Hidravlično modeliranje
Hidravlični modeli se uporabljajo za reševanje različnih hidravličnih problemov, kot na primer: naravna in umetna korita vodotokov, kanali, mostni oporniki, jezbice, pragovi, pregrade, jezovi, prelivi, zapornice, podslapja, prehodi za vodne organizme, zajetja, črpališča, cevovodi, ventili, prepusti, vodostani, premeščanje plavja in plavin; transport toplote in polutantov ter valovi (poplavni, obratovalni, porušitveni).
Hidravlični modeli so lahko fizični (tj. fizično zgrajeni), numerični (računalniške simulacije) ali hibridni (hkratna uporaba fizičnega in numeričnega modela).
MATEMATIČNO MODELIRANJE
Matematično hidravlično modeliranje je računalniška simulacija vodnih tokov, ki temelji na fizikalnih zakonih in numeričnem reševanju enačb. Razdeljeno je na 1D, 2D in 3D pristope, kjer kompleksnost in natančnost naraščata z dimenzionalnostjo.
Uporaba matematičnega modeliranja se je začela uveljavljati v začetku 21. stoletja, ko je prišlo na področju hidravličnega modeliranja do pomembnih razvojnih premikov. Napredek geodetskih metod (lasersko skeniranje terena) je omogočil bistveno natančnejšo izdelavo digitalnega modela višin na poplavnih površinah.
MatematičnoModeliranje-IZREZATI.
V hidrotehnični praksi se je v kratkem času uveljavil pristop modeliranja, ki združuje 1-dimenzionalno (1D) modeliranje v strugi in 2-dimenzionalno (2D) dimenzioniranje na poplavnih površinah. Zgolj 1D modeliranje toka s prosto gladino je dandanes le še redko.
Bliskovit razvoj zmogljivosti računalnikov omogoča reševanje vedno zahtevnejših numeričnih nalog, trendi pa kažejo, da bodo 3-dimenzionalni (3D) modeli v prihodnje – vsaj na parcialnih hidravličnih modelih – prevzemali vse pomembnejšo vlogo pri hidravličnem modeliranju. Pri tem je pomembno poudariti, da 3D modeli za svojo verodostojnost zahtevajo bistveno več vhodnih podatkov kot poenostavljeni 1D ali 2D pristopi. Zlasti so ključne podrobne terenske, in situ meritve ali meritve na fizičnih hidravličnih modelih, saj morajo taki modeli natančno zajeti geometrijo struge, razporeditev hrapavosti, robne pogoje ter prostorsko variabilnost hitrosti in gladin. Brez dovolj kakovostnih in gostih podatkov iz narave, terenskih meritev ali eksperimentalnih fizičnih modelov lahko tudi najnaprednejši 3D modeli izgubijo fizikalno zanesljivost in dajo zgolj navidezno natančne, a dejansko neustrezno umerjene rezultate.
Primeri:
Segmentna zapornica (uravnava pretok in gladino vode).
Ribja steza (za prehod rib in drugih vodnih organizmov mimo preprek).
Disipacijska komora (zmanjšuje energijo toka in erozijo dolvodno).
Konični ventil (uravnava pretok vode pod tlakom).
Vodostan (služi umirjanju in merjenju vodne gladine).
Turbinski vtok (omogoča in regulira dotok vode v turbino).
Prelivna polja (omogočajo varno odvajanje presežnih voda).
Gradbena jama (začasni izkop za izvedbo podzemnih del).