Schritt-für-Schritt-Anleitung Aqua

AQUA ist ein Modul von der Software ++Systems zur Darstellung, Verwaltung, Berechnung, Bewertung und Ausgabe von Wasserversorgungsnetzen. Es ermöglicht die graphische Verwaltung und Planerstellung aller für das Wasserversorgungsnetz relevanten Elemente. Dabei werden die einzelnen Elemente wie Leitungen, Pumpen, Ventile usw. als eigenständige Objekte angesehen und können mit speziellen Attributen und Werten belegt werden. Diese Werte können sowohl grafisch sichtbar gemacht werden als auch zur Bewertung des Druckrohrnetzes herangezogen werden. Für die Druckrohrberechnung ist das hydrodynamische Berechnungsverfahren EPANET des von der U.S. Environmental Protection Agency entwickelten Verfahrens angeschlossen.

Um dem Anwender bei der Darstellung des Wasserversorgungsnetzes mit AQUA alle Freiheiten (bzgl. Normen, Symboldarstellung, …) zu geben, können spezielle Symbolbibliotheken, Linienkonfigurationen und Bemaßungen angegeben werden. Durch einfache Konfigurationsschritte lässt sich aus dem mit AQUA erstellten Versorgungsnetz ein individuell abgestimmter Plan drucken.

AQUA bietet weiterhin eine sehr große und flexible Anzahl an Import- und Export-Schnittstellen. Somit lassen sich beliebige Daten in den zu erstellenden Plan einbinden. Darunter fallen unter anderem Importfunktionen von Geodaten, DXF-Import und -Export, sowie der flexible text-spaltenweise Import und Export.

Allgemeine Informationen

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 AQUA nutzen zu können, müssen Sie das Modul zunächst in den Projekteinstellungen aktivieren.

In AQUA wird ein objektorientiertes Konzept zur Verwaltung, Darstellung und Verarbeitung des Wasserversorgungsnetzes verwendet. Jedes Element, das in AQUA eingefügt oder dargestellt wird, liegt als eigenständiges Objekt mit eigenen Eigenschaften und Attributen vor. Zu unterscheiden sind hier in erster Linie punktförmige und linienförmige Elemente:

• Punktförmige Elemente: Elemente des Wasserversorgungsnetzes, die keinen definierten Anfangs- bzw. Endpunkt benötigen und deren Flussrichtung für die hydrodynamische Berechnung nicht relevant ist. Typische Vertreter sind Wasserleitungspunkte, T-Stücke, Hydranten, Endstücke usw.
• Linienförmige Elemente: Elemente, die eindeutig durch einen definierten Anfangs- und Endpunkt festgelegt sind. Dadurch kann auch eine eindeutige Flussrichtung festgelegt werden. Als linienförmige Elemente sind Leitungen, Hausanschlüsse, Schieber, Ventile aller Art und Pumpen anzusehen.

Weitere Elemente sind zur Darstellung (Beschriftungen, Symbole), Bemaßung (Koordinatensysteme) und Berechnung (Kennlinien, Pattern) vorhanden. Für eine detaillierte Beschreibung wird auf die jeweiligen Kapitel verwiesen.

Aufbau des Programmfensters

Das Programmfenster ist in mehrere Bereiche unterteilt:

• Menüleiste (Ribbons): Hier finden Sie die am häufigsten verwendeten Funktionen.
• Projektbaum: Es werden alle für das Projekt relevanten Objekte in einer Baumstruktur dargestellt. Mit Rechtsklick auf ein Objekt öffnet sich ein Popup-Menü mit allen das Objekt betreffenden Funktionen. Über den Projektbaum können Sie alle verfügbaren Funktionen aufrufen.
• Schnellwahl-Icons: Hier finden Sie die Funktionen, die Sie ständig benötigen (z.B. die Markier-Funktion).
• Bearbeitungsfenster: Das Fenster dient der grafischen Darstellung der Daten und kann mithilfe der Ansichts- und Farbkonfigurationen individuell angepasst werden.
• Meldungsfenster: Das Meldungsfenster gibt Informationen über die angewendeten Funktionen und Berechnungen aus, welche während der Projektbearbeitung angewendet werden.

Eine ausführliche Erklärung finden Sie unter Grafische Benutzeroberfläche und Multifunktionsleiste (Ribbon & Icons).

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.
Unabhängig davon, wie Sie Ihre Daten importieren, ist es sinnvoll, zunächst die Wasserknoten zu importieren und erst im Anschluss die Wasserleitungen.

Import Textdatei

Der text-spaltenweise Import (und Export) stellt eine sehr flexible Schnittstelle für AQUA dar. Es lassen sich hiermit sämtliche Daten (z.B. Knotenkoordinaten) aus einem Dokument in AQUA importiert, welches die Texte spaltenweise anordnet. Es können verschiedene Attribute ausgewählt werden. Zudem kann die Abfolge der Felder individuell auf das Dokument angepasst werden.

Auf dieselbe Weise lässt sich der Export bewerkstelligen. Die exportiere Datei lässt sich ohne Probleme in jedem Texteditor oder mit einem Tabellenkalkulationsprogramm (z. B. Excel) öffnen und weiterverarbeiten.

Wasserknoten

Wasserknoten repräsentieren die punktförmigen Objekte in AQUA. Die Attribute, die in jedem Knoten vorhanden sind, sehen Sie auf der linken Seite des Eigenschaftsdialogs für Knoten. Auf der rechten Seite sind die variablen Eigenschaften zu sehen, die sich je nach gewähltem Knotentyp ändern. In der nachfolgenden Abbildung ist der Dialog für einen "normalen" Knoten dargestellt.

Folgende Arten von Knotentypen sind verfügbar:

• Wasserleitungspunkt
• Knoten (Verbraucher/Verbindung)
• Reservoir
• Tank
• Hydrant
• Endstück
• Hausanschlusspunkt

Die allgemeinen Attribute/Eigenschaften sind:

• Name: Dieser Name muss eindeutig sein und dient zur Identifizierung des Knotens.
• Rechtswert: Rechtswert in Metern.
• Hochwert: Hochwert in Metern.
• Beschreibung: Kann optional genutzt werden, um weiterführende Informationen zu speichern. Die Beschreibung hat keinen Einfluss auf andere Attribute und Berechnungen.
• Tag: Mit Hilfe des Tag-Feldes lassen sich beliebige Mengen von Knoten und Leitungen zusammenfassen (z. B. Leitungsnetz Ost).
• Symbol: Zur Auswahl eines selbst definierten Symbols (Definition der Symbole unter Ansicht -> Symbole).
• Verzerrung X und Verzerrung Y: Oft kommt es bei der Wasserversorgung vor, dass viele Elemente mit sehr geringem Abstand angeordnet sind. Um einen übersichtlichen Plan zu gewährleisten, lässt sich eine Verzerrung in X- (Rechtswert) und Y- (Hochwert) Richtung angeben. Das Element bleibt logisch an seiner korrekten Position (für Berechnungen relevant), in der Plandarstellung wird es allerdings um die Verzerrung verschoben dargestellt.

Kontextmenü

Funktion	Beschreibung
Neu	Beim Ausführen dieser Aktion wird in der Baumstruktur ein neuer Knoten angelegt. Der Name des Knotens besteht aus einer fortlaufenden Nummer.
Setzen	Sie können im Bearbeitungsfenster durch einen Mausklick einen neuen Knoten setzen.
Ändern	Sie wählen im Bearbeitungsfenster durch einen Klick mit der Maus einen Knoten aus. Ein Dialog zum Bearbeiten des Knotens wird aufgerufen.
Löschen einzeln	Durch Anwählen eines Knotens im Bearbeitungsfenster und anschließendem Klicken mit der Maus wird dieser gelöscht. An der ursprünglichen Position bleibt ein Punkt erhalten, der über „Punktmengen - nicht verwendete löschen" beseitigt werden kann.
Alle löschen	Alle vorhandenen Knoten werden gelöscht (mit derselben Einschränkung wie oben).
Markieren (Einzeln/Komplement/Alle)	Im Bearbeitungsfenster kann mithilfe der Maus ein Knoten angewählt und markiert werden (Einzeln), die Markierung umgekehrt (Komplement) oder alle Knoten markiert werden (Alle).
Alle demarkieren	Hebt die aktuelle Markierung auf.
Markierte ändern	Sie setzen oder verändern eines oder mehrere Attribute für die gesamte markierte Objektmenge.
Markierte finden	Das Bearbeitungsfenster wird so verschoben, dass sich die markierten Knoten in der Mitte befinden.
Markierte löschen	Alle aktuell markierten Knoten werden gelöscht.
Finden	Es öffnet sich ein Dialog, in dem der zu findende Knotenname eingegeben werden muss.
Import → Text spaltenweise	Zunächst ist das Formatobjekt zu definieren. Knoten können über ihren Namen oder über die Knotenmittelpunktskoordinaten (Rechtswert/Hochwert in m) identifiziert werden.
Export → Text spaltenweise	Analog zum Import, ohne Identifikationsproblematik.

Objektebene (Knotenobjekt):

Funktion	Beschreibung
Ändern	Ein Dialog zum Bearbeiten des Knotens wird aufgerufen.
Löschen	Löscht den ausgewählten Knoten.
Finden	Das Bearbeitungsfenster wird so verschoben, dass in der Mitte dessen der zu findende Knoten sichtbar ist.

Wasserleitungspunkte

Die sogenannten Wasserleitungspunkte sind als Hilfsmittel für das Digitalisieren von Wassernetzen gedacht. Sie haben keinerlei hydrodynamische Relevanz. Ihr Zweck besteht darin, die geografische Position eines Knotens zu bestimmen, dem noch keine direkte Funktionalität (Verbraucher, Tank, usw.) zugewiesen ist. Wasserleitungspunkte verfügen daher auch lediglich über die Standardattribute für Wasserknoten.

Bevor eine hydrodynamische Berechnung durchgeführt werden kann, muss jedem Wasserleitungspunkt ein bestimmter Typ zugeordnet werden.

Knoten / Verbraucher

Knoten sind die einfachsten und variabelsten punktförmigen Objekte. Sie werden als Verbindungsstücke, T-Stücke usw. von Leitungen verwendet und können zugleich jegliche Art von Verbraucher bzw. einer Einspeisung repräsentieren.

Ihre Attribute sind folgende:

• Höhe in [m]: Die Höhe in Metern über einem bestimmten Referenzpunkt (z. B. NN). Dieses Attribut muss vorhanden sein, um die Druckverhältnisse an diesem Knoten zu berechnen.

• Emitter-Koeffizient: Ablasskoeffizient für einen Emitter (Sprinkler, Düse), der am Knoten sitzt. Der Koeffizient repräsentiert den Fluss bei einem Druckabfall von einem Meter.

• Standardbedarf: Der durchschnittliche Wasserverbrauch an einem Knoten. Ein negativer Wert repräsentiert eine externe Quelle, die Wasser ins System abgibt.

• Bedarfspattern: Die ID eines Pattern. Dadurch lässt sich ein variabler Wasserverbrauch realisieren.

• Bedarfskategorien: Um den Verbrauch an einem Knoten genauer aufzuschlüsseln (gewerblich, privat, landwirtschaftlich,...), können auch verschiedene Verbraucher angegeben werden. Klicken Sie hierfür auf den Ändern-Button.

Auch die Bedarfskategorien verfügen über Attribute:

• Verbrauch: siehe Standardbedarf
• Pattern: siehe Bedarfspattern
• Typ: Auswahl zwischen konstant, zeitabhängig und Gebiet.
  • konstant: konstanter Verbrauch über die gesamte Berechnungsdauer
  • zeitabhängig: Verbrauch wird durch angegebenes Pattern gesteuert
  • Gebiet: Der Verbraucher erhält den Typ Gebiet, wenn ein Gebiet als Verbraucher angegeben wurde. Ein Gebiet kann durch die Aktion „Einzugsgebiet -> Gebiet zu Wasserknoten zuordnen" einer Wasserleitung zugeordnet werden. Klicken Sie hierfür mit der linken Maustaste auf ein Gebiet und halten Sie diese gedrückt. Fahren Sie mit dem Mauszeiger auf den gewünschten Knoten und lassen Sie die Maustaste los.
• Beschreibung: Optionale Beschreibung des Verbrauchs.

Reservoir

Reservoirs sind Knoten, die eine unendliche externe Quelle oder einen unendlichen Ausfluss von Wasser bzgl. des Systems repräsentieren. Sie können genutzt werden, um Seen, Flüsse, Grundwasserreservoirs usw. zu modellieren. Da Reservoirs als Grenzpunkte des Systems angesehen werden, hat das System auch keinen Einfluss auf deren Attribute.

Ein Reservoir verfügt über folgende spezielle Attribute:

• Gesamtdruck in [m]: Der hydraulische Druck (Höhe + Druck) des Wassers im Reservoir.
• Druckpattern: Die ID eines Pattern. Dadurch lässt sich ein variabler Gesamtdruck realisieren.

Tank

Tanks sind Knoten mit Speicherkapazität, in denen das Volumen während der Simulationsphase temporär variiert.

Ein Tank verfügt über folgende spezielle Attribute:

• Höhe in [m]: Die Sohlhöhe in Metern über einem bestimmten Referenzpunkt (z. B. NN). Dieses Attribut muss vorhanden sein, um die Druckverhältnisse an diesem Knoten zu berechnen.
• Anfangslevel: Anfangswasserhöhe im Tank bezogen auf die Sohlhöhe. Dieses Attribut muss vorhanden sein, um die Druckverhältnisse an diesem Knoten zu berechnen.
• Minimales Level: Minimaler Wasserstand, der im Tank erhalten werden muss. Der Wasserstand kann nicht unter diesen Level fallen. Dieses Attribut muss vorhanden sein, um die Druckverhältnisse an diesem Knoten zu berechnen.
• Maximales Level: Maximaler Wasserstand, der im Tank erreicht werden darf. Der Wasserstand kann nicht über diesen Level steigen. Dieses Attribut muss vorhanden sein, um die Druckverhältnisse an diesem Knoten zu berechnen.
• Durchmesser: Durchmesser eines zylindrisch angesehenen Tanks in Metern. Für quadratische und rechteckige Tanks können entsprechende Umrechnungen erfolgen. Dieses Attribut muss vorhanden sein, um die Druckverhältnisse an diesem Knoten zu berechnen.
• Minimales Volumen: Das Volumen des Wassers im Tank, wenn es den minimalen Wasserstand eingenommen hat.
• Volumenkurve: Durch Angabe der ID einer Kurve kann eine Relation zwischen Wasserstand und Volumen angegeben werden. Dadurch können beliebige Tankgeometrien modelliert werden.

Hydrant

Bei einem Hydranten handelt es sich um einen Knoten zur expliziten Darstellung eines Hydranten. Die Attributliste und deren Verhalten auf das System entsprechen den Knoten/Verbraucher (siehe oben).

Endstück

Bei einem Endstück handelt es sich um einen Knoten zur expliziten Darstellung eines Endstücks. Die Attributliste und deren Verhalten auf das System entsprechen den Knoten/Verbraucher (siehe oben).

Hausanschlusspunkt

Bei einem Hausanschlusspunkt handelt es sich um einen Knoten zur expliziten Darstellung eines Hausanschlusses. Die Attributliste und deren Verhalten auf das System entsprechen den Knoten/Verbraucher (siehe oben).

Für eine bessere Übersicht und Skalierbarkeit sollte jede Hausanschlussleitung an einem derartigen Knoten beginnen.

Wasserleitungen

Leitungen repräsentieren die linienförmigen Objekte in AQUA. Die Attribute, die in jeder Leitung vorhanden sind, sehen Sie auf der linken Seite des Eigenschaftsdialogs für Leitungen. Auf der rechten Seite sind die variablen Eigenschaften zu sehen. Diese ändern sich je nach gewähltem Objekttyp.

Folgende Arten von Leitungstypen sind verfügbar:

• Leitung
• Pumpe
• Ventil
• Schieber
• Hausanschlussleitung

Die allgemeinen Attribute/Eigenschaften sind:

• Name: Dieser Name muss eindeutig sein und dient zur Identifizierung der Leitung.
• Anfangsknoten: Knoten, an dem die Leitung beginnt.
• Endknoten: Knoten, an dem die Leitung endet.
• Beschreibung: Kann optional genutzt werden, um weiterführende Informationen zu speichern. Die Beschreibung hat keinen Einfluss auf andere Attribute und Berechnungen.
• Tag: Mit Hilfe des Tag-Feldes lassen sich beliebige Mengen von Knoten und Leitungen zusammenfassen (z. B. Leitungsnetz Ost).
• Typ: Auswahl des konkreten Leitungstyps (Wasserleitung, Ventil, …).
• Symbol: Zur Auswahl eines selbst definierten Symbols (z. B. Darstellung der Pumpe).
• Linie: Auswahl einer selbst definierten Linie (siehe Linienarten).
• Gemeinde: Angabe einer Gemeinde, der die Wasserleitung zugeordnet ist.
• Straße: Angabe einer Straße, der die Wasserleitung zugeordnet ist.

Kontextmenü

Funktion	Beschreibung
Neue Leitung	Durch einen Klick auf einen Knoten wird der Anfangspunkt der Leitung gesetzt, mit jedem weiteren Klick auf einen Knoten wird der Leitungsstrang erweitert. Ein Klick neben einen Knoten (bzw. irgendwo im Bearbeitungsfenster) unterbricht den aktuellen Leitungsstrang, dieser kann an einem anderen Knoten fortgeführt werden. Mit der ESC-Taste beenden Sie die Aktion.
Neuer Bogen	Ein Bogen ist eine spezielle Form einer Leitung mit der Eigenschaft, dass er nicht geradlinig (wie die Leitung), sondern in einer bestimmten Krümmung verläuft. Durch einen Klick auf einen Knoten wird der Anfangspunkt des Bogens, durch einen zweiten Klick der Endpunkt gesetzt, durch einen letzten Klick bestimmen Sie die Krümmung.
Neuer Strang	Legt einen neuen Strang an.
Ändern	Sie wählen im Bearbeitungsfenster durch einen Klick mit der Maus eine Leitung aus. Ein Dialog zum Bearbeiten der Leitung wird geöffnet.
Löschen einzeln	Durch Anwählen einer Leitung im Bearbeitungsfenster und anschließendem Klicken mit der Maus wird diese gelöscht.
Alle löschen	Alle vorhandenen Leitungen werden gelöscht.
Markieren (Einzeln/Komplement/Alle)	Im Bearbeitungsfenster kann mithilfe der Maus eine Leitung angewählt und markiert werden (Einzeln), die Markierung umgekehrt (Komplement) oder alle Leitungen markiert werden (Alle).
Alle demarkieren	Die aktuelle Markierung wird aufgehoben.
Markierte ändern	Sie setzen oder verändern eines oder mehrere Attribute für die gesamte markierte Objektmenge. Im Dialog nicht aufgeführte Attribute können dabei über die Verwendung von Ausdrücken bearbeitet werden.
Markierte finden	Das Bearbeitungsfenster wird so verschoben, dass sich in der Mitte dessen die markierten Leitungen befinden.
Markierte löschen	Alle aktuell markierten Leitungen werden gelöscht.
Finden	Es öffnet sich ein Dialog, in dem der zu findende Leitungsname eingegeben werden muss. Anschließend wird die Karte automatisch so verschoben, dass sich die gefundene Leitung in der Mitte des Bearbeitungsfensters befindet.
Import → Text spaltenweise	Zunächst ist das Formatobjekt zu definieren, welches das Spaltenformat repräsentieren soll. Falls schon Leitungen vorhanden sind: Leitungen können über ihren Namen, ihren Strang oder über die angeschlossenen Anfangs- und Endknoten identifiziert werden.
Export → Text spaltenweise	Analog zum Import, ohne Identifikationsproblematik.

Objektebene (Leitungsobjekt):

Funktion	Beschreibung
Ändern	Ein Dialog zum Bearbeiten der Leitung wird geöffnet.
Löschen	Löscht die ausgewählte Leitung.
Finden	Das Bearbeitungsfenster wird so verschoben, dass in der Mitte dessen die zu findende Leitung sichtbar ist.

Objektebene (Strangobjekt):

Funktion	Beschreibung
Neuer Unterstrang	Legt einen neuen Unterstrang an.
Ändern	Bearbeiten eines Strangs.
Zweig löschen	Löscht einen Zweig.

Leitung

Leitungen sind Verbindungen, die Wasser von einem Punkt zum anderen befördern. Es wird angenommen, dass alle Leitungen zu jedem Zeitpunkt voll sind. Die Flussrichtung ist von dem Ende mit dem höheren hydraulischen Druck zum Ende mit dem niedrigeren hydraulischen Druck.

Eine Leitung verfügt über folgende Attribute:

• Berechnete Länge: Die aus der Plandarstellung resultierende Länge. Kann wegen Höhenunterschieden, vertikalen Bögen usw. von der tatsächlichen Länge differieren.
• Eingegebene Länge: Die Länge der Leitung in Metern. Dieses Attribut wird für die hydraulische Berechnung benötigt.
• Durchmesser: Der Durchmesser des Rohrs in Millimetern. Dieses Attribut wird für die hydraulische Berechnung benötigt.
• Rauhigkeit: Rauhigkeitswert in Hazen-Williams- oder Chezy-Manning-Rauhigkeit. Dieses Attribut wird für die hydraulische Berechnung benötigt.
• Verlustkoeffizient: Beschreibung der Verluste von Bögen, Armaturen usw.
• Anfangszustand: Der Zustand der Leitung kann offen, geschlossen oder einem Rückschlagventil entsprechen.

Pumpe

Pumpen sind Verbindungen zwischen zwei Knoten, die einer Flüssigkeit Energie übertragen. Dadurch steigt der hydraulische Druck der Flüssigkeit an.

Eine Pumpe verfügt über folgende Attribute:

• Pumpenkurve: Die ID einer Kurve, die benutzt wird, um die Relation zwischen Durchfluss und vermitteltem Druck zu beschreiben.
• Geschwindigkeit: Die relative Geschwindigkeit der Pumpe. Z. B. impliziert ein Wert von 1.2, dass sich die Pumpe 20 % schneller als bei Normaleinstellung dreht.
• Pattern/Geschw.: Die ID eines Pattern. Erlaubt die zeitliche Steuerung des Pumpenbetriebs. Die Werte entsprechen der Geschwindigkeitseinstellung.
• Leistung: Die Energie, die von einer Pumpe unabhängig vom Durchfluss zur Verfügung gestellt wird. Dieser Wert wird in kW angegeben und kann die Pumpenkurve ersetzen.
• Anfangszustand: Der Zustand der Leitung kann offen, geschlossen oder einem Rückschlagventil entsprechen.
• Abstand Pumpe von Anfangsknoten: Position der Pumpe in der Leitung relativ zum Anfangsknoten der Leitung.
• Verzerrung in [m]: Zur Verbesserung der visuellen Darstellung lässt sich hiermit das Leitungssymbol verschieben, ohne seine logische Position zu verändern.

Details zur Auslegung einer Pumpenkennlinie (abfallende Kennlinie, sinnvolle Wertepaare) finden Sie auf der Seite Druckerhöhung.

Ventil

Ventile sind Verbindungen, die den Druck oder Fluss an einem bestimmten Punkt im Netz limitieren.

Ein Ventil verfügt über folgende Attribute:

• Durchmesser: Der Durchmesser des Ventils in Millimetern. Dieses Attribut wird für die hydraulische Berechnung benötigt.
• Verlustkoeffizient: Verlustkoeffizient, der angesetzt wird, wenn das Ventil komplett geöffnet ist.
• Anfangszustand: Der Zustand des Ventils kann offen oder geschlossen sein.
• Abstand Ventil von Anfangsknoten: Position des Ventils in der Leitung relativ zum Anfangsknoten der Leitung.
• Typ: Dieses Attribut wird für die hydraulische Berechnung benötigt. Folgende Arten von Ventiltypen stehen zur Verfügung:
  • PRV (Pressure Reducing Valve): limitiert den Druck an einem bestimmten Punkt im Netz.
  • PSV (Pressure Sustaining Valve): erhält einen Stelldruck an einem bestimmten Punkt im Netz.
  • PBV (Pressure Breaker Valve): erzwingt einen spezifizierten Druckverlust beim Durchfließen des Ventils.
  • FCV (Flow Control Valve): limitiert den Fluss auf einen bestimmten Wert.
  • TCV (Throttle Control Valve): simuliert ein teilweise geschlossenes Ventil durch die Justierung des Druckverlustkoeffizienten.
  • GPV (General Purpose Valve): repräsentiert eine Verbindung, an der eine benutzerdefinierte Durchfluss-Druckverlust-Relation angesetzt werden kann.

Schieber

Bei einem Schieber handelt es sich um eine Leitung zur expliziten Darstellung eines Schiebers. Die Attributliste und deren Verhalten auf das System entsprechen der Leitung (siehe oben). Zusätzlich verfügt ein Schieber über folgendes Attribut:

• Abstand Schieber von Anfangsknoten: Position des Schiebers in der Leitung relativ zum

Anfangsknoten der Leitung.

Hausanschlussleitung

Bei einer Hausanschlussleitung handelt es sich um eine Leitung zur expliziten Darstellung eines Hausanschlusses. Die Attributliste und deren Verhalten auf das System entsprechen der Leitung (siehe oben). Zusätzlich verfügt eine Hausanschlussleitung über folgendes Attribut:

• Abstand Hausanschluss von Anfangsknoten: Position des Hausanschlusses in der Leitung relativ zum Anfangsknoten der Leitung.

Der Anfangsknoten einer Hausanschlussleitung sollte immer ein Hausanschlusspunkt sein, der Endknoten nach Möglichkeit ein Verbraucher.

Kennlinien

Kennlinien werden genutzt, um Relationen zwischen zwei Größen darzustellen. Häufige Anwendungen sind Pumpenkennlinien, zeitabhängiger Wasserverbrauch, Volumenkurven usw. In AQUA sind dazu zwei verschiedene Arten der Beschreibung von Kennlinien vorgesehen:

• Pattern
• Kurven

Pattern

Ein Pattern beschreibt eine Kennlinie mit äquidistanten Stützstellen. Ein Pattern ist immer einheitenlos definiert. Die genaue Bedeutung dieser Kennlinie wird erst durch die Zuweisung festgelegt.

Ein neues Pattern können Sie wie folgt anlegen:

• Rechtsklick auf Pattern
• Linksklick auf Neues Pattern
• Eingabe des Identifikators und der Werte

Kontextmenü Pattern

Funktion	Beschreibung
Neues Pattern	Es öffnet sich ein Dialog zum Eingeben des Identifikators. Über Neu können die verschiedenen Werte eingegeben werden. Über Löschen können vorhandene Werte gelöscht werden.
Alle löschen	Alle vorhandenen Pattern werden gelöscht.

Objektebene (einzelnes Pattern):

Funktion	Beschreibung
Ändern	Der Dialog zum Ändern des Identifikators und der Werte wird geöffnet. Außerdem können vorhandene Werte gelöscht werden.
Löschen	Das ausgewählte Pattern wird gelöscht.

Kurven

Eine Kurve beschreibt eine Kennlinie mit beliebigen Stützstellen und den dazugehörigen Werten.

Eine neue Kurve können Sie wie folgt anlegen:

• Rechtsklick auf Kurven
• Linksklick auf Neue Kurve
• Eingabe des Identifikators und der Werte

Kontextmenü Kurven

Funktion	Beschreibung
Neue Kurve	Es öffnet sich ein Dialog zum Eingeben des Identifikators. Über Neu können Stützstellen (x- und y-Werte) eingegeben werden. Mit Löschen wird die gewählte Stützstelle entfernt.
Alle löschen	Alle vorhandenen Kurven werden gelöscht.

Objektebene (einzelne Kurve):

Funktion	Beschreibung
Ändern	Es öffnet sich ein Dialog zum Ändern des Identifikators. Über Neu können Stützstellen (x- und y-Werte) eingegeben werden. Mit Löschen wird die gewählte Stützstelle entfernt.
Löschen	Löscht die ausgewählte Kurve.

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.

Um ein Wasserversorgungsnetz zu modellieren, gibt es die Funktion "Digitalisieren". Sie können mit dieser Funktion sehr schnell ein zusammenhängendes Netz erzeugen, da beim ersten Linksklick ein Knoten erzeugt und eine neue Wasserleitung direkt daran angebunden wird. Bei dem zweiten Linksklick wird ein weiterer Wasserknoten gesetzt, der gleichzeitig der Endpunkt der zuvor erstellten Leitung als auch wieder der Anfangspunkt einer neuen Leitung ist.

• Rechtsklick auf "Wasserversorgung".
• Linksklick auf "Digitalisieren".
• Setzen der Knoten und Leitungen im Bearbeitungsfenster.
• Zum Beenden der Aktion müssen Sie zweimal hintereinander auf den gleichen Knoten klicken.

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! Zusätzlich ist wichtig zu wissen, dass standardmäßig der Punktfang aktiviert ist, es wird also automatisch der nächstliegende Punkt angesprungen. Um diesen zu deaktivieren, müssen Sie die "STRG"-Taste gedrückt halten.

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

Zur Berechnung der hydrodynamischen Vorgänge und Kenngrößen wird das Programm EPANET verwendet. Das Berechnungsprogramm wird automatisch von AQUA gestartet und mit den in AQUA eingefügten Daten versorgt. Die Berechnungsergebnisse werden nach Beendigung des Rechenvorgangs automatisiert in AQUA eingelesen und in den entsprechenden Knoten- und Leitungsdialogen (in einem zusätzlichen Tab) angezeigt.

Um eine Analyse (=Berechnung) durchführen zu können, müssen Sie zunächst einmal ein Wassernetzberechnungsobjekt anlegen. Sie können dies im Projektbaum unter "Hydraulische Berechnungen" machen. Weitere Informationen folgen...

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

Eine ausführlichere Erklärung finden Sie unter Löschwasserfall.