OrgPad logo

PVH1/PVTS TOK - návod, poznámky a rozbor projektu

Created by Nikol Vypior (osobní/personal)

ČVUT FSv, Vodní hospodářství a vodní stavby

#Civil 3D, #HECRAS, #autoCAD, #manual, #návod

PVH1/PVTS TOK - návod, poznámky a rozbor projektu

Povrch v Civilu 3D

import bod

image

image

image

Zobrazení povrchu (styl)

image

image

definice povrchu

image

image

image

image

image

Vykřičník u povrchu → Přebudovat!

image

1) Vytvoření povrchu

2) Úprava povrchu

image

Způsob vytvoření povrchu terénu v aplikaci Civil 3D

V případě, že zaměření podrobného bodového pole není provedeno v podobě příčných profilů, je třeba pro další práci s terénem zpracovat povrch terénu. V tomto případě bude využita plocha definovaná TIN (trojúhelníková nepravidelná síť) – více zde.

  1. Povrch koryta bude definován skupinou bodů a povrch okolního terénu bude definován vrstevnicemi.
  2. Nejprve je třeba vytvořit definici bodů, která bude sloužit pro prostorovou triangulaci povrchu (TIN). Mimo koridor se zaměřenými body bude povrch dodefinován vrstevnicemi (jedna z hladin ve výkresu v zadání).
  3. Stáhněte si soubor bodů. Proveďte transformaci souřadnic Y= - X, X=-Y, odstraňte sloupec „kód kvality“, odstraňte záhlaví (5 řádků) tak, aby 1. řádek začínal 1. bodem v seznamu.
  4. Odstraňte body (celé řádky), které se dle popisu týkají mostů a lávek (mostovky, svodidla, zábradlí, římsa, strop, ) - zásadou je odstranit všechny body, které nedefinují jednoznačně úroveň terénu. Použijte filtru v excelu podle názvu.
  5. Zbylé body zkopírujte a vyexportujte do .txt.
  6. Otevřete si nový výkres v C3D se základní popř. vodařskou šablonou (C3D_vykres_start.dwt). Případně můžete styly z této oborové šablony kdykoliv později dle potřeby importovat.
  7. Dále proveďte import bodů (z připraveného .txt) souboru a vrstevnic a lomových hran (z příslušných hladin přiloženého výkresu Kolovraty-mapa.dwg).
  8. Postupujte v prostředí C3D např. dle tohoto odkazu
  9. Definice povrchu je třeba doplnit právě lomovými hranami, kterými jsou např. břehy koryta, kraje silnic, horní a dolní hrany zdí, atd. (viz hladiny ve výkresu Kolovraty-mapa.dwg), podél nichž se upravuje triangulace mezi body.
  10. Stejným způsobem, jako se vkládají povinné spojnice  se vkládají i vrstevnice (viz. definice povrchu).
  11. V okamžiku, kdy je vygenerován povrch koryta a okolí vzniká povrch terénu.

odmazat nevhodné body

body nad sebou

posunout bod o 2-3cm

Úprava trasy

modifikace tvaru: Geometrický editor (např. definice poloměrů křivosti)

 

Podélný profil v trase

→ fce Profil (Vytvořit)

Vložení trasy ( a staničení)

reka1

3) Definice osy koryta

PŘ u OBJEKTů

Při malých průtocích nevadí nemít kolmo na lávku. U větší průtoků je již potřeba.

image

https://www.vut.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=56099

https://www.vut.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=56099

pohoz s patkou

image

opevnění

 

 

image

image

image

oživená kamenná rovnanina s patkou ze záhozu nebo rovnaniny

image

dřeviny

vrby, olše lepkavá

olše šedá

Střemcha obecná

Dub letní, zimní

Líska obecná

Jasan ztepilý

Javor klen, mléč, babyka,

Lípa velkolistá a malolistá

Břízy, Topol černý, osika

Oživená kamenná rovnanina

image

image

image

image

vyšší rostliny = makrofyta

3 typy makrofyt:

lepší přirozená sukcese (zarůstání)

nevegetační

tvar patek

image

opevnění dna i koryta

image

patka + dlažba (trávobetonová) + osetí

image

vegetační

Opevnění

kombinované

oživené pohozy, záhozy, rovnaniny a dlažby

Brody (peřeje) a tůně

image

image

opevnění složeného koryta

image

horní část opevněna drnováním

dolní část zához. patka + dlažba

image

horní část oseta - založení osevem (využití geotextilie)

dolní část zához. patka + dlažba

image

dolní část makadam. pohoz

vzorový příčný profil

Vzorový příčný profil se kreslí v měřítku 1:100, 1:200, výjimečně 1:50, zpravidla v měřítku příčných řezů. Vykresluje se pro fiktivní terén, aby se v rámci jednoho řezu postihly možné případy řešení opevnění svahů , např. polovina řezu zachycuje svah v zářezu, druhá polovina svah v násypu nebo ohrázkování.

Vzorový příčný řez musí určovat rozměrově i materiálově technické řešení liniové stavby. Kresba se doplní stručnými a výstižnými popisy, kótami a charakteristickými údaji (vymezení úseku platnosti vzorového příčného řezu apod.).

Platnost vzorového příčného profilu je pro celý úsek, který je ve výkresu specifikován.

image

image

image

Situace

1:500

osa

poloha příčných řezů - tlustá čerchovaná čára s ozančením

image

bod nad terénem → násyp

HEC-RAS

podélný profil

délkové měřítko shodné s půdorysem

výšková měřítka zpravidla 1:100

 

image

image

image

Informace k vzorovým příčným profilům

Měly by být zakresleny tyto případy (pokud se pro ně technnické řešení liší):

 

Pokud vychází niveleta dna nade dnem původního koryta, tak se nedosypává !

bod pod terénem → zářez (výkop)

HEC-RAS

Excel

Civil 3D

Hydraulické posouzení úprav pomocí výpočtu nerovnoměrného proudění.

podklady

image

Výpočet průběhu hladin povodňových průtoků a posouzení stávajícího stavu protipovodňové ochrany pomocí výpočtu 1D ustáleného nerovnoměrného proudění.

Návrh úpravy trasy a sklonových poměrů dna kynety, rozměrů kynety a celého koryta pro převádění

Návrh technického řešení vzorových příčných řezů.

Návrh spádového objektu pro navázání upravené nivelety dna na stávající

Zpracování výkresové dokumentace

Sestavení technické zprávy.

Orientační odhad nákladů

Civil 3D

CSN013469.pdf

Civil 3D /CAD

Zadání 21/22

ROZSAH

Osobní koeficienty

 

ZÁMĚR

Zkapacitnění

minimaliazce škod

Odstranění migrační bariéry

Stabilita úpravy

obnovit přirozenou fluviální geomorfologii

zapojení území do městského systému zeleně

SPPKB_02-006_2014_RYBI_PRECHODY.pdf

v svislicová menší než v průřezová

image

převod Qmin (Q300d) při dostatečné hloubce

heslo: 141PVH1

zajištění přístupnosti

v dolní části kyneta pro nízké průtoky

možnost řešení s břehovou úpravou

image

Opětovné posouzení

Posouzení stávající kapacity koryta

Výpočet pro Q20 - dochází někde k vylití?

image

zkapacitnění

Úprava koryta

image

zkapacitnění + kyneta

image

kyneta se bude pohybovat

Návrh

Mělké koryto

Nedostatečná kapacita?

Tool Palettes

Kapacita objektů

Koruna jezu příliš vysoká?

Nemůžu ji snížit - napájí rybník!

PŘ při meandrování

image

Práce s popisky

Pohyblivý jez

migrační překážka

rybí přechod

snížíme část koruny, dělící stěna, komůrky rybího přechodu

Tvar jezu

image

Řešení jezu s rybím přechodem

image

Část průtoku začne procházet přechodem, i při povodni

stabilizační pás

aby nedocházelo ke zpětné erozi

ploty

Sklony

Povrch

Neprůtočné a neefektivní plochy (ineffective flow areas)

= může se sem rozlít, ale neproudí

odskočení břehu

image

neprůtočná plocha - aktivně se nepodílí na průtoku

XS Data→ Options → Ineffective flow areas → 

image

Dle druhu ryby

"hráze" (Levees)

není za ním průtok dokud se nepřelije

Options → Levees

Výpočet

 

sklon - Q1 - Příčný profil -de

i návrh = i stabilní

Zadání jezu do HECu

Profil před: image

Inline Structure → první ikona vlevo Weir embankment → zadat korunu 

Výška koruny: 299.34 m n. m.

možnost zadat i tvar bočních stěn

Jez

domy

Jezové objekty

image

Specifika některých objektů

Překážka (Obstraction)

XS Data → Options → Obstractions → zadat → Aply data

 

Skleny

image

image

image

image

image

image

image

Předsazený a natočený pilíř

image

Mosty

v dialogu Geometric Data → Bridge/Culvert → nový dialog

image

image

potřeuji mít horní a spodní příčný profil (před a za mostem)

v HECRASu se vkládá kopie profilu objektu po určitou délku od příčného profilu koryta

 

Add a Bridge → zadat staničení (nějaké číslo kde je most - s tímto číslem se nepočítá)

image

zde reálné hodnoty staničení profilů mezi kterými je objekt

image

Vlastní konstrukce pod touto ikonou:

image

image

 

pilíře:

image

imageimage

možnost spodek mostu zadat jako propustek (Culvert) - nabídka shape

image

3. OBJEKTY

Objekt šikmo, natočení

Energetický princip nebo princip změny hybnosti?

→ bridge modeling Approach Editor

2. Břehové hrany

v Cross Section Data → Left a Right Bank zadat staničení bodu → Apply data

nebo klikáním v editoru: v Cross Section Data → ikona vedle Apply data - Jump to the Graphical Cross Section editor → nové okno Graphics XS Editor → Set the Bank Stations

Graphical Cross Section editor

připojení JPEG s geolokací

součinitel expanze

ztráta *0,1

úprava geometrie

šablona pro C3D

C3D_vykres_start.dwt

soubor .geo

připojení WMS ortofoto

  1.  příkaz "MAPWSPACE“ a potvrdit ano
  2. Data → připojit k datům
  3. Přidat připojení WMS
  4. URL adresa: https://geoportal.cuzk.cz/WMS_ORTOFOTO_PUB/WMService.aspx
  5. Přihlásit (bez vyplnění jména, hesla)
  6. Vybrat vrstvu Ortofo a přidat do mapy
  7. Posunout v pořadí níž, pod Map Base

metoda po úsecích

Problém s oddělovači

Odděleno čárkou?

Hecras potřebuje oddělovač tečku!

Funkce nahradit v texťáku

součinitel kontrakce

ztráta *0,1

drsnosti

1. Mannings

od levého břehu doleva - kanál - od pravého břehu

vytvoření nových profilů pro objekty

Tools → XS Interpolation → 

→ vybírám spojnice, můžu je odstranit,..

→ kde bude?

river banks

image

angl. Reach

úsek, úsek toku, úsek kanálu mezi dvěma PK (plavebními komorami)

XS Cutlines = Příčné řezy

Kontrolovat jestli neimportoval obráceně!

Zapnutí n

image

image

image

Export c

image

Save geometry

interpolace mezi dvěma PŘ

Tools → XS Interpolation → Within a Reach / Between 2

 

Před spuštěním HECRAS

klávesa Win → Oblast → Angličtina

všude nastavit jednotky na SI

efektivní zrno

image

šedý obrazec → stanovit def

Podélný řez původní trasou

otočení šipky směru toku

highest stations should be upstream, and decreasing going downstream

GIS Tools → Reach invert lines table (tabulka definující trasu) → Reverse order

Výpočet tůně a brod

image

založit nový projekt

d_ef

image

Sklony v PŘ

Kyneta

Koryto

Berma

brod

pojížděna pouze technikou

+ niveletu

B

šířka v hladině při dominantním průtoku (uvažujeme Q1-Q5)

řešení tůní a brodů

3D křivka, ne spline

4) Stopy příčných řezů

image

tam kde bude stopa → budou se definovat příčné řezy

ZNAČENÍ: pořadí (číslování) ve směru toku od největšího k nejmenšímu

Export do aplikace HEC RAS

hecras_VUT.pdf

Import v HEC RAS

1) Změna směru toku

vždy Apply!

Tvar koryta a stabilita

image

imageimage

Vždy znám 2 hodnoty, třetí dopočítávám:   i stab = 0,07755 * def/ h = 0,047*(2650-1000)/1000*def/h   (Shieldsovo číslo)

Tečné napětí od proudící vody Tau = ro * g * h * i (pro široká koryta bez vlivu stěn; významný vliv břehů → h střední

Pro podmínky spočítat hloubku Q1-2 a při něm def a istab

http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PVTS/PROJEKT/ke_stazeni/cviceni/Cviceni_05.pdf

 

 

Výpočet kapacita kynety

Q330d

n cca 0,05

brod h = 0,2m, tůň h=0,4m

 

břehové hrany celého koryta

image

image

nová trasa kynety

a podélný řez

lze ručně posouvat podle potřeby po trase

Otočení řezů

GIS Tools → GIS Cutlines → Reverse crossection... → All v tabulce 26 

šipky odkud kam značení řezů

View → Options → Cross Section Properties

Zapnout Arrows 

 

2) Geometrie

profile = podélný profil

XS = příčný profil

tangenciální napětí

vzdálnost brodů a tůní

Vlnová délka cca lambda = 6,3 B

vymezit, kde se můžu pohybovat

pohybovat se v březích původního koryta + kam až můžu dle katastru

Jak generovat stopy?

terén do hecu?

Otevřít geometrii a importovat .geo z C3D

image

trasa koryta

Linie v s

image

Horní a dolní hrana koryta (fialová a růžová):

image

Stěhovavá kineta

image

sklon 1:2 od hrany ke kynetě

stopy na začátku a na konci objektů!

image

Pravoúhlá síť, rastr

ℹ️ Příčný řez se kouká po směru

cross-section direction should always be left to right – looking downstream

Výpočet stability

na Q1 - odečtu hloubku z HECu

imageimage

image

image

nové i_stab v nové délce kynety

trasa kynety

bodová křivka, trasa zakřiví čáru (vytvořit z objektů)

Hladina u jezu musí zůstat stejná → odběr do rybníka

nebo prodloužit potrubí výše do toku

jez nebudeme měnit

rybochod

dialog Vytvořit skupinu

Příčné řezy se nemají křížit

krátké nebo zalomit 

v C3D:

V HECRASu: GIS Tools → Reach invert line table (půdorysné souřadnice osy)

sklon?

3)Výpočet

Ustálené rovnoměrné proudění:

image

→ Vytváří se výpočetní plán

 

imageimage

image

image

Po Compute mohou vyskočit chyby → potřeba opravit

 

hloubka při Q1

střední hloubka v upravovaném úseku

i_stab pro původní délku

Niveleta kynety

 

Niveleta koryta - zelené

Niveleta

imageimage

image

image

odstranění zídky u mostku, aby vycházela kapacita

image

mini dialog Nástroje stop příčných řezů

Okrajové podmínky

image

image

image

image

image

Můžu vytvořit výpočetní soubory pro každý N-letý průtok zvlášť - třeba když jsou specifické podmínky v korytě.

image

image

HECRAS- zadani Q, okraj podminek a objektu_CVUT.pdf

Hledání kapacity v HECu

postupně zvyšuji průtok a zjišťuji, kdy se kde poprvé vyleje z koryta (první dotyk s břehovou hranou) → podívat se do řezu a zjistit kam se rozlévá - jestli nelze lokálně posunout břehovou linii? Brát v úvahu možnost rozlivu dle podmínek zástavby a infrastruktury

image

stupeň drsnosti

Spádové prvky?

Nižší sklon než původní - Vznikl rozdíl?

Pro vzniklé výškové rozdíly přednostně volíme prahy (výšky do 30 cm) nebo kamenité rampy (výšky nad 30 cm).

práh

když nebudou vycházet i stabilní → navrhnu i stabilní a udělám práh

image

jez

image

Niveleta kynety - červená

export z C3D

Povrch terénu v RAS Mapperu

RASTR:

Přiřazení geometrie:

Geometries → vybrat .geo soubor (export z C3D)

 

4) Výstup

1. základní koryto

image

Linie břehových hran

2. stěhovavá kyneta

imagebude se mi měnit hloubka - tůně, brody

Zobrazování výsledků

image

image

Zobrazení jednotlivých příčných profilů

nabídka Options

Podélný profil:

image

pod Options - Plans, Profile, Use RS as X axis,...

Tabulky dvojího typu:

image

image

Detaily příčných profilů

image

Tabulka podélného profilu

 

imageimage

 

Psané podélné profily - kromě hladiny i úrovně břehů - kde dochází k vybřežení?

→ Vytvoření vlastní tabulky

imageimage

image

PVH1 TOK - videa a tutoriály pro SW

Tool Palettes → Všeobecné

trasa kynety

šířka bermy

hloubka spíš k 0,6m

5) Export povrchu do DEM

image

Šablona typických řezů

image

image

úpravu ukončit za lávkou

image

image

image

vytvoření povrchu hladiny

image

Import C3D

vytváření šablony

image

image

Návod na š

Zapnutá paleta nástrojů:

image

Unikátní označení šablony!

Základna:

image

využití modrých sirek:

image

 

 

image

Editace podsestavy:

image

image

Návrhová linie

Tvorba nového koryta

= vytvoření nového povrchu

Nové stopy PŘ

Koridor

Typické řezy koridoru

Prospektor

vidím sestavy

Export do hecu

výzva k určení umístění základny šablony

trasa

musím umístit koridor na trasu

zrcadlení - po vybraní

vybrat podsestavu

vodící linie

Model koridoru

image

image

image

image

image

image

přidat podsestavy

image

vložit - lze vložit mezi dvě existující

Výkresy

Určuje příčné řezy

Objem výkopů a násypů

Vytvoření zobrazení příčných řezů

image

Vytvoření šablony typických řezů

image

Vytvoření koridoru

image

Povrch z koridoru a propojení dvou povrchů

image

provést návrhové průtoky Q20, Q100 s min. škodami

Vytvoření zobrazení podélného profilu

image

export pro HEC-RAS

napojení na kynetu!

min. hloubky při Q210d

rybí přechod

image

image

image

 

jez

image

Výpočty

Podélný řez

Rybí přechod

Situace

image

image

image

Vzorové příčné řezy

image

image

prahy

image

Technická zpráva

z čeho jsem vycházela

zajištění kapacity

směrové vedení

slabší místa - jaká opatření → co bych dělala

úprava břehu, jeho stabilita

 

image