Schritt-für-Schritt-Anleitung Aqua

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Erste Schritte

Falls Sie sich bei der Bedienung mit ++Systems noch unsicher sind, finden Sie eine ausführliche Anleitung zu den grundlegenden Funktionen bei der Schritt-für-Schritt-Anleitung Hydraulik. Um das ++Systems-Modul AQUA nutzen zu können, müssen Sie es zunächst in den Projekteinstellungen aktivieren.

Import der Daten

Im Gegensatz zum Abwasser gibt es für die Daten der Wasserversorgung kein festes Eingangsdatenformat. Der Import der Daten kann über folgende Formate stattfinden:

• Shape
• DXF
• Textdatei (XYZ)

Empfohlen wird die Verwendung des Shape-Formats, da hier neben den geometrischen Eigenschaften (wie z.B. dem Leitungsverlauf) auch weitere Informationen (z.B. zum Durchmesser) übertragen werden können. Der Import von Textdateien kann über die Schnittstellen im Projektbaum erfolgen. Bitte importieren Sie immer erst die Wasserknoten und erst im Anschluss die Wasserleitungen.

Allgemeine Informationen

• Bei einer Berechnung mittels des Moduls AQUA handelt es sich um eine druckgesteuerte Berechnung, d.h. die Abnahmen sind fest und finden immer statt. Der Druck wird darauf aufbauend berechnet.
• Sie können die Abnahme entweder am Wasserknoten selbst (bei signifikanten Verbrauchern) oder als Mengenmeterwert in den Wasserleitungen eingeben. Über die Bedarfskategorien ist eine genauere Eingabe der Abnahme möglich. Sie können zudem die verschiedenen Arten der Eingabe einer Abnahme kombinieren und auch einen Multiplikationsfaktor für den Verbrauch einstellen.
• Falls Sie in Ihrem Modell keine negativen Durchflüsse wünschen, können Sie über einen Ausdruck alle Wasserleitungen mit negativem Durchfluss markieren und diese wenden.

Wasserknoten

Es gibt verschiedene Arten von Wasserknoten, diese werden im Folgenden aufgelistet:

• Knoten: Standard-Wasserknoten
• Reservoir
• Tank
• Hydrant
• Hochbehälter
• Pumpe/Druckerhöhung
• Ventil/Druckreduzierung
• Schieber: nur optisch, Funktion kann auch direkt in Leitung gesetzt werden
• Endstück: nur optisch
• Hausanschlusspunkt: nur optisch

Reservoir

Mithilfe eines Reservoirs kann ein Zufluss definiert werden. An dieser Stelle herrscht dann immer ein Zufluss von X Litern mit Y bar.

Hochbehälter

Ein Hochbehälter benötigt spezielle Eingaben im Knotenmenü:

• Level
  • Anfangsdruckhöhe: entspricht dem Anfangswasserstand
  • minimale Druckhöhe: entspricht dem minimalen Wasserstand im Hochbehälter und kann auch 0 m betragen
  • maximale Druckhöhe: entspricht dem maximalen Wasserstand im Hochbehälter
• Volumen
  • Durchmesser: ein Hochbehälter wird in AQUA immer mit einer kreisförmigen Grundfläche angenommen (falls dies nicht zutrifft, bitte umrechnen)
  • minimales Volumen
  • Volumenkurve: falls sich die Form des Hochbehälters über die Höhe verändert, können Sie hier eine Volumenkurve hinterlegen
• Durchmischungsverhalten
  • FIFO: first in first out
  • LIFO: last in first out
  • MIXED: durchgemischt (Standardeingabe)
  • 2COMB

Pumpe

An einer Pumpe/Druckerhöhung müssen zwingend 2 Leitungen angeschlossen sein. Zudem sind weitere Eingaben erforderlich:

• Kennlinien
  • Pumpenkurve: Bitte hinterlegen Sie hier die passende Pumpenkurve
  • Geschwindigkeitsfaktor: Mit dieser Eingabe können Sie die Pumpenleistung steuern. 1 entspricht hier 100% Pumpenleistung.
  • Geschwindigkeitsganglinie: Hier können Sie ein Verlaufsmuster festlegen.
• Leistung: reines Informationsfeld
• Anfangszustand: offen - geschlossen

Ventil

Auch bei einem Ventil müssen zwingend 2 Leitungen angeschlossen sein. Es sind auch hier weitere Eingaben erforderlich. Zudem gibt es verschiedene Ventiltypen:

• Geometrie: Innendurchmesser
• Ventiltyp
  • Typ
    • PRV (pressure regulation valve): angegebener Druck wird eingehalten
    • PBV (pressure balancing valve): Druckreduzierung um bestimmten Wert
    • FCV (flow control valve): angegebener Durchfluss wird eingehalten
    • selten verwendete Ventiltypen: PSV (pressure safety valve), TCV (temperature control valve), GPV (general purpose valve)
• Verlustkoeffizient
• Anfangszustand: offen - geschlossen

Hydrant

Ein Hydrant hat zunächst einmal alle Eigenschaften, die ein "normaler" Wasserknoten auch aufweist. Zusätzlich werden für die Löschwasserberechnung folgende Angaben benötigt:

• Abnahmemenge [m³/h]
• Mindestdruck [bar]
• optional: Durchmesser [mm]

Wasserleitungen

Für die Hydraulik ist das Setzen eines Schiebers nicht erforderlich, da diese Funktion auch über den Anfangsstatus der Haltung übernommen wird. Das Setzen von Schiebern ist von GIS-Seite jedoch oftmals gewünscht.
Die Rauheit der Haltungen kann über die Materialien vergeben werden. Hierzu können Sie im Projektbaum auf das jeweilige Material gehen und die Funktion "Wasserleitungen markieren" verwenden. Wenn Sie dann "Markierte ändern" verwenden, können Sie für alle Wasserleitungen dieses Materials eine Rauheit vergeben.

Wichtige Funktionen

Im Modul AQUA gibt es ein paar Funktionen, welche Sie so nicht aus den anderen Modulen kennen. Daher erfolgt hier eine kurze Beschreibung der wichtigsten Funktionen.

Wenn Sie mit einem Rechtsklick auf die "Wasserversorgung" im Projektbaum gehen, finden Sie die Funktion "Markiere Netz". Es wird dann das hydraulisch zusammenhängende Netz markiert. Diese Markierung kann zur Überprüfung der hydraulischen Verknüpfungen z.B. beim Netzaufbau dienen. Sie müssen jedoch beachten, dass es insbesondere bei Ringnetzen trotzdem noch Stellen geben kann, an denen die hydraulische Verknüpfung nicht gegeben ist, diese aber trotzdem markiert werden, da sie von der anderen Seite angeschlossen sind.

Des Weiteren finden Sie an der gleichen Stelle die Funktion "Reparieren". Hier finden Sie einige Möglichkeiten, um Ihr Wasserversorgungnetz modelltechnisch zu reparieren und z.B. isolierte Knoten zu verbinden.

Wasserknoten-Funktionen

Im Modul AQUA haben Sie die Möglichkeit, einen neuen Wasserknoten zu erstellen, indem Sie eine "Leitung teilen".
Wenn Sie einen Knoten mit "Neu" erstellen und auf eine Leitung setzen, entsteht zunächst keine hydraulische Verbindung zwischen Wasserknoten und -leitung. Wenn Sie einen Wasserknoten jedoch neu erstellen und beim Setzen auf die Haltung die Shift-Taste gedrückt halten, so entsteht automatisch eine hydraulische Verbindung zwischen Wasserknoten und Wasserleitung. Die Leitung wird jedoch nicht automatisch geteilt!

Wasserleitungen-Funktionen

Über die Funktion "Neu" können Sie neue Wasserleitungen erstellen und hierbei z.B. auch eine bogenförmige Wasserleitung erstellen. Sie haben zudem die Möglichkeit, über Knickpunkte den Verlauf Ihrer Wasserleitung anzupassen.

Analyse durchführen

Ergebnisdarstellung

Wie auch von den anderen Modulen gewöhnt, können Sie auch bei AQUA die Haltungen und Knoten nach Ihren Wünschen (z.B. nach dem Druck) einfärben. Eine ausführliche Erklärung zur Ansichts- und Farbkonfiguration finden Sie in der Schritt-für-Schritt-Anleitung Hydraulik.
Detailergebnisse finden Sie in dem Hydraulik-Reiter des Knotendialogs. Hier können Sie einen Zeitschritt wählen und sich dann die Ergebnisse des jeweiligen Knotens anzeigen lassen.

Um Ihre Ergebnisse auf Plausibilität zu prüfen, können Sie eine Eigenschaftsliste für die Wasserknoten mit folgenden Eigenschaften erstellen:

• min. Druck
• max. Druck
• min. Wasserbedarf
• max. Wasserbedarf

Eine Anleitung zur Erstellung einer Eigenschaftsliste finden Sie in der Schritt-für-Schritt Anleitung Hydraulik. Sie können die von Ihnen erstellte Eigenschaftsliste auch nutzen, um z.B. die Bereiche mit dem geringsten Druck ausfindig zu machen und zu überprüfen, ob der Mindestdruck überall eingehalten wurde.

Löschwasserberechnung

In den meisten Fällen handelt es sich bei der Löschwasserberechnung um den maßgebenden Bemessungsfall. Sie haben theoretisch zwei Möglichkeiten, diesen zu modellieren.

• Manuell
• Automatisch

Bei der manuellen Modellierung des Löschwasserfalls wird der Verbrauch an allen Hydranten manuell hochgesetzt sowie eine Tagesganglinie für 2 h erstellt. Es handelt sich um ein recht zeitaufwendiges Vorgehen und wird daher nicht empfohlen.
Bei der automatischen Modellierung des Löschwasserfalls werden bei der Modellerstellung die Felder "geforderte Abnahmemenge [m³/h]" und "geforderter Mindestdruck [bar]" für jeden Hydranten ausgefüllt (bzw. sind durch den Import bereits ausgefüllt). Der Standardwasserbedarf eines Hydranten muss mit 0 angegeben sein. Mit Rechtsklick auf die entsprechende Wassernetzberechnung können Sie eine "Analyse durchführen" und "Löschwasser" auswählen. Je nachdem ob Sie alle oder nur die zuvor markierten Hydranten in Ihre Berechnung miteinbeziehen möchten, können Sie Ihre Wahl treffen.

Nach der Berechnung finden Sie im Hydraulik-Reiter eines Hydranten folgende Berechnungsergebnisse:

• max. Löschmenge bei Druckvorgabe an Netz u. Hydrant [m³/h]
• Druck am Hydranten [bar]
  • bei vorgegebener Löschmenge
  • bei max. Löschmenge