Hydrodynamische Schmutzfrachtberechnung
Inhaltsverzeichnis
Altes Modell
Das Schmutzfrachtberechnungsverfahren, bei dem die Durchmischung nur im Bauwerk gerechnet wird, ist das alte Berechnungsverfahren des Programms FLOW++. Dieses Berechnungsverfahren rechnet erst am Bauwerk eine Durchmischung von Regen- und Schmutzwasser. Die Höhe des Trockenwetterfüllstandes in der Haltung nach dem Entlastungsbecken bestimmt die CSB-Konzentration im Becken. Da dieser Trockenwetterfüllstand sich allerdings durch den Durchmesser und die Neigung der Haltung berechnet, kann so die CSB-Konzentration stark variieren. Auf den Unterschied der Konzentrationen wird in Punkt 3.4 „Schulungsprojekt Weinberg“ näher eingegangen. Bei diesem Berechnungsverfahren kann kein unterschiedlicher Rückhaltefaktor bei verschiedenen Becken angegeben werden, was eine reale Simulation von Großprojekten deutlich erschwert.
Durchmischung während des Transports
Bei der Durchmischung während des Transportes handelt es sich um das neue Berechnungsverfahren FLOW V2. Hierbei wird die Durchmischung bei jeder Haltung im Kanalnetz berechnet. Als eine Haltung im Kanalnetz wird jeder Knoten bezeichnet, welcher mehr als einen Zufluss oder Abfluss hat (Verzweigungen, Sammelbecken, Entlastungsbecken). Die vom Entlastungsbecken abfließende Haltung hat somit keinen Einfluss mehr auf die Konzentration im Bauwerk. Für das Bauwerk muss allerdings ein Rückhaltefaktor für den jeweiligen Schmutzstoff angegeben werden. Auf den Rückhaltefaktor der verschiedenen Becken wird in Kapitel 5 „Rückhaltefaktor in Entlastungsbecken“ näher eingegangen. Dieses Verfahren ist im Moment noch Stand der Forschung und kann in ingenieurtechnischen Anwendungen noch nicht eingesetzt werden.
Laufzeitkontrolle
Bei der hydrodynamischen Schmutzfracht können die Laufzeiten der Berechnungsschritte manuell angepasst werden. Diese Anpassung verringert die Berechnungszeit der Schmutzfrachtberechnung sehr deutlich. Bei einer Verdopplung der Laufzeit eines Berechnungsschrittes kann bei großen Kanalnetzen von einer Halbierung der Berechnungszeit ausgegangen werden. Standardmäßig wird mit einem Berechnungsschritt von 5 Minuten gerechnet.
Generell ist es allerdings möglich, grobe Vorsimulationen, bei denen ein gewisser Fehler tolerierbar ist, mit größeren Berechnungsschritten bis circa 20 Minuten Laufzeit durchzuführen. Dabei kann mit kurzen Rechenzeiten eine Abschätzung des Kanalnetzes erfolgen. Um sicherere Werte von Abweichungen zu bekommen, ist es unabdingbar, bei mehreren möglichst verschieden Kanalnetzen Vergleiche der Laufzeitänderungen durchzuführen. Eine unüberlegte Erhöhung dieser Berechnungsschritte kann allerdings bei extremen Regenereignissen zu Fehlern führen. Hat ein Regenereignis kurze Extremwerte wie beispielsweise eine Flutwelle die nur kurz durch den Kanal fließt, kann es sein, dass eine zu hohe Laufzeit dieses Ereignis nicht oder zu lange berechnet.