Использование математического выражения для формулы Мэннинга позволяет наносить метки на трубы в плане или профиле для отображения пропускной способности, а также является основой для анализа общей пропускной способности сети. Приложение AutoCAD Civil 3D не позволяет проектировать трубы на основе значения расхода, которое обычно выражено в кубических футах в секунду. Однако данное выражение и в самом деле позволяет при проектировании учитывать гидравлические характеристики. Из этого следует, что творческое использование математических выражений в стилях меток позволяет значительно улучшить проектирование сетей.
В инженерии формула Мэннинга считается стандартным инструментом для вычисления безнапорного потока в трубе. В данном уравнении используются четыре компонента трубы, а именно:
- площадь поперечного сечения потока, выраженная в квадратных футах,
- уклон, выраженный отношением подъема участка к его длине,
- гидравлический радиус, выраженный в футах и вычисленный как отношение площади поперечного сечения к периметру намокания,
- безразмерный коэффициент шероховатости, известный как число Мэннинга "n".
В английских (британских единицах) основное уравнение имеет следующий вид:
- Q = (1.49/n) * Площадь * (гидравлический радиус)^(2/3) * (уклон)^(1/2), где Q — расход в кубических футах за секунду.
Предполагая, что теоретически максимальная пропускная способность трубы достигается при заполненности на 100 %, гидравлический радиус трубы круглого сечения можно выразить простой формулой:
- Гидравлический радиус = площадь / периметр
- Гидравлический радиус = pi*r^2 / 2*pi*r
- Гидравлический радиус = r / 2, где r — радиус, выраженный в футах.
Используя такое упрощение, формулу Мэннинга для полностью заполненной трубы круглого сечения можно свести к функции от радиуса трубы, уклона и шероховатости:
- Q = (1.49/n) * pi * r^2 * (r/2)^(2/3) * (уклон)^(1/2)
Отображение компонентов труб
AutoCAD Civil 3D позволяет создавать стили меток объектов с использованием базовых компонентов объектов, для пометки которых они предназначены. Например, для линии участка можно задать стиль меток с отображением румба и расстояния по линии, которые являются ее базовыми характеристиками. Аналогично, для стилей меток труб можно задать отображение на виде в плане или на виде профиля базовых характеристик трубы, таких как уклон или диаметр. Развивая эту идею, можно создавать таблицы с полями, заполненными базовыми характеристиками ряда линий участка или труб.
Выражение для отметки в точке
С помощью стилей меток можно создавать и именовать математические выражения на основе характеристик маркируемых объектов. Например, можно создать выражение, в котором отметки в точках поверхности определяются как разность действительных значений отметок поверхности и заданного значения. Такое выражение может иметь название "ОСНОВАНИЕ" и выглядеть следующим образом: {отметка поверхности}-2, где "Отметка поверхности" - это характеристика, или именованное свойство, данной поверхности.
После создания это выражение можно использовать в качестве компонента стилей меток или стилей таблиц. Просто создайте стиль меток поверхности "Отметка в точке", в котором используется выражение под названием "ОСНОВАНИЕ". Используйте диалоговое окно "Новое выражение", как это показано на рисунке 10.
Рисунок 10. Выражение стиля меток поверхности