2 프로그램 사용MIKE URBAN은 가장 진보한, 강력한 그리고 이해하기 쉬운 급수 모델링 패키지입니다. MIKE URBAN WD (Water Distribution)으로 여러분은 전체 급수 시스템 혹은 선택한 일부 시스템에 대한 정상 상태 및 확장 기간 시뮬레이션을 수질 혹은 수충격 해석과 병행하여 해석할 수 있습니다. 사용자는 사용자가 선택한 다양한EPANET (public domain EPANET engine developed by EPA, US) 엔진과 수충격엔진 (DHI사 개발) 그리고 WD-도구 (소방 해석, 관 유속계수 캘리브레이션, 다양한 속도 펌프, EPANET엔진 수정을 기본으로 한 확장 조절을 위해 DHI사에서 개발)에 맞는 모델 데이터를 입력할 수 있습니다. 사용자는 또한 급 배수 시스템에적당한 ‘Asset WD’ 데이터를 입력할 수 있습니다. EPANET 엔진은 모델 매니저를이용하여 사용할 수 있으며 WD-도구를 사용하기 위해서는 MIKE URBAN 급 배수시스템의 WD-도구 라이센스가 필요합니다. 수충격 모듈을 사용하기 위해서는WD-WH 모듈 라이센스가 필요합니다.MIKE URBAN은 마이크로소프트 윈도우 95, 98, NT, 2000, XP 체제 아래서 운용되는 완벽한 그래픽 환경을 제공하며 US 및 SI 단위를 지원합니다.MIKE URBAN이 제공하는 극도의 유연성은 급수 모델을 개발할 때 드러납니다. 사용자는 GIS 데이터베이스나 기존 관망에서 나온 데이터 파일을 불러오거나 관망관망을 개략적으로 그리는 작업 혹은 직접 데이터를 다루는 모든 일들을 포함하여입력할 수 있는 다양한 방법을 개발할 수 있습니다.관망 시스템에 대한 지도가 있다면, MIKE URBAN은 이 지도를 불러올 수 있으며배경 이미지로 사용할 수도 있습니다. 그 위에 사용자가 원하는 관망 시스템 레이아웃을 만들게 됩니다. 관망 구성 요소들은 툴 바에서 선택할 수 있으며 각 구성요소들의 정확한 위치를 화면에 표시할 수 있습니다.많은 경우, 기존의 급수 관망 시스템들이 상세한 지도를 가지고 있지 않기 때문에이 경우 관망 모델을 시각적으로 만들어 사용할 수 있습니다. 이러한 상황을 위하여, MIKE URBAN은 사용자로 하여금 급수 구성 요소들을 (즉, 관, 연결부 노드, 펌프, 밸브, 탱크 및 저류조) 쓰기 쉬운 대화 상자를 이용, 간단하게 정의하여 모델을개발할 수 있게 만들어 줍니다. 이렇게 함으로 관 관망 모델에 대한 정확한 지도가없을 경우 모델을 정의할 수 있게 됩니다.관망이 모두 정의되고 나면, 관망에 대한 수리 해석을 수행합니다. 자세한 보고서가 해석 결과로부터 만들어 지며 인쇄가 가능합니다. 더불어, 관망에 관한 그래픽결과도 볼 수 있으며 계산된 관 유량이나 연결부 노드의 잔류 압력을 검토할 수 있습니다.이 사용자 가이드는 다음과 같은 몇 개의 과로 구성되어있습니다:1. 모델 사용: MIKE URBAN 급 배수 모델링의 기본 운전에 대한 기본적인 이해를 제공합니다.2. EPANET 입력: 데이터 입력 대화 상자 사용법에 대한 상세한 설명을 제공합니다.3. 급 배수 도구: 소방해석, 관 유속계수 보정 등과 같은 추가적인 모델링 도구에대한 상세한 설명을 제공합니다.4. 수충격: 수충격 모듈에 대한 상세한 설명을 제공합니다.5. 프로그램 이론: 이 프로그램 개발에 사용된 이론을 소개합니다.88 MIKE URBAN
2.1 미리 보기MIKE URBAN 급 배수(WD)는 아래와 같은 모듈로 구성되어 있습니다.2.1.1 EPANET관 흐름 모듈MIKE URBAN은 정상류와 압력 조건 그리고 관망 내 수질 들을 계산하기 위해서US EPA - EPANET 2.0에서 개발한 매우 폭 넓게 사용되고 전세계적으로 인정한‘수치 엔진’입니다. 노드와 링크 시스템을 풀기 위한 EPANET 이론에 의한 식은‘기울기 알고리즘’으로 알려져 있는 식이고 이 기능은 사용자들의 관심을 끌만한 특징이 있습니다. 첫째, 각 반복되는 알고리즘을 풀기 위한 이 시스템의 선형 방정식은 희박(sparse), 대칭(symmetric) 그리고 양한정(positive-definite) 입니다. 또한이 시스템은 해결을 위해 매우 효과적인 희박 매트리스(matrix) 기술을 사용합니다.두 번째로, 이 방법은 이 첫 번째 반복을 마친 후 모든 노드는 지속적인 유량을 유지합니다. 마지막으로 세 번째는 펌프를 밸브를 조작하거나 모델의 구성요소를 변화시켜도 식 구조를 변화시키지 않고서도 이용이 가능합니다.MIKE URBAN 관 흐름의 가장 중요한 특징은:• 정상 상태 해석.• 확장 기간 해석.• 규칙 기반 제어.수질 모듈수질 해석은 물의 체류시간, 소스 추적, 용해 물질의 경로 계산, 부유물질의 성장또는 부패 결정 계산에 사용합니다. 수질 해석은 효과적인 랑그랑지안 (LagrangianTime Driven method) 이론을 기본으로 하고 있습니다. 수질 소스는 농도에 물질유입에 의해 정의됩니다. 벌크 유량 반응은 n-차 방정식으로 모델링 하며 관 벽 반응은 0차 또는 1차 방정식으로 모델링 할 수 있습니다. 수질 잔류 물질의 성장과부패는 제한적인 위치 방정식 (limiting potential)으로 모델링 할 수 있습니다. 그리고 관 벽 반응 계수는 관 유속계수와 일치합니다.MIKE URBAN 수질 모듈의 가장 중요한 특징은:• 물 체류시간 해석.• 잔류 염소 농도 해석.• 오염 물질 경로와 농도 해석.2.1.2 WD-도구소방해석물 활용 중 가장 빈번하게 모델링 해야 하는 과제 중 하나가 소방해석입니다. 소방해석 모듈은 설계 압력 하의 소방해석과 설계한 유량 하의 잔류 압력에 대해 계산하는 것이 가능합니다.소방해석을 모델링 하는 두 가지 기본 방법은:• 소방 유량 지정 후 소방 압력 계산.• 소방 압력 지정 후 소방 유량 계산.MIKE URBAN WD User Guide 89
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5.5.7 탱크 혼합 모델 ........
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1 EPANET 입력이 과에서는 MIK
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X 좌표와 Y 좌표 (옵션)X, Y
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여기에 입력할 데이터에는
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서 수동으로 정의할 수도
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합니다.시작점을 선택하면
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새로운 펌프가 평면도에
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그림 1.11펌프 수충격 설정
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세한 정보는 단순 제어 편
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설명 (옵션)설명 난에 여러
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니다. 가변 펌프는 속도 설
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설명 (옵션)설명 난에 여러
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그림 1.16저장 탱크의 수위
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PVC 2.4-2.8 -철근 콘크리트 30
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관망 결과의 무한 반복 알
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수리 구조물해석 영역 내
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특정 관 데이터관 데이터
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과 같은 기본적인 분석 결
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H 1------ =H 2N 1------N 22(5.4)EPA
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Medium-radius elbow 0.8Long-radius
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그림 5.13우물 펌프의 특성
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(5.12)여기서 Pij는 노드I에
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현재 시간 단계에서 답을
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5.5.4 벌크 흐름 반응물질이
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(5.49)여기서 Re는 레이놀즈
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함께 일치되어야 한다는
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려운 일입니다. 이 일은 작
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펌프장 2734 11 112 12 +1 +8표 5
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APPENDIXAbbott, M.B. and Basco, DE.
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Engineers, Vol. 96, No. HY1, Januar
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Rossman, L. A., EPANET Users Manual