Бывает такое, что при паводке река выходит из своих берегов. И бывает такое, что при повышении уровня воды в реке происходит обратная взаимосвязь грунтовых вод с водотоком: если в межень грунтовая вода питала реку по модулю подземного стока, то в паводок происходит обратная фильтрация воды из реки в грунт.
Можно ли создать информационную модель такого явления? Bim модели в изысканиях явление редкое, но... конечно можно. Ниже принтскрин IFC 4*1 модели реки с гидроизогипсами грунтовых вод на 5е сутки паводковых явлений.
Кроме светло голубой поверхности воды в реке, на рисунке можно наблюдать темно-синие "мокрые" пятна: это и есть места, где уровень грунтовых вод выше уровня дневной поверхности земли.
IFC информационную модель можно покрутить в браузере через ресурс viewer.autodesk.com: https://autode.sk/3JW7bqe. Выделяя объекты, в свойствах я прописал некоторые характеристики. Их можно найти категориях DKS_property.
Формат IFC 4x1 позволяет передавать и данные систем координат. Вся эта модель собрана в итоге в UTM84-37N. А это значит, что все поверхности можно экспортировать в ГИС форматы и переносить в такие программы как Qgis.
Гидрологическая часть:
В прошлой статье https://dzen.ru/a/ZAWmNnWhG3vWKjSu?share_to=link я описал как сделал гидравлику реки с решением таких задач, как
- гидравлический подпор перед опорами моста
- гидравлический подпор перед водопропускной трубой
- гашение энергии потока в быстротоке
- гидравлические расчеты русла на стационарное неравномерное течение.
Задавшись точной геометрией русла, гидравлическими свойствами ее элементов и нужным расходом, мы получили в среде civil 3d river and flood analysis (младший брат HEC-RAS, адаптированный для работы в CAD) поверхность воды. Давайте посмотрим на продольный профиль реки.
На профиле явно видны подпоры перед мостом и водопропускной трубой. Ну и в целом мы получили скорости потоков в сечениях, уровни воды и понимание того насколько река выйдет из берегов (зоны затопления).
Вот, например, ситуация на выходном сечении водопропускных труб: модуль River and flood analysis указал уровень воды, критическую глубину сечения и энергетическую линию (скоростной напор). Узнать скорость потока не составляет труда, режим течения тоже понятен. Короче, полная гидравлическая инфа:
Т.е мы видим поток воды со скоростью. ~1,82 м/с с режимом течения, близким к сверхкритическому. Можно даже открыть это сечение встроенном калькуляторе и посмотреть на число Фруда.
Гидрогеологическая часть:
Имея на руках цифровую модель рельефа, геолого-литологические разрезы, гидрологический план территории и фильтрационные свойства грунтов и рассчитанную выше поверхность воды в паводке, мы можем загрузить все это дело в Processing modflow 8 и посмотреть, насколько повышенный уровень воды изменить уровень грунтовых вод и за какой промежуток времени.
Дальше дело техники: перенос палок и веток из Processing Modflow в формате DXF в Civil 3d, сборка поверхности и экспорт IFC файла.
PS. Магарычи и портвейны принимаю почтой.
