Hydraulikvariante
Inhaltsverzeichnis
Neue Bedienoberfläche
Neue Karteikarte „Ergebnisse" im Dialog Berechnungsvariante
Zusätzlich zur bisherigen Karteikarte „Parameter" steht im Dialog der Hydraulikvariante nun die neue Karteikarte Ergebnisse zur Verfügung. Diese ist nach jeder erfolgreich durchgeführten Kanalnetzberechnung (Hydraulikvariante) verfügbar und liefert eine kompakte, grafische Übersicht der Berechnungsergebnisse, ohne dass hierfür zunächst separate Ergebnislisten erzeugt werden müssen.
Netz-Statistik
Im linken Bereich der Karteikarte wird eine Übersicht der wichtigsten Netzkennzahlen dargestellt:
- Anzahl der Abschnitte, Anzahl Schächte und Anzahl Sonderbauwerke
- Haltungslängen [m], aufgeteilt nach Entwässerungssystem (Mischwasser, Regenwasser, Schmutzwasser) als Kreisdiagramm
- Gesamtvolumen Netz [m³], unterteilt in Anfangsvolumen, Haltungsvolumen, Bauwerksvolumen und Schachtvolumen
- Gesamtfläche [ha] sowie Mittlerer Befestigungsgrad [%], dargestellt als Kreisdiagramm nach befestigter/unbefestigter Fläche
- Anzahl der Einwohner
Bilanzen
Im rechten Bereich werden die Bilanzergebnisse für das jeweils aktuell angezeigte Regenereignis dargestellt. Über die Pfeiltasten bzw. das Eingabefeld „Nr." kann zwischen den Ergebnissen der einzelnen berechneten Regen navigiert werden.
- Überstau: Anzahl der Überstauschächte, Überstauvolumen sowie maximales Überstauvolumen
- Diagramm Einlauf / Überstau / Auslauf über die Zeit [min], kumuliert in m³
- Tabelle Maximale Werte: maximale Zuflüsse aus Flächen, Kurven und Zuflüssen sowie Trockenwetter, zusätzlich Auslauf aus dem Kanalsystem und verbleibendes Restvolumen im Kanalsystem
- Balkendiagramm Einlauf / Auslauf, das die Anteile aus Flächen, Kurven/Zuflüssen und Trockenwetter dem Auslauf aus dem Kanalsystem sowie dem Restvolumen gegenüberstellt
Schaltfläche „Trockenwetterbilanz"
Über den Button Trockenwetterbilanz öffnet sich ein separater Dialog mit einer detaillierten Aufschlüsselung des Trockenwetterabflusses für die aktuelle Variante:
- Gesamtvolumen Trockenwetter [m³] sowie Anzahl der konstanten Zuflüsse
- Kreisdiagramm der Anteile Schmutzwasser, Fremdwasser und Gewerblich
- Tabellarische Übersicht:
- Gesamtes häusliches Abwasser QH [l/s]
- Gesamtes gewerbliches Abwasser QG [l/s]
- Gesamtes Schmutzwasser QS = QH + QG [l/s]
- Gesamtes Fremdwasser QF [l/s]
- Trockenwetterabfluss QT = QS + QF [l/s]
Schaltfläche „Ausgabe in CSV/Excel"
Ermöglicht den Export der auf der Karteikarte „Ergebnisse" dargestellten Bilanzwerte in eine CSV- bzw. Excel-Datei zur externen Weiterverarbeitung.
Erweiterte Parameter-Karteikarte: Schmutzfracht-Langzeitsimulation
Auf der Karteikarte „Parameter" der Berechnungsvariante steht neben der bisherigen Option Hydraulik zusätzlich die Option Schmutzfracht: Langzeitsimulation (Kurven in Zeitschritten X aufbereitet) zur Verfügung:
- Schmutzfrachtzeitschritt: Auswahl des Zeitschritts (z. B. 15 min), in dem die Ergebnisganglinien für die Langzeitsimulation aufbereitet werden.
- Betrachtete Messjahre für die Auswertung [a]: Anzahl der Jahre, die für die statistische Auswertung der Langzeitsimulation herangezogen werden.
Für die Regenauswahl steht neben Blockregenstaffel und Modellregen/Naturregen weiterhin die Option Gebietsniederschlag zur Verfügung. Die Flächenberechnung kann dabei wahlweise per Thiessen-Polygon, Rasterverfahren oder manueller Zuweisung erfolgen. Im Bereich Start-/Ende-Regen kann über die Checkbox „Regenauswahl" ein beliebiges Intervall aus den verfügbaren Regen (hier z. B. 1 bis 3906) gewählt werden; die Anzahl der tatsächlich ausgewählten Regen (hier 160) wird rechts daneben angezeigt. Zusätzlich kann pro Regenstation ein Skalierungsfaktor hinterlegt werden.
Dialog
Dialog-Hydraulikvariante
In dieser Karteikarte bestimmen Sie den Variantennamen und legen die Anzahl der threads für die symmetrisch parallele Berechnung, sowie die Anzahl der Rechner bei einer Remote Berechnung fest. Auf folgenden Link finden Sie eine detaillierte Anleitung für die Multihybrid_Berechnung.
- Projekt nach der Berechnung speichern: Speichert das Projekt nach der Übernahme aller Berechnungsergebnisse automatisch!
- Thread - Prozessoptionen (multihybride Berechnung): Hier besteht die Option die Anzahl der Threads für jede Hydraulikvariante zu steuern. Wird kein Wert eingegeben wird durch einen Automatismus ein Wert ermittelt anhand der Systemvoraussetzungen.
- ein DYNA Prozess pro Rechner, d.h. keine multihybride Berechnung
- mehrere DYNA-Prozesse pro Rechner, d.h. multihybride Berechnung
- Nutzung des Netzwerkes für die Berechnung: Mit dieser Funktion greift die Berechnungsvariante auf die Möglichkeit der verteilten Berechnung per Remote zu. In den Einstellungen müssen die jeweiligen Remoterechner zugewiesen werden.
- Erweiterte remote und multihybride Optionen:
- Netzwerkpfad (UNC Adresse des hydraulischen Berechnungsprogramms:Für die Remoteberechnung muss ein freigegebener Netzwerkpfad zur DYNA.exe vorgegeben werden. Dieser Pfad muss für alle ausgewählten Rechner frei zugänglich sein!
- Test der aktuellen Konfiguration: Testet die eingestellten Remoterechner und deren Verbindung. Es erscheint eine Meldung der beteiligten Rechner.
Vorsicht: Zuweisung von mehr Threads als vorhanden, verlangsamt die Berechnung!
Darüber hinaus können Sie hier festlegen, ob eine Remote Berechnung auf anderen Systemen im Netzwerk erfolgen soll. Diese Karteikarte gibt Ihnen zusätzlich die Möglichkeit, diese Berechnungsvariante mit beliebigen Windows Dokumenten bzw. - Verzeichnissen zu verknüpfen.
Diese Karteikarte regelt Typ und Anzahl der in der Berechnung verwendeten Regen. Dabei ist ein zusammenhängendes Intervall von Regennummern zu definieren und zwar bei Verwendung von Blockregen liegt die Unter- bzw. Obergrenze dieses Intervalls im Nummernbereich zwischen 1 und 20, bei Natur-/Modellregen im Bereich zwischen 1 und 9999 in der derzeitigen Version. Die Maximalzahl der in einem Rechenlauf gleichzeitig zu verwendenden Blockregen liegt demnach bei 20, die der verwendeten Natur-/Modellregen bei 9999. Sie können für die jeweilige Hydraulikvariante, jeweils das Intervall an Regenereignissen, welches berechnet werden soll. Über den Gebietsniederschlag (Modul Rain) können Sie hier noch detaillierte Auswahl treffen.
- Blockregen: Bei Verwendung von Blockregen ist eine der zuvor in der Baumstruktur definierten Blockregenstaffeln aus jeweils 20 oder mehr aufsteigenden Dauerstufen zu verwenden. Sind in der verwendeten Blockregenstaffel explizit keine Regenspenden angegeben, so können diese dennoch leicht berechnet werden über die Regenspendelinie nach Reinhold, die von den beiden Parametern r (T = 15 min, n = 1 / a) und n [1/a] abhängt. Diese können sie in diesem Dialog definieren und grafisch kontrollieren.
- Modellregen: In diesem Karteireiter Dialog schalten Sie zu Kontrollzwecken die zu berechnenden Natur-/Modellregen einfach durch. Nach Ende des letzten zu berechnenden Regens beginnt die Reihenfolge wieder von vorne.
- Gebietsniederschlag: Der Gebietsniederschlag kann bei Auswahl des Modellregen MODE über das Dropdown Menü ausgewählt werden, sobald das Modul Ungleichmäßige Beregnung in den Projekteinstellungen hinzugefügt wurden.
Diese Karteikarte enthält alle Parameter, die für den Oberflächenabfluss maßgeblich sind. Er gliedert sich in die Bereiche Regenabfluss und Trockenwetterabfluss, sowie die verschiedenen Optionen.
- Regenabfluss: Der Regen kommt unterschiedlich auf durchlässigen und undurchlässigen Flächen zum Abfluss. Zu diesem Zwecke sind dafür auch die Parameter in unterschiedlicher Weise zu definieren. Im Einzelnen können die Detailinformationen jedes Parameters den Tool-Tip-Texten entnommen werden, die in dem Moment eingeblendet werden, in dem sich die Maus über das betreffende Dialogfeld bewegt. Die eingestellten Werte sind Standardwerte und können jederzeit bei einer Kalibrierung angepasst werden.
- Verfahren zum Verlustabzug: Im Standardfall wird hier mit der Einstellung Während des gesamten Niederschlagsabflussprozess gerechnet. Das entspricht dem detaillierten Versickerungsansatz.
- Trockenwetterabfluss: Hier können die Berechnungsansätze für das Trockenwetter angepasst werden. Es werden globale Einstellungen für den Fremdwasserzuschlag [%] gesetzt, wichtig hierbei ist, dass der Wert prozentual zum Schmutzwasseranfall eingeht. Des Weiteren wird der globale Parameter für den Schmutzwasseranfall pro Einwohner und ein Spitzenanfall gesetzt. Der Spitzenanfall [1-24h] entspricht einem Faktor, welcher den Maximalwert einer Ganglinie repräsentieren soll. Das bedeutet, bei hydraulischen Dimensionierungen und Rechnungen wird mit einem Spitzenfaktor gerechnet. Bei einer Schmutzfrachtberechnung muss dieser Wert aber auf 24h gesetzt werden, um den Trockenwetterabfluss am Tag nicht zu überschätzen
- Teileinzugsgebiete zusammenfassen: Diese Funktion ermöglicht es Teileinzugsgebiete nach gleichen Parametersätzen pro Haltung zusammenzufassen, um Berechnungszeit zu sparen. Grundsätzlich werden folgende Flächen nicht zusammengefasst:
- wenn keine Berechnungsvariante eingestellt ist (Wurde nicht zum Rechnen verwendet, sondern um die DFEIN-Datei auf einem anderen Rechner wieder in ein leeres Projekt einzulesen, die Information sollte also möglichst vollständig sein).
- wenn nur eine Fläche an der Haltung vorhanden ist (Dann keine Notwendigkeit zum Zusammenfassen).
- wenn in der Variante FLUT-Berechnung und BERE; RAS; und Zeitbeiwertverfahren eingestellt sind. Es werden auch nichtgrafische Flächen (nicht mit einem Gebiet verbunden) zusammengefasst.
- Automatisch zusammenfassen:
- Die Regenzuflüsse werden zu einer Fläche pro vorkommendem Tripel (Bodenelement, Oberflächenelement durchlässig, Oberflächenelement undurchlässig) zusammengemittelt. Die Beregnungsfaktoren werden von der größten Teilfläche übernommen. Die übrigen Daten werden nach Flächengröße bzw. Flächengröße durchlässig/undurchlässig gemittelt.
- Die Zuflussspenden gewerbliches Abwasser werden nach Schlüsselwert gesammelt und als je eine Fläche ohne Regenzufluss nur mit dem Schlüsselwert und über die Teilflächen mit diesem Schlüsselwert summierter Flächengröße ausgegeben.
- Genauso werden die Zuflussspenden Fremdwasser nach Schlüsselwert gesammelt und als je eine Fläche ohne Regenzufluss nur mit dem Schlüsselwert und über die Teilflächen mit diesem Schlüsselwert summierter Flächengröße ausgegeben.
- Die Einwohner werden nach Wasserverbrauchschlüsselwert gesammelt und ebenfalls als je eine Fläche ohne Regenzufluss nur mit dem Schlüsselwert, und über die Teilflächen mit diesem Schlüsselwert summierten Einwohnern und summierter Flächengröße ausgegeben. Ist der Schalter Einwohner statt …Dichte an, werden die Daten, wenn möglich, in schon vorhandene Flächendatensätze integriert, da dann keine eigene Flächengröße mehr nötig ist.
- Die konstanten Zuflüsse werden nach Art gesammelt und (möglich weil unabhängig von der Flächengröße), soweit vorhanden, in die obigen Datensätze mit eingebaut, die übrigen als eigene Flächen ohne Regenzufluss nur mit der Art des konstanten Zuflusses und dem über die Teilflächen mit dieser Art summierten Zufluss ausgegeben.
Hier stellen Sie alle Parameter ein, die für den Abflusstransport im Kanalnetz verantwortlich sind. Zunächst bestimmen Sie das Berechnungsverfahren und entscheiden sich für die hydrodynamische Berechnung mit dem komplexen Parallelschnittverfahren (DYNA) oder für eine eines von vier verschiedenen hydrologischen Modellen (FLUT), und zwar mit steigendem Detaillierungsgrad entweder für das Zeitbeiwertverfahren oder für den konstanten oder veränderlichen Abflussbeiwert oder gleich für das dem Dyna sehr ähnlichen Oberflächenabflussmodell. Die Bedeutung der einzelnen Parameter entnehmen sie bitte - wie gehabt - den jeweils temporär eingeblendeten Tool-Tip-Texten.
- DYNA:
- Laufzeitkontrolle: Trockenwettervorlauf – Regendauer – Nachlauf. Je nach Einstellung, Automatisch oder Benutzerdefiniert ergeben sich unterschiedliche Zeiten für den Trockenwettervorlauf sowie für den Nachlauf. Die Regendauer ist davon unabhängig, ist diese ja eine Kenngröße des jeweiligen Regens. Eine detaillierte Beschreibung der Erstellung der Simulationszeit pro Regenereignis finden Sie unter folgendem Link Zeitlicher Ablauf. Einer der wichtigsten Faktoren für die Berechnungsdauer (auch bei gekoppelten Berechnungen) ist die Nachlaufzeit für Trockenwetterperiode.
- GeoCPM: Bidirektionale Kopplung zu einem GeoCPM Modell
- FLUT: Hier werden die Flut Eingabeparameter gesteuert.
- Dimensionierungsparameter (DYNA und Flut): Hier können Sie verschiedene Parametersätze für die Dimensionierung angeben, welche nach den Entwässerungssystem getrennt sind. Dabei können Sie auch einen minimalen Durchmesser angeben, welchen die iterative Dimensionierung starten soll.
In diesem Dialog stellen Sie die Ergebnisliste zusammen. Wesentlicher Bestandteil der Ergebnisliste ist eine nochmalige Zusammenstellung der Eingabeparameter und Eingabedaten sowie die Darstellung der Oberflächenabflusskurven. Letztere Listen versetzen sie beispielsweise in die Lage, festzustellen, inwieweit unbefestigte Flächenteile überhaupt in die Kanalisation entwässern. Im mittleren Teil unmittelbar vor den eigentlichen Berechnungsergebnissen finden sie unter „Zusammenfassung“ eine statistische Gesamtzusammenstellung der wichtigsten Daten des berechneten Kanalnetzes, getrennt nach Entwässerungssystem. Beachte: Haltungen mit dem Entwässerungssystem „unbekannt“ werden bei der hydrodynamischen Berechnung wie Mischwasserhaltungen behandelt, d.h. Alle zugewiesenen Zuflüsse werden auch abtransportiert. Im Anschluss daran definieren sie die Folge der Haltungslisten, sortiert nach deren Kanal- und Haltungsnummern. Die wichtigste dieser Listen ist dabei die Liste 3, in der die wesentlichen Ergebnisse der Berechnung zusammengefasst sind. Liste 1 der Haltungslisten enthält im Wesentlichen eine Zusammenstellung der eingegebenen Haltungsdaten. Erweiterte Berechnungsergebnisse wie maximale Energiehöhen befinden sich in Liste 4 (++ERGE;HALT;L4). Flutkurven können in unterschiedlicher Weise abgerufen werden (++ERGE;FLUT;S3...).
Bauwerkslisten (++ERGE:BAUW;) geben eine Übersicht der integriert berechneten Sonderbauwerkseingabe- und Ergebnisdaten. Tabellarische und auch grafische (Printplot) Darstellungen von Füllstands-, Volumen-, und Abflussganglinien können ebenfalls in unterschiedlichen Varianten abgerufen werden (++ERGE;FLUT;S3). (siehe auch die DYNA/FLUT-Hilfe KPPHYDRA.CHM.
Bei Berechnung eines Langzeitkontinuums sollten auf die Ausgabe detaillierte Flutkurven (FLUT;S3) für die einzelnen Regenereignisse verzichtet werden! Da es hier bei längeren Regenreihen zu sehr langen und großen Listen kommen kann, welche bei der Ausgabe der Ergebnisse viel Zeit in anspruch nehmen.
- Schmutzfrachtbilanz
- Schleppspannungsnachweis
- Profilhöhe ab der ein Abschnitt bei der Stauraumberechnung berücksichtigt wird [mm]
- Flutkurvendatei für Ausläufe
- Messstellen nach Berechnungsende automatisch in R vergleichen: Sind die Messstellen Aktiv und wurde R-Skript nach der Anleitung ordnungsgemäß installiert, erfolgt nach Berechnungsende eine Auswertung zwischen Messstelle und Simulationsergebnis für alle Messstellen durch das Programm R. Das Ergebnis ist ein PDF mit den Auswertungen für das jeweiligen Regenereignis.
Nach erfolgreicher Durchführung einer Berechnung kann ein Kanallängsschnitt erzeugt werden (++PLOT). In Abhängigkeit von den Parametern Höhenmaßstab, Längenmaßstab, maximale Planhöhe bzw. –länge, sowie der Optionen für die Aufnahme der Beschriftungsbänder für den Abfluss Energielinie, Wasserspiegellinie und schematisches Kanalbild wird ein kompletter Plansatz der Art automatisch erstellt, so dass jede Haltung, jeder Schacht bzw. jeder Kanal in genau einem der erzeugten Pläne vorhanden ist. Sehr wichtig ist der Button „Automatische Aufteilung der Stränge...“, durch den die Planeinteilung dahin gehend beeinflusst wird, das zusammenhängende Kanalstränge unabhängig von ihrer Kanalnummer auch im Längsschnitt zusammenhängend gezeichnet werden.
Durch entsprechende Wahl von Strichstärken, -typen und –farben für die verschiedenen Zeichnungsteile und –linien haben sie die Möglichkeit, ihrem Längsschnitt eine individuelle optische Gestaltung zu geben. Hierzu gehören speziell die unterschiedlichen Farbgebungen bei Benutzung von Mehrfachwasserspiegellinien:
In dieser Tabelle finden Sie die Ergebnisse der Berechnung nochmals detailliert aufgelistet nach verschiedenen Parametern. Diese Tabelle kann nochmals eingehend für die Plausibilisierung der eingegebenen Daten herangezogen werden. Dabei kann mit einem Blick auf die Werte Einwohnerzahl, gesamtes Kanalvolumen, Trockenwetterabfluss und die gesamte befestigte Fläche die Modellierung anhand von realen Werten überprüft werden.
Des Weiteren wird für jedes gerechnete Regenereignis eine eigene Bilanzierung der Gesamtmengen durchgeführt.
Ergebnistabelle DYNA
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| Regen | Nummer des berechneten Regens, alle folgenden Reiter beziehen sich auf dieses Regenereignis. |
| Seitlicher Einlauf (gesamt) [m³] | Alle Einlaufmengen, welche sich über die Partitionen oder Nichtgraphische Zuflüsse ergeben. Regenwasser + Trockenwetter/ durchlässig + undurchlässig. |
| Seitlicher Einlauf (durchlässig) [m³] | Teilmenge der Gesamteinlaufmengen, welche nur den durchlässigen Anteil der seitlichen Einläufe summiert. |
| Oberer Einlauf (gesamt) [m³] | Dieser Wert betrifft die Sonderbauwerke 80 und 81. Hier haben Sie die Möglichkeit, Außeneinzugsgebiete abzubilden. Es wird nur ein Wert ausgegeben, wenn eines dieser Bauwerke im Modell ausgewählt wurde. |
| Oberer Einlauf (durchlässig) [m³] | Teilmenge des Oberen Einlauf (gesamt), welche sich anhand der angeschlossenen durchlässigen Flächen der Bauwerke 80 und 81 ergibt. |
| Gesamteinlauf [m³] | Ergibt den Summenwert aus den seitlichen und oberen Einläufen. Beschreibt die Gesamtmenge einfließenden Wassers in das Modell. |
| Trockenwettereinlauf [m³] | Summe aller Trockenwettereinläufe in das Gesamtsystem. |
| Auslauf [m³] | Auslauf der Wassermengen aus dem Gesamtsystem. |
| Netz (Gesamt) [m³] | Gesamtvolumen, welches nach dem Berechnungszeitraum noch im Netz vorhanden ist. |
| Netz (Regen) [m³] | Teil des Gesamtvolumens, welches nach dem Berechnungszeitraum noch im Netz vorhanden ist. Hier nur die Regenmenge. |
| Regen (Oberfläche) [m³] | Die Regenmenge, die nach Berechnungsende noch auf der Oberfläche ist. Da bei den ATV- oder SCS-Verfahren nach Regenende keine Verluste stattfinden, bleibt immer ein Rest auf der Oberfläche am Ende der Berechnung. |
| Überlauf [m³] | Menge des überstauenden Volumens aus den Schächten. |
| Rechenzeit [min] | Die eigentliche Rechenzeit des PCs für diesen Regen. |
| Simulationszeit [min] | Der fiktive Zeitraum, welcher für die Hydraulikvariante berechnet wurde. |
| Rechner | Name des Rechners (entweder „local“ oder Name des Remote-Rechners). |