Schleppspannung: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Entwicklung der Schleppspannungskurven wurde auf Basis des DWA Arbeitsblattes 110 Hydraulische Dimensionierung und Leistungsnachweis von Abwasserleitungen und kanälen durchgeführt. (Kapitel 7: Flachstrecken und Ablagerungen)
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Die Entwicklung der Schleppspannungskurven wurde auf Basis des DWA Arbeitsblattes 110 Hydraulische Dimensionierung und Leistungsnachweis von Abwasserleitungen und kanälen durchgeführt (Kapitel 7: Flachstrecken und Ablagerungen)
Und mit den Ermittlungen aus einer Masterarbeit ergänzt.  
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nd mit den Ermittlungen aus einer Masterarbeit "Entwicklung einer Organisation zur Wartung von Sammelkanalisationen und zugehöriger Sonderbauwerke kleiner Kanalnetzbetreiber in Bayern" (von Enno Scholz) ergänzt.  
  
 
==Berechnen der Schleppspannungen==
 
==Berechnen der Schleppspannungen==
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==Ergebnisse der Schleppspannugnen==
 
==Ergebnisse der Schleppspannugnen==
  
Die Ergebnisse einer Kanalnetzberechnung können interaktiv in Form von lokal gespeicherten Schleppspannungskurven abgerufen werden oder wie gewohnt im jeweiligen Haltungsdialog ausgelesen werden,
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Die Ergebnisse einer Kanalnetzberechnung können interaktiv in Form von lokal gespeicherten Schleppspannungskurven abgerufen werden oder wie gewohnt im jeweiligen Haltungsdialog ausgelesen werden.
  
 
===Erzeugen von Kurven===
 
===Erzeugen von Kurven===
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==Potential und Kennzahl==
 
==Potential und Kennzahl==
Das Gefährdungspotential für Ablagerungen wurde je Berechnungsart in 4 Stufen unterteilt. Die Intervalle wurden durch Abgleich der Berechnungsergebnisse mit tatsächlich festgestellten Ablagerungen der Vergleichskommunge wie folgt gewählt:
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===Wertebereiche relatives Kanalschmutzpotential===
 
===Wertebereiche relatives Kanalschmutzpotential===
  
„Das Schmutzpotential in einem Kanal wird während des Trockenwetterabflusses
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Das Schmutzpotential in einem Kanal wird während des Trockenwetterabflusses aufgebaut. Für die Ansammlung an Schmutzstoffen infolge Unterschreitung der Mindestgefälle spielen die dabei vorherrschende Teilfüllung und der Kanaldurchmesser
aufgebaut. Für die Ansammlung an Schmutzstoffen infolge Unterschreitung der
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eine wesentliche Rolle. Als Vergleichsgröße wird daher der hydraulische Radius beim mittleren Trockenwetterabfluss herangezogen. Die Multiplikation von rhy mit der dazugehörigen Länge L eines Kanalstranges ergibt eine Fläche, die für die Bildung des Kanalschmutzpotentials PKAN maximal zur Verfügung steht:
Mindestgefälle spielen die dabei vorherrschende Teilfüllung und der Kanaldurchmesser
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eine wesentliche Rolle. Als Vergleichsgröße wird daher der hydraulische
 
Radius beim mittleren Trockenwetterabfluss herangezogen. Die
 
Multiplikation von rhy mit der dazugehörigen Länge L eines Kanalstranges ergibt
 
eine Fläche, die für die Bildung des Kanalschmutzpotentials PKAN maximal zur
 
Verfügung steht:
 
 
PKAN = rhy * L * (1 - tvorh / tmin)  
 
PKAN = rhy * L * (1 - tvorh / tmin)  
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Die von Macke entwickelte Formel für das Schmutzpotential dient als Grundlage zur Ermittlung von Schmutzfrachtmengen. Lässt man bei der Formel die Multiplikation mit der Länge weg, ergibt sich ein relativer Wert für mögliche Ablagerungshöhen
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in Haltungen, der unabhängig von der Länge der Haltung ist und damit den Vergleich zwischen den einzelnen Haltungen zulässt. Die in das Berechnungsprogramm eingearbeitete Formel lautet:
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PKAN = rhy * (1 - tvorh / tmin)
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Die Berechnung erfolgt für den mittleren Schmutzwasserabfluss.
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Das Gefährdungspotential für Ablagerungen wurde je Berechnungsart in 4 Stufen unterteilt. Die Intervalle wurden durch Abgleich der Berechnungsergebnisse mit tatsächlich festgestellten Ablagerungen der Vergleichskommunge gewählt.
  
 
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===Kennzahl Ablagerungsgefahr===
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===Kennzahl Ablagerungsgefahr aus Regenwasserabflüssen===
Gemäß DWA Arbeitsblatt A-110 können Ablagerungen vermieden werden, wenn eine erforderliche Mindestwandschubspannung, die von der Volumenkonzentration an absetzbaren Festoffen abhängig ist, erreicht oder überschritten wird. Die erforderliche Mindestwandschubspannung tmin in N/m² beträgt für Konzentrationen von
 
*CT = 0,05% für Misch- und Regenwasser sowie
 
*CT = 0,03% für Schmutzwasser:
 
*tmin = 4,1 Q1/3 (für Misch- und Regenwasserkanäle) (1)
 
*tmin = 3,4 Q1/3 (für Schmutzwasserkanäle) (2)
 
 
 
Mit Q in m³/s und zwar unabhängig vom Durchmesser und Gefälle der betrachteten Leitung.
 
Die jeweils vorhandene Wandschubspannung tvorh wird berechnet nach:
 
tvorh = r * g * rhy * IR (3)
 
Bei den in der Regel nicht konstanten Abflüssen ist der für diese Betrachtung maßgebende Abfluss Q dadurch bestimmt, dass die Zeit mit Ablagerungen (tvorh < tmin) nicht mehr als das doppelte der Zeit ohne Ablagerungen (tvorh >= tmin) beträgt.
 
  
 
Die Kennzahl wurde anhand einer Masterarbeit von Enno Scholz entwickelt, welche unterschiedliche Gefährdungspotentiale der Haltungen für Ablagerungen wiedergibt. Das Gefährdungspotential wurde je Berechnungsart in 4 Stufen unterteilt. Die Intervalle wurden durch Abgleich der Berechnungsergebnisse mit tatsächlich festgestellten Ablagerungen einer Vergleichskommune wie folgt gewählt:
 
Die Kennzahl wurde anhand einer Masterarbeit von Enno Scholz entwickelt, welche unterschiedliche Gefährdungspotentiale der Haltungen für Ablagerungen wiedergibt. Das Gefährdungspotential wurde je Berechnungsart in 4 Stufen unterteilt. Die Intervalle wurden durch Abgleich der Berechnungsergebnisse mit tatsächlich festgestellten Ablagerungen einer Vergleichskommune wie folgt gewählt:

Aktuelle Version vom 8. Juli 2021, 13:24 Uhr

Die Entwicklung der Schleppspannungskurven wurde auf Basis des DWA Arbeitsblattes 110 Hydraulische Dimensionierung und Leistungsnachweis von Abwasserleitungen und kanälen durchgeführt (Kapitel 7: Flachstrecken und Ablagerungen) nd mit den Ermittlungen aus einer Masterarbeit "Entwicklung einer Organisation zur Wartung von Sammelkanalisationen und zugehöriger Sonderbauwerke kleiner Kanalnetzbetreiber in Bayern" (von Enno Scholz) ergänzt.

Berechnen der Schleppspannungen

Die Berechnung der Schleppspannungen müssen in der jeweiligen Hydraulikvariante hinzugeschaltet werden.

SSP 01.png

Mit erscheinen des Attribut "ABLA;" werden die Werte für Geschwindigkeit und Schleppspannungen mit aufgezeichnet.

Ergebnisse der Schleppspannugnen

Die Ergebnisse einer Kanalnetzberechnung können interaktiv in Form von lokal gespeicherten Schleppspannungskurven abgerufen werden oder wie gewohnt im jeweiligen Haltungsdialog ausgelesen werden.

Erzeugen von Kurven

Erzeugen einer Schleppspannungskurve

SSP 02.png

Erzeugen einer Geschwindigkeitskurve

SSP 03.png

Ergebnisse Haltungsbezogen

Natürlich können auch die numerischen Werte für den Schleppspannungsnachweis an jeder Haltung wie gewohnt abgegriffen werden. Hierzu einfach auf den gewohnten Dialog einem beliebigen Abschnitt aufrufen und in den Hydraulik-Reiter die Ergebnisse überprüfen.

SSP 04.png

In der ersten Ausgabebox werden anhand von verschiedenen Regen die Maximalwerte zum jeweiligen Zeitpunkt für unterschiedliche Regenereignisse (Kontinuum) ausgegeben. Der folgende Wert Maximales(über die Regen) Schleppspannungsmaximum(über die Zeit) gibt aus allen berechneten Ereignissen das jeweiligen maximum heraus. Wurde hier nur eine Regenereignis gerechnet, sind die minimalen und maximalen Werte identisch!


SSP 05.png

In der weiteren Ausgabenbox werden die errechneten Schleppspannungswerte ausgegeben. Hier finden Sie auch die Kennzahl Ablagerungsgefahr und das spezifische Schmutzpotential.

SSP 06.png

Potential und Kennzahl

Wertebereiche relatives Kanalschmutzpotential

Das Schmutzpotential in einem Kanal wird während des Trockenwetterabflusses aufgebaut. Für die Ansammlung an Schmutzstoffen infolge Unterschreitung der Mindestgefälle spielen die dabei vorherrschende Teilfüllung und der Kanaldurchmesser eine wesentliche Rolle. Als Vergleichsgröße wird daher der hydraulische Radius beim mittleren Trockenwetterabfluss herangezogen. Die Multiplikation von rhy mit der dazugehörigen Länge L eines Kanalstranges ergibt eine Fläche, die für die Bildung des Kanalschmutzpotentials PKAN maximal zur Verfügung steht:

PKAN = rhy * L * (1 - tvorh / tmin)


Die von Macke entwickelte Formel für das Schmutzpotential dient als Grundlage zur Ermittlung von Schmutzfrachtmengen. Lässt man bei der Formel die Multiplikation mit der Länge weg, ergibt sich ein relativer Wert für mögliche Ablagerungshöhen in Haltungen, der unabhängig von der Länge der Haltung ist und damit den Vergleich zwischen den einzelnen Haltungen zulässt. Die in das Berechnungsprogramm eingearbeitete Formel lautet:

PKAN = rhy * (1 - tvorh / tmin)

Die Berechnung erfolgt für den mittleren Schmutzwasserabfluss.

Das Gefährdungspotential für Ablagerungen wurde je Berechnungsart in 4 Stufen unterteilt. Die Intervalle wurden durch Abgleich der Berechnungsergebnisse mit tatsächlich festgestellten Ablagerungen der Vergleichskommunge gewählt.

Wertebereiche relatives Kanalschmutzpotential
Ablagerungsgefahr Wertebereich Ablagerungszahl
Hoch PKAN ≥ 0,01 3
Mittel 0,004 ≤ PKAN < 0,01 2
Niedrig 0 ≤ PKAN < 0,004 1
Keine Ablagerungsgefahr PKAN < 0 0

Kennzahl Ablagerungsgefahr aus Regenwasserabflüssen

Die Kennzahl wurde anhand einer Masterarbeit von Enno Scholz entwickelt, welche unterschiedliche Gefährdungspotentiale der Haltungen für Ablagerungen wiedergibt. Das Gefährdungspotential wurde je Berechnungsart in 4 Stufen unterteilt. Die Intervalle wurden durch Abgleich der Berechnungsergebnisse mit tatsächlich festgestellten Ablagerungen einer Vergleichskommune wie folgt gewählt:

Wertebereiche Ablagerungsgefahr aus Regenwasserabfluss
Ablagerungsgefahr Wertebereich Ablagerungszahl
Hoch 0 ≤ Kennzahl< 0,75 3
Mittel 0,75 ≤ Kennzahl < 1,5 2
Niedrig 1,5 ≤ Kennzahl < 2,25 1
Keine Ablagerungsgefahr 2,25 < Kennzahl 0