی شده است.

این سیستم پایگاه داده داده هایی مانند : داده های سری زمانی – داده های منحنی – داده های شبکه ای جهت دار مکانی و ... شامل می شود.و به عنوان یک برنامه ترکیبی در اغلب برنامه های سری HEC کاربرد دارد.