Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Modern approaches to hydraulic modeling of water supply and wastewater systems: international experience and prospects for Ukraine

Modern approaches to hydraulic modeling of water supply and wastewater systems: international experience and prospects for Ukraine

Abstract

The article presents an in-depth analysis of contemporary international experience in the field of hydraulic modeling of water supply and wastewater systems. It thoroughly examines the fundamental hydraulic principles underlying modeling and their implementation in specialized software packages (including EPANET, WaterGEMS, SewerGEMS, InfoWorks ICM, etc.). Drawing on international guidelines, particularly AWWA M32, special attention is given to model construction requirements, levels of detail (from skeletonized to full-pipe models), and the procedures for calibration and validation of hydraulic models. Commonly accepted accuracy criteria for various engineering tasks are also presented. The study explores domestic experience in using software products, particularly Ukrainian systems such as "RIKOM" and "HYDRA", as well as the development of geographic information systems (GIS) for water utilities. A comprehensive analysis of current Ukrainian legislation in this field, including DBN V.2.5-74:2013, is conducted regarding the existence and completeness of requirements for hydraulic modeling. Significant gaps in the national regulatory framework are identified concerning the standardization of model creation, verification, application, and integration with GIS. The article substantiates the urgent need to improve Ukrainian normative documents to establish clear and modern “rules of the game” in the field of hydraulic modeling during the design, operation, and development of GIS for water and wastewater utilities, which will contribute to enhancing their efficiency and reliability.

У статті представлено поглиблений аналіз сучасного міжнародного досвіду у сфері гідравлічного моделювання систем водопостачання та водовідведення. Детально розглянуто фундаментальні гідравлічні принципи, які покладено в основу моделювання, та їх реалізація у спеціалізованих програмних комплексах (зокрема, EPANET, WaterGEMS, SewerGEMS, InfoWorks ICM та ін.). Спираючись на міжнародні керівництва, зокрема AWWA M32, особливу увагу приділено вимогам до побудови, рівням деталізації (від скелетонізованих до повнотрубних моделей), процедурам калібрування та валідації гідравлічних моделей, наведено загальноприйняті критерії точності моделювання для різних інженерних завдань. Також досліджено вітчизняний досвід застосування програмних продуктів, зокрема українських комплексів "РІКОМ" та "ГІДРА", створенні геоінформаційних систем (ГІС) водоканалів. Проведено комплексний аналіз чинного українського законодавства у цій сфері, зокрема ДБН В.2.5-74:2013, щодо наявності та повноти вимог до гідравлічного моделювання. Виявлено суттєві прогалини у вітчизняній нормативній базі щодо стандартизації процесів створення, верифікації, використання та інтеграції гідравлічних моделей з ГІС. Обґрунтовується нагальна необхідність удосконалення українських нормативних документів для встановлення чітких та сучасних "правил гри" у сфері гідравлічного моделювання при проєктуванні, експлуатації та розробленні ГІС для підприємств водопровідно-каналізаційного господарства, що сприятиме підвищенню ефективності та надійності їх роботи.

Keywords

model validation, калібрування, software, насосні станції, water supply and wastewater systems, WaterGEMS, EPANET, точність моделювання, calibration, GIS, pumping stations, програмне забезпечення, оптимізація мереж, ГІДРА, системи водопостачання та водовідведення, ГІС, HYDRA, network optimization, РІКОМ, modeling accuracy, hydraulic modeling, RIKOM, гідравлічне моделювання, валідація моделі

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Upload OA version
Are you the author of this publication? Upload your Open Access version to Zenodo!
It’s fast and easy, just two clicks!