Oberflächenrauheit - Versionsgeschichte

Admintandler: /* Vergleich Manning Strickler zu Darcy Weisbach */

2025-09-18T14:12:43Z

Vergleich Manning Strickler zu Darcy Weisbach

Admintandler: /* Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen */

2025-03-11T14:18:21Z

Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen

Admintandler am 11. März 2025 um 14:16 Uhr

2025-03-11T14:16:58Z

Admintandler: /* Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen */

2025-03-11T14:16:48Z

Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen

Admintandler am 11. März 2025 um 14:16 Uhr

2025-03-11T14:16:08Z

Admintandler: /* Parameterbandbreite */

2025-03-11T14:12:11Z

Parameterbandbreite

Admintandler: /* Beispielhafte Parameterwahl Darcy Weisbach */

2025-03-11T14:11:30Z

Beispielhafte Parameterwahl Darcy Weisbach

Admintandler: /* Partition für die Dreiecksparameter anlegen */

2025-03-11T14:10:29Z

Partition für die Dreiecksparameter anlegen

Admintandler am 11. März 2025 um 14:09 Uhr

2025-03-11T14:09:42Z

Admintandler am 11. März 2025 um 14:07 Uhr

2025-03-11T14:07:17Z

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 ==Vergleich Manning Strickler zu Darcy Weisbach==
-Hier gibt es aus dem Wasserbau zwei etablierte und unterschiedlcihe Ansätzen, wobei der Unterschied hauptsächlich darin liegt, wie die Rauheit berücksichtigt wird:
+Hier gibt es aus dem Wasserbau zwei etablierte und unterschiediche Ansätzen, wobei der Unterschied hauptsächlich darin liegt, wie die Rauheit berücksichtigt wird:
 * Darcy-Weisbach mit Colebrook-White: Dieser Ansatz verwendet den Widerstandsbeiwert λ, der über die Colebrook-White-Gleichung berechnet wird. Er berücksichtigt die absolute Rauheit ks und die Reynolds-Zahl und ist besonders präzise für geschlossene Rohrströmungen und turbulente Strömungen.

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 {{Hinweis-Box
-|Text = <br> Dieser neue Rauigkeitsansatz ist ab der Version V13 verfügbar und betrifft alle LUBW Projekte! Grundlage dieses Ansatzes sind die sogenannten OAK-Werte - welche als Modellinput (Regenereignisse) verwendet werden. Alle anderen Projekte mit klassischen Modell- und Naturregen sind davon nicht betroffen!
+|Text = Für Projekte welche im Rahmen des von der LUBW vorgegebenen kommunalen Starkregenrisikomanagement durchgeführt werden, müssen den Dünnfilmabfluss verwenden! Grundlage dieses Ansatzes sind die sogenannten OAK-Werte - welche als Modellinput (Regenereignisse) verwendet werden. Alle anderen Projekte mit klassischen Modell- und Naturregen sind davon nicht betroffen!
 }}

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		+	<div style="text-align:justify;">
		+
	In hydraulischen 2D-Oberflächenmodellen sind die Rauheitsparameter entscheidend für die Genauigkeit der Strömungssimulation.		In hydraulischen 2D-Oberflächenmodellen sind die Rauheitsparameter entscheidend für die Genauigkeit der Strömungssimulation.

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	=Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen=		=Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen=
−	~~<div style="text-align:justify;">~~

	{{Hinweis-Box		{{Hinweis-Box

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-In hydraulischen 2D-Oberflächenmodellen sind die Rauheitsparameter tatsächlich entscheidend für die Genauigkeit der Strömungssimulation.
+In hydraulischen 2D-Oberflächenmodellen sind die Rauheitsparameter entscheidend für die Genauigkeit der Strömungssimulation.
 =Parameter- und Wertesprektrum=
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 Kein Rückhalt auf der Fläche
 Höhere Abflussmengen
 =Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen=

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 Herausforderung in 2D-Oberflächenmodellen: Da 2D-Oberflächenmodelle oft sowohl offene Strömungen (Gerinne, Flüsse) als auch geschlossene Strömungen (Kanäle, Rohre) simulieren, gibt es häufig Diskussionen darüber, welcher Ansatz besser geeignet ist. Die Wahl hängt oft vom Modellzweck, der Verfügbarkeit von Rauheitsdaten und der gewünschten Genauigkeit ab.
-=Parameterbandbreite=
+=Parameter- und Wertesprektrum=
 GeoCPM Rauheiten in mm: Angabe der Oberflächenrauheit nach Colebrook-White Gleichung - die hier vorgestellten Werte wurden durch Vergleichs- und Plausibilitätsprüfungen ermittelt und bieten einen ersten Anhaltspunkt für die Berechnung. Die Rauheiten sind ein '''sehr wichtiger Parameter''' in der 2D Oberflächenberechnung und haben hohe Auswirkungen auf die Abflussscheitel, sowie die Geschwindigkeiten. Durch die fortschreitende Entwicklung und neu gewonnener Erfahrungswerte, werden diese Werte sich in Zukunft verändern und sollen nur einen Richtwert abbilden.
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 Kein Rückhalt auf der Fläche
 Höhere Abflussmengen
 =Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen=

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 ==Beispielhafte Parameterwahl Darcy Weisbach==
-In diesem Fall wurde die Partition anhand der Nutzungs- und dem Versiegelungsgrad über das Attribut OBTYP in Straßenfläche, Wohnfläche, Landwirtschaft... eingeteilt. Für jede Nutzungskategorie müssen im Anschluss die Oberflächeneigenschaften vergeben werden. Dazu eine Eigenschaftsliste nach Nutzungskategorie sortieren und alle Zeilen einer Kategorie selektieren.
+GeoCPM Rauheiten in mm: Angabe der Oberflächenrauheit nach Colebrook-White Gleichung - die hier vorgestellten Werte wurden durch Vergleichs- und Plausibilitätsprüfungen ermittelt und bieten einen ersten Anhaltspunkt für die Berechnung. Die Rauheiten sind ein '''sehr wichtiger Parameter''' in der 2D Oberflächenberechnung und haben hohe Auswirkungen auf die Abflussscheitel, sowie die Geschwindigkeiten. Durch die fortschreitende Entwicklung und neu gewonnener Erfahrungswerte, werden diese Werte sich in Zukunft verändern und sollen nur einen Richtwert abbilden.
 # GeoCPM: Dreiecke direkt beregnen. Standardmäßig ist direkt beregnen auf Dreiecken gesetzt. Über „Markierte ändern“ wahlweise abwählen (für Gebäudeflächen, die direkt DYNA zugeordnet sind). Bei direkter Beregnung von Gebäuden ohne Zuordnung zu DYNA muss die Randverteilung gesetzt werden. Für jede Nutzungsklasse mit individuellen Bodencharakteristika muss die Zuweisung von Parametern durchgeführt werden. Im Anschluss können die Attribute der Partition auf die Dreiecke übertragen werden. Versickerung, GeoCPM Rauheit, direkte Beregnung, Randverteilung.
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 </div></div></div>
 <div class="center">Tabelle 1: Beispiel für Rauigkeiten für GeoCPM</div>
 ==Anwendungsvarianten für den Darcy Weisbach==

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	Herausforderung in 2D-Oberflächenmodellen: Da 2D-Oberflächenmodelle oft sowohl offene Strömungen (Gerinne, Flüsse) als auch geschlossene Strömungen (Kanäle, Rohre) simulieren, gibt es häufig Diskussionen darüber, welcher Ansatz besser geeignet ist. Die Wahl hängt oft vom Modellzweck, der Verfügbarkeit von Rauheitsdaten und der gewünschten Genauigkeit ab.		Herausforderung in 2D-Oberflächenmodellen: Da 2D-Oberflächenmodelle oft sowohl offene Strömungen (Gerinne, Flüsse) als auch geschlossene Strömungen (Kanäle, Rohre) simulieren, gibt es häufig Diskussionen darüber, welcher Ansatz besser geeignet ist. Die Wahl hängt oft vom Modellzweck, der Verfügbarkeit von Rauheitsdaten und der gewünschten Genauigkeit ab.
		+
		+	==Beispielhafte Parameterwahl Darcy Weisbach==
		+	===Partition für die Dreiecksparameter anlegen===
		+	Es wird empfohlen, die Eingabe der einzelnen Dreiecksparameter, wie Bodeneigenschaften und Rauigkeiten, nicht direkt an den Dreiecken vorzunehmen, da im Falle einer Neutriangulierung die Dreiecke neu erstellt werden und wieder Standardwerte haben. Daher sollten die Eigenschaften immer zuerst in einer Partition definiert werden, aus der sich dann die Werte für die Dreiecke im jeweiligen OBO und somit indirket über das Geländemodell übernehmen lassen. Als Basis für die Eigenschaften kann eine bestehende Partition dienen, die für eine Kanalnetzberechnung bereits erstellt wurde. Für die Erstellung dieser Partitionen, wird auf die Anleitung aus der Hydraulik verwiesen: [https://wiki.tandler.com/index.php?title=Schritt-f%C3%BCr-Schritt-Anleitung_Hydraulik#Erstellen_von_Partitionen_aus_Shapefiles Import von Shapefiles in Partitionen].
		+
		+	In diesem Fall wurde die Partition anhand der Nutzungs- und dem Versiegelungsgrad über das Attribut OBTYP in Straßenfläche, Wohnfläche, Landwirtschaft... eingeteilt. Für jede Nutzungskategorie müssen im Anschluss die Oberflächeneigenschaften vergeben werden. Dazu eine Eigenschaftsliste nach Nutzungskategorie sortieren und alle Zeilen einer Kategorie selektieren.
		+
		+	Markierte Teileinzugsgebiete der aktiven Ebene ändern:
		+
		+	<div class="res-img">[[File:GeoCPM_image015.png\|800px\|center]]</div>
		+	<div class="center"> Parameter zuweisen</div><br />
		+
		+	# Bodencharakteristik: Auswahl des Bodenaufbaus. Diese Werte wurden in der Tabelle „Bodenaufbau“ unter Hydraulikvarianten Schlüsselwerte definiert.
		+	# GeoCPM Rauheiten in mm: Angabe der Oberflächenrauheit nach Colebrook-White Gleichung - die hier vorgestellten Werte wurden durch Vergleichs- und Plausibilitätsprüfungen ermittelt und bieten einen ersten Anhaltspunkt für die Berechnung. Die Rauheiten sind ein '''sehr wichtiger Parameter''' in der 2D Oberflächenberechnung und haben hohe Auswirkungen auf die Abflussscheitel, sowie die Geschwindigkeiten. Durch die fortschreitende Entwicklung und neu gewonnener Erfahrungswerte, werden diese Werte sich in Zukunft verändern und sollen nur einen Richtwert abbilden.
		+	# GeoCPM: Dreiecke direkt beregnen. Standardmäßig ist direkt beregnen auf Dreiecken gesetzt. Über „Markierte ändern“ wahlweise abwählen (für Gebäudeflächen, die direkt DYNA zugeordnet sind). Bei direkter Beregnung von Gebäuden ohne Zuordnung zu DYNA muss die Randverteilung gesetzt werden. Für jede Nutzungsklasse mit individuellen Bodencharakteristika muss die Zuweisung von Parametern durchgeführt werden. Im Anschluss können die Attribute der Partition auf die Dreiecke übertragen werden. Versickerung, GeoCPM Rauheit, direkte Beregnung, Randverteilung.
		+
		+	<div class="col d-flex justify-content-center">
		+	<div class="card shadow-lg p- bg-white rounded">
		+	<div class="card-header"; style="background-color: #b50d7c;color: white;text-align: center">'''Angepasste Rauigkeiten für GeoCPM'''</div>
		+	<div class="card-body">
		+	<div class="res-img">[[File:GeoCPM_image048.png\|800px\|center]]</div>
		+	</div></div></div>
		+	<div class="center">Tabelle 1: Beispiel für Rauigkeiten für GeoCPM</div>
		+
		+	{{Hinweis-Box
		+	\|Text=
		+	Für eine schnellere Bearbeitung des Beispielprojektes finden Sie in den Grundlagendaten auch eine Shape-File '''Nutzung.shp''', diese hat bereits eine Unterteilung nach Attributen für die Objektart '''OBJART''' und Rauigkeiten '''Rauheit'''. Dies wurde im Vorfeld über WENN-DANN-Funktionen in QGIS besetzt. Das heißt, Sie müssen das freie Attribut Rauheit auf GeoCPM Rauigkeit mappen: <br> * Importieren Sie die Flächen im Shapeformat <br> * Übernehmen Sie die beiden SHAPE Felder <br> * Markiere alle Flächen <br> * Markierte ändern -> Übergabe der freien Attribute in die Stammattribute: GeoCPM Rauigkeit = Rauheit
		+	}}
		+
		+	Damit ist der wichtigste Parameter für die Berechnung vorbereitet.

	==Anwendungsvarianten für den Darcy Weisbach==		==Anwendungsvarianten für den Darcy Weisbach==

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		+
		+	=Dünnfilmabfluss: Angepasste Fließformel für kleine Fließtiefen=
	<div style="text-align:justify;">		<div style="text-align:justify;">