Modelling, Simulation and Control of Urban Wastewater Systems

توسط پروفسور Poul Harremoes مهندسی محیط زیست رشته ای بوده است که توسط رویکردهای تجربی به مهندسی تسلط یافته است. از نظر تاریخی، توسعه سازه های زهکشی شهری بر اساس تجربه گرایی ناب بسیار موفق بود. فقط به سازه های چشمگیر ساخته شده توسط رومیان مدت ها قبل از به وجود آمدن رشته هیدرولیک فکر کنید. واقعیت این است که رومی ها در مورد تئوری های هیدرولیک، که در اواخر دهه 1800 کشف شد، اطلاعات زیادی نداشتند. با این حال، با رنسانس، دوره جدیدی آغاز شد. ستاره شناسی (گالیله) و فیزیک پایه (نیوتن) انقلاب علمی را آغاز کردند و در اواسط دهه 1800 ناویر و استوکس به کارگیری قوانین نیوتن را در هیدرودینامیک توسعه دادند و بعداً سنت ونانت اولین توصیف فیزیک پایه حرکت آب در فضای باز را ارائه کرد. کانال ها ترکیبی از درک فیزیکی اولیه از پدیده های دخیل در جریان آب در لوله ها و تجربه به دست آمده توسط "آزمایش و خطا"، رویکرد مهندسی به زهکشی شهری، طراحی و عملکرد زیرساخت زهکشی مهندسی را بهبود بخشید. با این حال، به دلیل پیچیدگی‌های ریاضی معادلات اساسی، راه‌حل‌ها فقط برای موارد بسیار ساده با اهمیت عملی در دسترس بود تا اینکه اصول جدید محاسبه توسط رایانه‌ها و توانایی آن‌ها در خرد کردن اعداد ممکن شد. اکنون حتی پدیده‌های پیچیده هیدرولیکی را می‌توان با درجه قابل قبولی از اطمینان شبیه‌سازی کرد که شبیه‌سازی‌ها با عملکرد در عمل مطابقت دارند، اگر مدل‌ها به اندازه کافی با داده‌های عملکرد نمونه کالیبره شوند.

by Professor Poul Harremoes Environmental engineering has been a discipline dominated by empirical approaches to engineering. Historically speaking, the development of urban drainage structures was very successful on the basis of pure empiricism. Just think of the impressive structures built by the Romans long before the discipline of hydraulics came into being. The fact is that the Romans did not know much about the theories of hydraulics, which were discovered as late as the mid-1800s. However, with the Renaissance came a new era. Astronomy (Galileos) and basic physics (Newton) started the scientific revolution and in the mid-1800s Navier and Stokes developed the application of Newtons laws to hydrodynamics, and later, St. Venant the first basic physics description of the motion of water in open channels. The combination of basic physical understanding of the phenomena involved in the flow of water in pipes and the experience gained by "trial and error", the engineering approach to urban drainage improved the design and performance of the engineering drainage infrastructure. However, due to the mathematical complications of the basic equations, solutions were available only to quite simple cases of practical significance until the introduction of new principles of calculation made possible by computers and their ability to crunch numbers. Now even intricate hydraulic phenomena can be simulated with a reasonable degree of confidence that the simulations are in agreement with performance in practice, if the models are adequately calibrated with sample performance data.