Funktionale Einheiten
Alles was in den FEs eingestellt wird, tangiert die Berechnung nicht. Die FEs sind als „Bilanzierungs-Layer“, der zusätzlich auf Berechnungsergebnisse aufsetzt, diese aber in keiner Weise verändert.
Inhaltsverzeichnis
Funktionale Einheit - Objekte
Eine Funktionale Einheit(FE) bezeichnet einen Zusammenschluss von mehreren hydraulischen Sonderbauwerken, wel die gekennzeichnet sind durch mindestens eine Entlastung in ein Oberflächengewässer und ein zugeordnetes Einzugsgebiet. Zum Beispiel ein Stauraumkanal mit obenliegender Entlastung benötigt zwei Bauwerke; zum einen ein Bauwerk (typ 65) zur Abflussregulierung, zum anderen ein Entlastungsbauwerk (Typ 62) weiter oben im Netz. Ein anderer gängiger Fall ist ein Fangbecken im Nebenschluss, welches zunächst ein Trennbauwerk (Typ 62-63) benötigt, dessen Entlastung dann in dem Fangbecken (Typ 61-64) endet. Zur Ermittlung dessen Entlastungsrate ist dann nicht das Regenwasser in der Entlastung des Trennbauwerks heranzuziehen, sondern dasjenige, welches oberhalb des Trennbauwerkes anfällt.
Schwellentypen
Der „Schwellentyp“ (auch für mehrere Schwellen gleichen Typs) gibt die Freiheit unabhängig von den erstellten Bauwerkseigenschaften (!) in der Hydraulik die Schwellenfunktion einen Typ zuzuweisen. Die eigentliche Schmutzfrachtberechnung wird durch diese Einstellung nicht tangiert. Der Schwellentyp beeinflusst aber die Ausgabe / Bilanzierung in den (alten) Listen - hier werden über mehrere Schwellen gleichen Typs die Bilanzen aufsummiert.
| Schwellentyp | Beschreibung |
|---|---|
| KUE | Klärüberlauf |
| BUE | Beckenüberlauf |
| RUE | Regenüberlauf |
| SUE | Stauraumüberlauf |
| TB | Trennbauwerk |
| KBw | Kaskadenbauwerk |
| NUE | Notüberlauf |
| ABL | Ablauf |
| SFB | Sonderfunktionsbauwerk |
Bauwerkstypen
| Bauwerkstyp | Beschreibung |
|---|---|
| FB | Fangbecken |
| DB | Durchlaufbecken |
| VB | Verbundbecken |
| SKO | Stauraumkanäle mit obenliegender Entlastung |
| SKU | Stauraumkanäle mit untenliegender Entlastung |
| SKZ | Stauraumkanäle mit zwischenliegender Entlastung |
| SKK | Stauraumkanäle als Kaskade |
| "DFiB | Durchlauffilterbecken |
| RRB | Regenrückhaltebecken |
| RRK | Regenrückhaltekanäle |
| RRG | Regenrückhaltegräben |
| RKBoD | Regenklärbecken ohne Dauerstau als Fangbecken ODER Regenklärbecken ohne Dauerstau als Durchlaufbecken |
| RKBmD | Regenklärbecken MIT Dauerstau als Durchlaufbecken |
| RUE | Regenüberlauf |
| TBw | Trennbauwerk |
| Abw | Auslaufbauwerk |
| DBw | Drosselbauwerk |
| KBw | Kaskadenbauwerk (Steuerbauwerk) |
| NFB | Notfallbecken |
| SeKa | Sedimentationskammer |
| SpKa | Speicherkammer |
| Pw | Pumpwerk |
| Ebw | Einlaufbauwerk |
| RÜB | Regenrückhaltebecken |
Freie Attribute für die Funktionalen Einheiten
Im Zusammenhang mit Funktionalen Einheiten (FE) schreibt ++SYSTEMS bestimmte Werte als freie Attribute auf die zugehörigen Objekte im Modell. Diese Attribute lassen sich in zwei Gruppen einteilen, die sich unterschiedlich verhalten – vor allem darin, ob sie später wieder vom Programm ausgelesen werden oder nur zur Information dienen.
Attribute der Direkteinzugsgebiete
Diese Attribute werden nicht nur geschrieben, sondern auch aktiv vom Algorithmus wieder eingelesen. Änderungen, die Sie manuell an diesen Attributen vornehmen, werden bei der nächsten automatischen Ermittlung berücksichtigt – sie sind also nicht rein informativ.
- Beim automatischen Ermitteln der Direkteinzugsgebiete werden die Attribute auf allen aktuell zugeordneten Flächen zunächst gelöscht und anschließend neu geschrieben.
- Wird das Direkteinzugsgebiet einer FE gelöscht, werden auch die zugehörigen Attribute entfernt.
- Beim Umbenennen oder Löschen einer FE selbst bleiben die Attribute auf den Flächen bestehen.
Attribute der Volumina
Diese Attribute werden zwar intern für die Berechnung benötigt, bleiben danach aber rein zur Information auf den Objekten stehen. Nachträgliche Änderungen an diesen Werten werden vom Programm nicht mehr berücksichtigt und fließen bei einer erneuten Berechnung nicht in die FE zurück.
- Bei einer erneuten Volumenberechnung werden die Attribute der betroffenen FE zunächst gelöscht und danach neu geschrieben.
- Beim Umbenennen oder Löschen einer FE bleiben die Attribute auf den Objekten bestehen – sie werden nicht automatisch entfernt.
Hinweis: Da die Volumen-Attribute beim Umbenennen oder Löschen einer FE nicht automatisch entfernt werden, können mit der Zeit veraltete Attribute auf Objekten zurückbleiben (z. B. mit dem alten Namen einer umbenannten FE). Wer das vermeiden möchte, sollte die Attribute bei Umbenenn- und Löschvorgängen manuell mit anpassen bzw. entfernen.
Zusammenfassung
| Direkteinzugsgebiete | Volumina | |
|---|---|---|
| Wird vom Algorithmus wieder eingelesen? | Ja | Nein (rein informativ) |
| Verhalten bei (Neu-)Berechnung | gelöscht, dann neu geschrieben | gelöscht, dann neu geschrieben |
| Verhalten beim Umbenennen der FE | bleibt erhalten | bleibt erhalten |
| Verhalten beim Löschen der FE | bleibt erhalten | bleibt erhalten |
Fiktive Schächte
„Fiktive“ Objekte in FE’s wirken sich auf mehrere Werte aus.
Für fiktive Schächte sind das:
- Konzentrationen im Zulauf (max & mittel, TW & MW)
- Fracht im Zulauf
- Anzahl Einstauereignisse, Kalendertage mit Einstau, Dauer Einstau
- DIVERSE (!) Entlastungswerte
- „echtes“ Beckenvolumen
- Vorgelagertes Kanalstauraumvolumen
Für fiktive Haltungen sind das:
- Fracht im Zulauf
- Stauraumvolumen FE selbst
- Vorgelagertes Kanalstauraumvolumen
Vorgelagertes Stauraumvolumen
- Wird berechnet bei
- Auswahl der Schwelle(n) im FE Dialog
- Schmutzfrachtberechung
- In allen Fällen wird das informative Attribut „Statisches Stauvolumen bei Höhe ...“ geschrieben.
- Für jede Höhe für die das Volumen eines Objektes berechnet wird, wird ein eigenes Attribut geschrieben.
- In folgenden Fällen wird dieses Attribut nicht geschrieben:
- Das Objekt ist Teil einer FE
- Das Objekt enthält noch „alte“ Attribute, die es als Element einer FE ausweisen
- Falls das Objekt eine Haltung ist und die Profilhöhe unter der eingegebenen DN Grenze liegt (hier wird auch die weitere Berechnung „nach oben“ abgebrochen)
- Ein scheinbares „nicht updaten“ dieses Attributes (scheinbar, weil für die neue Höhe ein neues Attribut geschrieben würde) kann auch daher rühren, daß ein Objekt bei einer vorigen Schwelle innerhalb des Staukeiles war und bei der neuen Schwelle nicht mehr
- Es wird nicht nach Kanalart unterschieden, d.h. Druckrohrleitungen werden momentan beim vorgelagerten Volumen berücksichtigt. Workaround: die Druckrohrleitung unter die DN-Grenze bringen – dann wird hier aufgehört
- „Kanalstauraumvol. berücks. über DN“ hat einen Einfluss auf die Berechnungsgröße (zu setzen in der Hydraulikvariatne)
- Um eine korrekte Volumenberechnung für HALTUNGEN durchführen zu können, muß die Hydraulik gerechnet sein (PROFILE.DD muss im Hydraulikvariantenverzeichnis vorhanden sein und die richtigen Profile enthalten). Schachtvolumina können auch ohne Hydraulikergebnisse berechnet werden.
- Zum vorgelagerten Volumen gehörende Haltungen müssen bzgl. DN über der Grenze liegen (im vorliegenden Beispiel ist eine Grenze von DN 1000 eingestellt und die Haltung ist DN 600. Somit wird – richtigerweise – weder die Haltung selbst noch ihr Anfangsschacht zum vorgelagerten Volumen dazugezählt)
- Zusätzlich darf die entsprechende Haltung die Attribute die eine Zugehörigkeit zu einer FE ausdrücken (FE-Name, FE-Nr) nicht enthalten.
Trockenwettervolumen
Das Trockenwettervolumen wird für die Funktionalen Einheiten automatisch ermittelt, anhand der Hydraulischen Berechnung (diese muss im Vorfeld einmal ausgeführt worden sein, damit ein Wert herangezogen werden kann).
Als Beispiel dient ein einfacher Regenüberlauf:
- Die Haltung „H0019657“ gehört zum vorgelagerten Kanalstauraumvolumen der FE
- Als Volumenschwelle ist für alle FE-Objekte die Schwelle vom Knoten „S0020006“ in die Haltung „H0018924“ angegeben – diese Schwellenhöhe gilt also auch für die Haltung „H0019657“
- Die Haltung „H0018924“ ist an den Beckenüberlauf des Knotens „S0020006“ angeschlossen und es ist eine Wehrkrone von 30.88 mNN definiert – das ist die verwendete Schwellenhöhe.
- Für Haltungen wird das Trockenwettervolumen über das Berechnungsergebnis „HTROCK“ (im Code; im Hydraulikaktenreiter „h Trockenwetter (cm)“ ermittelt. Dieses ist für die Haltung „H0019257“ 110 cm, also 1.1 m.
- Dieser Füllstand wird jetzt zur Anfangssohlhöhe von 29.880 mNN addiert und gibt eine „Schwellenhöhe“ fürs Trockenwetter von 30.980 mNN, also höher als die Volumenschwelle
- Vom ermittelten Stauraumvolumen wird das TROCKENWETTERVolumen abgezogen.
- In diesem Beispiel wird vom ermittelten Volumen also ein HÖHERES Trockenwettervolumen abgezogen, was zum negativen „Speichervolumen“ führt.
- Hinweis: Seit 12.01.2022 wird der TW Wasserstand in an einen Schacht angeschlossenen Druckrohrleitungen für die Berechnung des TW Volumens dieses Schachtes NICHT mehr berücksichtigt
- Bei den ermittelten statischen Volumina wird kein dynamisches und schwellenunabhängiges (!) Trockenwettervolumen abgezogen.
Ergebnislisten der Funktionalen Einheiten
Mit der Version 18 gibt es neue und aufbereitete Ergebnislisten für die Funktionalen Einheiten. Alle Informationen über die Listen und die einzelnen Werte können unter Flow Ergebnislisten eingesehen werden.
Funktionale Einheiten - Webinar vom 05.04.2022
In diesem Webinar werden unsere Erfahrungen mit dem A102 vorgestellt und auf einzelne Fragestellungen der Schmutzfracht nochmals intensiv eingegangen:
- Gesamtspeichervolumen nach dem A102: Ein erster Vergleich der Ergebnisse mit dem alten ATV-A128
- Funktionale Einheiten: Die bereits eingeführten FEs spielen eine zentrale Rolle bei der Schmutzfrachtberechnung nach der neuen A102. Auf was muss man bei der Erstellung der Funktionalen Einheiten achten? Welche Fehler können auftreten?
- Erfahrungen: Variantenabhängiges Arbeiten mit der neuen Schmutzfrachtberechnung
- Auch beim neuen A102-3 (Immissionsbezogene Bewertungen und Regelungen) kann mit Flow gearbeitet werden (Ausblick)
Mit der Schritt-für-Schritt Anleitung kann das Webinar als gute Einstiegsmöglichkeit in das Modul Flow genutzt werden.
Funktionale Einheiten - Webinar vom 28.11.2018
- Hydrodynamische Feinnetzberechnung für beliebige Schmutzstoffe
- Abbildung von Trockenwetterganglinien möglich
- Konzentrations- und Frachtganglinien an beliebigen Knoten abgreifbar
- Zeitliche Änderung der Konzentrationen von Schmutzstoffen im Gesamtnetz grafisch visualisierbar (Zusatzmodul)
- Abbildung und Bilanzierung realer Schmutzfrachtbauwerke mittels einer Gruppierung von hydraulischen Elementen zu "Funktionalen Einheiten" (FE) möglich
- Komfortable Ausgabe relevanter Kenngrößen für Gesamtnetz und FEs in druckfertig aufbereiteten Ausgabelisten