Międzynarodowe Stowarzyszenie Inżynierii Wodnej i Środowiskowej (IAHR) opublikowało w 2023 roku białą księgę „The Role of Hydraulic Engineering in Support of Flood Mitigation and Resilience”.
IAHR to globalna organizacja zrzeszająca inżynierów i naukowców z ponad 70 krajów, specjalizujących się w hydrotechnice, hydraulice, hydrologii i inżynierii środowiskowej.
Publikacja jest efektem pracy ekspertów z Europy, Azji i Ameryki, którzy zebrali doświadczenia z dużych projektów przeciwpowodziowych.
Opisano w niej narzędzia, metody i standardy pracy, które mają zwiększyć skuteczność ochrony przeciwpowodziowej.
Wiele z tych rekomendacji pokrywa się z tym, co robimy w HydroBIM – od szczegółowych analiz hydraulicznych i hydrodynamicznych po integrację modeli BIM z danymi GIS.
To dowód, że nasza praca wpisuje się w międzynarodowe standardy i realne potrzeby nowoczesnego projektowania branży hydrotechnicznej.
Trendy w inżynierii przeciwpowodziowej według IAHR
Projektowanie oparte na „stałych” parametrach hydrologicznych coraz częściej zawodzi. Zdarzenia nakładają się na siebie, np. wysoki stan rzeki spotyka się z nawalnym deszczem. Taki układ – tzw. zdarzenia złożone – zwiększa straty i utrudnia dobór odpowiednich parametrów obiektów. IAHR wskazuje, że to dziś realny scenariusz, a nie wyjątek.
Krótki, intensywny deszcz powoduje szybkie spływy powierzchniowe i przeciążenie kanalizacji. Modele miejskich podsystemów odwodnienia dają wymierną wartość: pomagają wskazać krytyczne węzły, dobrać retencję rozproszoną i prowadzić rozmowy z zarządcą sieci na bazie liczb. IAHR przytacza prace pokazujące, że takie modelowanie poprawia decyzje inwestycyjne i ogranicza koszty eksploatacji.
Monitoring rzek nie jest prosty nawet przy gęstej sieci wodowskazów. Zależność stan–przepływ zmienia się w czasie, zwłaszcza podczas gwałtownych wezbrań. To uderza w jakość prognoz krótkoterminowych. IAHR rekomenduje metody pomiarowe, które tę histerezę uwzględniają.
Zarządzanie zasobami wodnymi przestaje dzielić „powodzie” i „susze”. Te procesy oddziałują na siebie, a inwestycje muszą łączyć cele retencji przeciwpowodziowej z celami bilansu wody w okresach deficytu. Raport zachęca do łączenia analiz i wskaźników w jednym zestawie narzędzi i w jednym procesie decyzyjnym.
Zespół projektowy musi mieć dostęp do wspólnego modelu i wspólnych danych. Oddzielne pliki i równoległe wersje prowadzą do rozdźwięku między hydrauliką, drogą, mostem i geotechniką. Raport promuje podejście zintegrowane – poprzez łączenie modeli przepływu z informacją przestrzenną i cyklem życia dokumentacji. To skraca iteracje i ułatwia uzgadnianie rozwiązań z zamawiającym.
Nowoczesne narzędzia i technologie rekomendowane przez IAHR
Raport IAHR wskazuje na rosnącą rolę modeli numerycznych w pełnym spektrum wymiarów – od 1D po 3D – dobieranych w zależności od skali i złożoności problemu.
Modele 1D dobrze sprawdzają się w analizie długich odcinków rzek czy kanałów, gdzie kluczowe jest szybkie obliczenie hydrogramów i poziomów wody.
Modele 2D są preferowane, gdy potrzebna jest informacja o rozkładzie prędkości i głębokości w terenie – np. na obszarach zalewowych, w dolinach rzek, w strefach ujść.
Modele 3D stosuje się tam, gdzie przepływ jest silnie trójwymiarowy: w rejonach mostów, śluz, przy ujściach dopływów o dużym spadku, czy w otoczeniu budowli hydrotechnicznych o skomplikowanej geometrii.
Raport podkreśla, że rosnące możliwości obliczeniowe pozwalają dziś prowadzić symulacje 2D i 3D z wysoką rozdzielczością przestrzenną i czasową. Dane wejściowe mogą pochodzić z pomiarów LIDAR, skanowania fotogrametrycznego z dronów, radarów opadowych czy satelitów. W połączeniu z aktualizacją danych w trakcie symulacji (data assimilation) daje to możliwość prowadzenia obliczeń niemal w czasie rzeczywistym.
Coraz większe znaczenie ma integracja modeli hydraulicznych z systemami GIS. Dzięki temu geometria i warunki brzegowe są na bieżąco synchronizowane z danymi topograficznymi, planami zagospodarowania czy lokalizacją istniejącej infrastruktury. Zmiana w jednym źródle danych automatycznie aktualizuje model i wyniki analiz.
IAHR opisuje też przykłady zastosowania sztucznej inteligencji w procesie modelowania. Algorytmy uczenia maszynowego wspierają kalibrację, analizę wyników oraz tworzenie modeli uproszczonych, które pozwalają testować większą liczbę scenariuszy w krótszym czasie.
Raport wskazuje, że kolejnym krokiem jest powiązanie wyników modeli 1D/2D/3D z modelem BIM całego obiektu lub układu hydrotechnicznego. Automatyczne przekazywanie wyników obliczeń do modelu projektowego pozwala różnym branżom pracować na tym samym zestawie danych i minimalizuje ryzyko niespójności dokumentacji.
Właśnie ten sposób pracy – dobór modelu do skali problemu, integracja z GIS, wysoka rozdzielczość danych, automatyzacja przekazywania wyników do BIM – stanowi podstawę metodologii HydroBIM przy realizacji projektów dla dużych biur projektowych.
Współpraca międzybranżowa i interesariusze – wnioski IAHR
Raport IAHR jasno mówi, że skuteczne projekty przeciwpowodziowe wymagają koordynacji między wieloma podmiotami – nie tylko inwestorem i biurem projektowym. W grę wchodzą zarządcy wód, operatorzy infrastruktury, jednostki samorządowe i służby kryzysowe. Brak wspólnego języka między tymi grupami prowadzi do opóźnień, zmian koncepcji i dodatkowych kosztów.
Jednym z kluczowych zaleceń jest wprowadzenie wspólnej bazy danych i modelu roboczego dostępnego dla wszystkich uczestników procesu. Chodzi o to, aby hydrotechnik, projektant mostu, urbanista i przedstawiciel zamawiającego widzieli te same warunki brzegowe, te same scenariusze powodziowe i te same wyniki symulacji. Integracja BIM z modelami hydraulicznymi i GIS jest tu narzędziem, które raport wskazuje jako szczególnie skuteczne.
Dokładnie tak pracujemy jako podwykonawca branży hydrotechnicznej w projektach kolejowych CPK, wykorzystując możliwości narzędzi takich, jak Bentley ProjectWise.
Raport podkreśla też znaczenie transparentnej prezentacji wyników. Zamiast przesyłać arkusze z liczbami, lepiej przygotować interaktywne mapy zalewów, animacje przepływu czy przekroje z naniesionymi wariantami konstrukcji. Takie formy łatwiej zrozumieć osobom spoza branży hydrotechnicznej, a decyzje podejmuje się szybciej.
Ta filozofia przekłada się na lepszą efektywność. Jeśli podwykonawca – tak jak HydroBIM – potrafi dostarczyć modele i wizualizacje gotowe do wpięcia w środowisko pracy generalnego projektanta, eliminuje to konieczność dodatkowego opracowywania danych. To realnie zmniejsza czas potrzebny na zamknięcie etapu projektowego i pozwala klientowi utrzymać harmonogram w warunkach presji kosztów i czasu.
Dlaczego współpraca z HydroBIM się opłaca?
HydroBIM działa jako wyspecjalizowany podwykonawca w branży hydrotechnicznej. Naszym odbiorcą jest duże biuro projektowe, które musi dostarczyć kompletną dokumentację na czas, często w warunkach presji przetargowej lub zmian projektowych. W tej roli kluczowa jest szybkość, precyzja i kompatybilność z procesami klienta.
- Precyzyjne analizy – wykorzystujemy zaawansowane modele hydrauliczne i hydrodynamiczne w 1D, 2D i 3D, zgodnie z rekomendacjami IAHR. Oznacza to, że klient otrzymuje wyniki, które uwzględniają realne warunki przepływu, są dobrze skalibrowane i gotowe do obrony przed inwestorem czy organem administracyjnym.
- Integracja BIM i GIS w jednym przepływie danych – nasze opracowania można bezpośrednio włączyć w model BIM klienta, zachowując powiązanie z danymi przestrzennymi. Dzięki temu projektant branży mostowej, drogowej czy geotechnicznej widzi aktualne wyniki analiz w swoim środowisku roboczym, bez konieczności ręcznego wprowadzania poprawek.
- Optymalizacja rozwiązań projektowych – przygotowujemy wariantowe analizy scenariuszowe, które pokazują wpływ zmian konstrukcyjnych lub organizacyjnych na warunki hydrauliczne. Klient może wybrać rozwiązanie, które optymalizuje koszty, bezpieczeństwo i wymagania kontraktu.
- Minimalizacja ryzyka kontraktowego – dokumentacja oparta na twardych danych i symulacjach ogranicza ryzyko sporów z zamawiającym. W przypadku kwestionowania przyjętego rozwiązania, model i jego wyniki stają się mocnym argumentem.
- Wzrost konkurencyjności klienta – zlecając analizy HydroBIM, biuro projektowe może oferować inwestorowi pełny zakres usług, bez konieczności utrzymywania własnego zespołu hydrotechników. To ważne, szczególnie teraz, gdy brakuje doświadczonych hydrotechników biegłych w stosowaniu nowoczesnych technologii.
Oferta HydroBIM w świetle rekomendacji IAHR
Biała księga IAHR pokazuje, że kierunek rozwoju branży przeciwpowodziowej jest jasny: większa precyzja w modelowaniu, lepsza integracja danych, elastyczne reagowanie na zmieniające się warunki oraz przejrzysta prezentacja wyników. To elementy, które od lat są fundamentem naszej pracy.
Jako podwykonawca dla dużych biur projektowych w Polsce i firm działających globalnie, HydroBIM dostarcza dokładnie te rozwiązania, które IAHR uznaje za standard przyszłości. Łączymy analizy hydrauliczne i hydrodynamiczne z integracją BIM i GIS, dostarczając dane gotowe do wpięcia w środowisko pracy klienta.
W efekcie współpraca z HydroBIM to możliwość realizacji projektów zgodnych z międzynarodowymi standardami – bez konieczności budowania własnego, kosztownego zaplecza hydrotechnicznego.
To prosta wartość: mniej ryzyka, więcej pewności i gotowość do wygrywania kontraktów w wymagającym rynku infrastrukturalnym.
Skontaktuj się z HydroBIM!
Pełny tekst Raportu dostępny jest do pobrania na stronie IAHR
Ilustracja tytułowa: fragment strony tytułowej Raportu.
O HydroBIM:
Biuro projektów HydroBIM sp. z o. to wyspecjalizowany podwykonawca branży hydrotechnicznej i hydrologicznej w dużych projektach infrastrukturalnych. Do grona naszych klientów należą czołowe polskie i międzynarodowe biura projektów i firmy konsultingowe, m. in. AECOM, Sweco, EGIS, Systra.
W portfolio mamy m. in. zadania w ramach Projektu Ochrony Przeciwpowodziowej w Dorzeczu Odry i Wisły (POPDOW) i Centralnego Portu Komunikacyjnego (CPK).
Jesteśmy członkiem Związku Ogólnopolskiego Projektantów i Inżynierów (ZOPI)
Zapraszamy do śledzenia profilu firmowego HydroBIM na LinkedIn i do współpracy.