در طراحی شبکه های آب با پارامترهایی مواجه هستیم که نیاز به تعدیل و اصلاح داشته و گاه کاربرد مستقیم این دسته از آیتم ها بدون اِعمال تغییراتِ لازم، از اعتبار محاسباتِ صورت گرفته خواهد کاست. با وجود اینکه استفاده از ماشین های محاسب یا نرم افزارهایی همچون Microsoft Excel در تعدیل و اصلاح مقدار عددی یک پارامتر بسیار کاربردی و منطقی می نماید، پرسش اینجاست که آیا در استفاده از نرم افزار WaterGEMS جهت طراحی یا بهسازی وضعیت موجود در یک شبکه وسیع با چندین و چند لوله و گره و اجزاء متتفرقه دیگر، راهکاری جهت نیل به مقصود جهت دستیابی به خواستهء یاد شده و در راستای واسنجی نمودن و سفارشی کردن محاسبات هیدرولیکی و انجام محاسبات اصلاحی تعریف شده است یا کاربر همچنان محتاج آن خواهد بود تا پل ارتباطی بین مقصد و مقصود را با توسل به نرم افزارهای رابط بنا نهد.
کد نویسی نرم افزار WaterGEMS به گونه ای صورت پذیرفته که با ایجاد امکان معرفی اجزاء جدید توسط کاربر، حضور انواع و اقسام تجهیزات فیزیکال و … جهت پیاده سازی در شبکه های گوناگون را تضمین ساخته است. فی المثل کاربر قادر خواهد بود یک نوع لولهء خاص به کتابخانه مهندسی نرم افزار افزوده و با استفاده از کاتالوگ های در دسترس، اقدام به تعریف ضرایب دلخواه بر طبق استاندارد های تعیین شده توسط کارخانه سازنده نماید. امکان عملی دیگر جهت افزایش قدرت مانور کاربرِ حرفه ایِ نرم افزار، تفویض اختیار جهت تعریف توابع و فرمولیزاسیون دلخواهِ مهندسِ طراحِ شبکه توسط فرمی تحت عنوان User Data Extensions … می باشد.
در فرم User Data Extensions واقع در منوی Tools از منوهای هشت گانه نرم افزار، امکانی تعبیه شده که در پرتو استفاده از آن کاربر می تواند معادلات دلخواه ایجاد نموده و با ایجاد دسته بندی های مناسب، هر یک از این معادلات را با یکی از اجزاء فیزیکال مرتبط سازد. به منظور استفاده از این قابلیت، کافی است تا جزء فیزیکال مورد نظر را انتخاب و با Right Click بر روی آن اقدام به ایجاد یک فیلد دلخواه نمایید. پس از ایجاد فیلد مورد نظر و تخصیص یک نام مناسب به آن، نوبت به تعریف نحو کارکرد آن در راستای انجام محاسبات دلخواه و ارائه نتایج حاصله است. در ادامه با ارائه دو مثال کاربردی، نحوه استفاده از این امکان جالب را بررسی نموده و نتیجه کاربردی حاصله را جهت انجام محاسبات به شیوه صحیح و اصولی به نرم افزار اعلام و تغییرات لازم را در فیلد مناسب اعمال خواهیم نمود.
به عنوان نخستین نمونهء عملی و کاربردی، طراحی یک سیسستم آبیاری تحت فشار از نوع موضعی را تصور فرمایید. همانطور که می دانیم، زمانیکه تعداد خروجی های گرفته شده از یک لوله، فراتر از حد معینی باشد، میزان دبی عبوری به نسبتی مشخص کاهش خواهد یافت. ضریب کاهندهء مقدار دبی را ضریب کریستیانسن نامیده و مقدار عددی این ضریب به ازاء تعداد سی خروجی (یا بیشتر) را برابر با 0.36 در نظر خواهیم گرفت. بر طبق رابطه هیزن ـ ویلیامز، اِعمال ضریب کریستیانسن موجب برآورد صحیح میزان افت فشار خواهد بود و با عنایت به اهمیت قابل توجه محاسبه دقیق مقدار افت فشار، اهمیت ضریب یاد شده بیش از پیش نمایان می گردد. نکته قابل تأمل اینجاست که در طراحی شبکه با استفاده از نرم افزار WaterGEMS، ضریبی بدین مضمون و با این مشخصات حضور ندارد که نتیجتا کاربرد این ضریب بصورت مستقیم را ناممکن ساخته است؛ با این وجود اگرچه دستیابی مستقیم به خواستهء طرح شده غیر عملی می نماید، می توان با استفاده از امکانات موجود در فرمی تحت عنوان User Data Extensions، غیر ممکن را ممکن ساخته و بر خواستهء مورد نظر جامهء عمل پوشانید. برای این منظور با توجه به کاربرد ضریب کریستیانسن در لوله های شبکه، کافی است از منوی Tools بر روی گزینه User Data Extensions کلیک نموده و فرم مربوط به این جزء کنترلی را باز نمایید. در ادامه، Pipe را انتخاب و با Right Click نمودن بر روی آن، اقدام به ایجاد یک فیلد جدید نموده و یک نام دلخواه و مناسب (مثلا F) برای آن در نظر بگیریم. از جدول موجود در قسمت سمت راست فرم بر روی گزینه ای تحت عنوان Data Type کلیک نمایید.این گزینه بطور پیش فرض بر روی Text تنظیم شده است. بر روی منوی کرکره ای موجود در همین Textbox کلیک نموده و بجای Text گزینهء (Real(Formula را انتخاب نمایید. حال باید Textbox زیرین تحت عنوان Formula را گشوده و با منطق ارائه شده در روابط زیر، مقدار ضریب کریستیانسن را تعریف نمود:
حالت اول، نمایش محاسبه میزان افت فشار با در نظر گرفتن ضریب کاهندهء دبی، کریستیانسن را نمایش می دهد در صورتیکه روش دوم منطق نرم افزار را دنبال نموده و با عنایت به اینکه پارامتر یاد شده در نرم افزار WaterGEMS حضور ندارد، میزان آنرا یک فرض نموده است. با توجه به اینکه کاربرد ضریب مذکور در سیستم آبیاری موضعی الزامی است، اقدام به حل ریاضی مسئله نموده و مقدار مجهول را با توسل جستن به علم ریاضیات بدست خواهیم آورد. برای این منظور کافی است هر دو عبارت را مساوی با یکدیگر قرار داده و روند حل معادله را دنبال نماییم:
در عبارت فوق، مقدار C ضریب افت در معادله هیزن ویلیامز و مقدار x نیز ضریب تصحیح شده افت فشار در معادلهء یاد شده است. در نتیجه حل ریاضی معادلات یک و دو، سبب خواهد شد مقدار ضریب کریستیانسن در ضریب هیزن ـ ویلیامز اِعمال شود و نتیجه محاسبات نرم افزار با واقعیت، منطبق گردد؛ نتیجتا در Textbox مربوط به ثبت و وارد ساختن فرمول در زیرگروه Formula از فرم باز شدهء User Data Extensions اقدام به ثبت رابطه زیر نمایید:
پس از تأیید رابطه فوق، یک فیلد جدید به مجموعه فیلد های موجود برای آیتم لوله ها اضافه خواهد شد. کافی است نام آنرا (F) یافته و با استفاده از ابزارهای موجود در Flex Table، جابجا نموده و در کنار ضریب زبری هیزن ـ ویلیامز جانشانی نمایید. حال یک ضریب دلخواه به عنوان ضریب زبری لوله در نظر گرفته و در سلول مربوط به ضرایب زبری هیزن ویلیامز وارد نمایید. بطور شگفت انگیز ملاحظه خواهید کرد که مقدار اصلاح شدهء ضریب مذکور بر اساس حضور ضریب کریستیانسن محاسبه و در سلول مقابل آن، به تصویر در خواهد آمد! با انتخاب اعداد مربوط به ستون F، کلیّه اعداد این ستون را کپی و در فیلد مربوط به زبری لوله ها جایگزاری نمایید. با ذخیره کردن معادلهء اصللاحی پیاده سازی شده، در هر نوبت Load نرم افزار، کافی است تابع تعریف شده را فراخوانی نموده و یک بار برای همیشه آیتم اصلاحگر را جهت اِعمال در اختیار داشته باشید.
به عنوان یک نمونه عملی دیگر می توان به تعیین قطر داخلی لوله ها اشاره نمود. با توجه به اینکه فشار کارکرد لوله ها چه میزان باشد، مقدار قطر داخلی محاسبه و اِعمال خواهد گردید. مثلا برای لوله هایی که در فشار 6 اتمسفر کار می کنند، قطر داخلی از حاصلضرب قطر اسمی در عدد 0.886 بدست خواهد آمد. به عنوان یک تمرین با استفاده از روش یاد شده در پارت قبلی، مقدار قطر داخلی لوله ها را تعیین و در مکان مناسب وارد فرمایید.
برای دریافت آموزش ویدیویی نرم افزار WaterGEMS در شبکه های آبرسانی بر روی تصویر زیر کلیک کنید:
برای دریافت آموزش ویدیویی نرم افزار WaterGEMS در طراحی سیستم های آبیاری بر روی تصویر زیر کلیک کنید:
