概要 - 自然流下式パイプ ネットワークの分析およびサイズ変更

[自然流下式ネットワークの解析]コマンドを使用すると、パイプのサイズ変更、インバートのリセット、HEC-22 標準に準拠したエネルギー勾配線と動水勾配線の計算が可能です。

このユーティリティは次の目的に使用することができます。

• 適切な降雨データを使用して、パイプ ネットワークを解析
• グラフィックスと .csv ファイルで解析結果を確認
• パイプ ネットワークに結果を適用

次の図は、サイズ変更前後のパイプ ネットワークの解析結果例を縦断ビューで示します。

サイズ変更前のパイプ ネットワーク	サイズ変更後のパイプ ネットワーク

[パイプをサイズ変更し、インバートをリセット]、[エネルギー勾配線と動水勾配線を計算]、および[集排水口解析]の 3 つの解析タイプを選択できます。

• パイプをサイズ変更し、インバートをリセット: パイプを通る流れを解析した後で、パイプのサイズを変更し、インバートをリセットして流れを適正化します。 ダイアログ ボックスの[結果]ページから、これらの結果をパイプ ネットワークに適用することもできます。解析の結果を適用すると、パイプ サイズとインバートの標高が計算結果に従って更新され、計算されたすべてのプロパティがパイプ ネットワークに対して適用されます。
  注: このオプションでは、水理プロパティ(エネルギー勾配線と動水勾配線)は計算されません。水理プロパティを計算するには、[エネルギー勾配線と動水勾配線を計算]解析タイプを選択します。
• [エネルギー勾配線と動水勾配線を計算]: エネルギー勾配線と動水勾配線を計算し、システム内の各線が通常の状態、過重、またはフラッドのいずれであるかを報告します。結果のグラフィカル プレビューを表示できます(図面内に縦断ビューが存在する場合)。ダイアログ ボックスの[結果]ページから、これらの結果をパイプ ネットワークに適用することもできます。解析結果を適用すると、計算されたエネルギー値と動水勾配値がパイプ ネットワークで影響を受けるパーツに対して適用されます。
• [集排水口解析]: 集排水口の容量を解析し、ダイアログ ボックスの[結果]ページに各集排水口の流量、深さ、および広がりを報告します。

この計算は、次のドキュメントに基づいています。『Urban Drainage Design Manual Third Edition, Hydraulic Engineering Circular No. 22』(略称 HEC-22、米国運輸省連邦高速道路局)。

• [エネルギー勾配線と動水勾配線を計算]解析は、第 7 章 5 節「Energy Grade Line Evaluation Procedure」(エネルギー勾配線の評価プロセス)で説明されている手順に従います。
• 集排水口解析は、第 4 章「舗装の排水」で説明されている手順に従います。

ワークフローの前提条件

実行する解析のタイプに応じて、解析を実行する前にいくつかの前提条件を満たす必要があります。

• 道路のジオメトリを作成します。[自然流下式ネットワークの解析]コマンドを使用して集排水口解析を実行するには、車線の横断勾配、縦勾配、側溝幅、および各集排水口の側溝の横断勾配を指定できるようにする必要があります。
• 集排水口、パイプ、マンホール、吐き口の位置を含むパイプ ネットワークを作成します。ネットワークが変更され、勾配、土被り、その他のネットワーク ルールが満たされているかどうかがわからなくなった場合は、[自然流下式ネットワークの解析]コマンドを実行する前に、パイプ ネットワークの各構造およびパイプに対して[ルールを適用]コマンドを実行します。
  • 集排水口は通常、[取り入れ口の位置]には[勾配上]または[凹型上]、[構造物タイプ]には[格子集排水口]、[縁石集排水口]、または[組み合わせ]を使用して、Autodesk Civil 3D でます構造物として作成されます。
    

    [構造物プロパティ]ダイアログ ボックスの[側溝の詳細]セクションを使用して、集排水口の周囲の道路領域のプロパティを定義できます。これのプロパティは、[自然流下式ネットワークの解析]コマンドによって、集排水口解析計算に使用されます。

    

    注: [フィーチャ設定を編集 - 構造物]ダイアログ ボックスで側溝の詳細の既定値を指定できます。既定値は、新しいパイプ ネットワークを作成するときに構造物に適用されます。
  • マンホールは通常、[構造物タイプ]が[マンホール]のます構造物として作成されます。
    
  • 後でサイズ変更処理中に指定する吐き口構造物が必要です。吐き口の一部として次のパーツ タイプを選択することができます。
    • 1 本または複数本の流入管があるが、流出管を持たない構造物。
    • [構造物プロパティ]ダイアログ ボックスの[パーツ プロパティ]タブで[構造物タイプ]として[吐き口]が指定されている構造物。
      
  • 曲線パイプを解析することもできます。結果が適用された後も、それらの曲率は維持されます。ただし、解析により、それらのサイズ、開始標高、終了標高が更新される場合があります。
  • 非円形パイプは、解析中は円形パイプとして処理されます。内径が直径として使用されます。
  • パイプ ネットワークを参照サーフェスと関連付ける必要はありません。ただし、参照サーフェスが存在する場合は、そのサーフェスの標高が土被り値の計算に使用されます。参照サーフェスが存在しない場合、構造物リムが土被り値の計算に使用されます。
  • [設定]で指定された最小土被りは、(吐き口構造物に接続された)最下流のパイプ以外のすべてのパイプに適用されます。そのため、サーフェスの勾配が最下流のパイプの勾配よりも急であるとき、吐き口構造物とそれに接続されたパイプが地上に現れてしまう場合があります。 ただし、[一般]ページで[吐き口を反転させた状態で保持]チェック ボックスを選択した場合は除きます。[吐き口を反転させた状態で保持]設定は、吐き口の標高を保持し、計算されたパイプの勾配に基づいてパイプ ネットワークの残りの部分の標高を下げる場合があります。
  • 選択したパイプ ネットワークがデータ参照されている場合、エネルギー勾配線と動水勾配線を計算することはできますが、解析結果をパイプ ネットワークに適用することはできません。
  • 必要に応じて図面内の縦断ビューにパイプ ネットワークを追加します。これにより、ダイアログ ボックスの[結果]ページで[縦断]オプションを使用して、パイプ ネットワークに対する変更をプレビューすることができます。
• 集排水口に関連付けられている集水域を作成します([サーフェスから集水域を作成]または[オブジェクトから集水域を作成])。 集水域を作成するときは、流出係数を手動で指定します。領域、集中時間(Tc)は、集水域のプロパティとして計算されます。これらの値はパイプのサイズ変更処理で使用されます。ただし、集水域で計算された Tc が、[設定]で指定された最小値より小さい場合は、設定された値が代わりに使用されます。
• システムに流れ込む追加の流量が存在するかどうかを判断します。集排水口に対して集水域が存在しない場合は、その集排水口に対しても既知の流量を指定することができます。
• その場所の降雨データ ファイルを準備または取得します。このファイルは NOAA .csv ファイル、X-Degree .csv ファイル、または Hydraflow .ldf ファイルの形式で存在します。サンプルの降雨ファイルは C:¥ProgramData¥Autodesk¥C3D 2023¥jpn¥HHApps¥IDF にインストールされます。

既定の設定を指定する

支流域およびパイプに対して手動で指定する必要がある設定、または解析の計算で値として使用される設定は、[設定]ページで既定として事前に設定しておくことができます。このダイアログ ボックスを開くには、[一般]ページで[設定]ボタンをクリックします。

[フィーチャ設定を編集 - 構造物]ダイアログ ボックスで構造物の既定の設定を指定できます。

注: 排水溝の構造パラメータをマッピングする機能が追加されたことにより、[フィーチャ設定を編集 - 構造物]ダイアログ ボックスの[パーツ ビルダの構造物向けの集排水口の既定値]セクションから[フレーム寸法を使用]設定が削除されました。排水溝の構造パラメータ マッピングの詳細については、「自然流下式ネットワーク解析の排水溝の構造パラメータをマッピングするには」を参照してください。

パーツ ビルダで作成されたパーツのパラメータ マッピング

パーツ ビルダで作成されたパーツのパラメータを、[自然流下式ネットワークの解析]コマンドに必要なパラメータにマッピングできます。

パラメータをマッピングし、それらを既存のパイプ ネットワーク内の構造物に適用することにより、[自然流下式ネットワークの解析]コマンドを使用しているときに、値を手動で指定する必要がなくなります。

詳細については、「自然流下式ネットワーク解析の排水溝の構造パラメータをマッピングするには」を参照してください。

注: Infrastructure Parts Editor で作成したパーツには、[自然流下式ネットワークの解析]コマンドに必要なパラメータが既に設定されており、マッピングは必要ありません。

ネットワークの詳細情報

[自然流下式ネットワークの解析]ダイアログ ボックスの[ネットワークの詳細]ページを使用して、選択した解析タイプに関連したネットワークの詳細情報を確認および変更します。

選択した解析タイプを実行できない場合は、[自然流下式ネットワークの解析]ダイアログ ボックスの[一般]ページの[ネットワークの詳細]ボタンの下にエラー メッセージが表示されます。

ネットワークの詳細情報の一部を確認する必要がある場合は、[一般]ページの[ネットワークの詳細]ボタンの下に警告メッセージが表示されます。

[ネットワークの詳細]ボタンをクリックすると[ネットワークの詳細]ページが開き、そこでエラーおよび警告を確認し、ネットワークの詳細設定を変更することができます。

詳細については、「[ネットワークの詳細]ページ([自然流下式ネットワークの解析]ダイアログ ボックス)」を参照してください。

解析結果

[自然流下式ネットワークの解析]ダイアログ ボックスで[解析]ボタンをクリックすると、[結果]ページが表示されます。

解析結果を示すために、視覚キューおよびツールチップが表示されます。

結果テーブルで行を選択すると、選択した行のパイプおよび構造物に関する詳細情報が右側のパネルに表示されます。

詳細については、「[結果]ページ([自然流下式ネットワークの解析]ダイアログ ボックス)」を参照してください。

パイプ ネットワーク パーツの置換

[パイプをサイズ変更し、インバートをリセット]解析タイプの場合、[自然流下式ネットワークの解析]コマンドは代替パーツがないか現在のパーツ カタログをチェックします。必要なパーツ サイズがカタログ内に存在するが現在のパーツ リスト内には存在しない場合、パーツの置換後に、そのパーツ サイズが現在のパーツ リストに追加されます。

解析結果に基づいて別のパーツ サイズが必要であると判断された場合、そのサイズがパイプの元のファミリに対して照会されます。そのうえで、必要なサイズがそのファミリ内に存在しない場合、パイプ ネットワークで使用されている他のパーツ ファミリに対して照会されます。これにより、あるパイプ マテリアルが別のマテリアルに変更される場合があります(ただし、別のマテリアルがパイプ ネットワーク内で既に使用されている場合にのみ起こりえます)。

条件 1	条件 2	動作結果
元のパーツが 18 インチのコンクリート パイプであり、解析結果に基づいて 12 インチのパイプが使用できると判断された場合	かつ、12 インチのコンクリート パイプがパーツ カタログに存在する場合	12 インチのコンクリート パイプが使用されます。
元のパーツが 12 インチのコンクリート パイプであり、解析結果に基づいて 10 インチのパイプを使用できると判断された場合	かつ、10 インチのコンクリート パイプがパーツ カタログに存在しない場合	10 インチのパイプは、パイプ ネットワークで使用されている他のパーツ ファミリに対して照会されます。 注: 推奨されるサイズのパーツを使用するためにパイプ マテリアルが別のマテリアルに変更されても、通知は行われません。パイプ マテリアルを確認するには、パイプ レポートを出力するか、パイプのマテリアルを表示する列を含むテーブルを図面内に作成します。

サイズ変更後の調整

• パイプ ルールの適用先のパイプ ネットワークに結果を適用した後は、[ツールスペース]の[プロスペクター]タブでパイプを確認し、ルールが破綻していないかを確認することをお勧めします。
• 吐き口構造物の位置や標高を目的の曲率値に一致するように修正する必要があります。