Schritt-für-Schritt-Anleitung Flow
Inhaltsverzeichnis
- 1 Grundlagen
- 2 Modellaufbau
- 3 Start der Schmutzfrachtberechnung
- 4 Ergebnisse der Schmutzfrachtberechnung
Grundlagen
FLOW setzt auf die hydrodynamische Abflusstransportberechnung an und ermöglicht somit eine realistische Abbildung der Schmutzstoffe und -frachten im Kanalnetz. Der neue zeitsymmetrische Ansatz von FLOW für die Durchmischung von Schmutzstoffen regelt den mechanischen Einfluss des Niederschlags auf den Schmutztransport. Es handelt sich dabei um einen gleichmäßig durchmischten Reaktor, der auch z.B. in der Lage ist, Rückfluss von Schmutzstoffen abzubilden. Zusätzlich gibt es hier die Möglichkeiten, individuelle oder automatisch funktionale Einheiten (sog. FE‘s) über die Berechnungsknoten der hydraulischen Berechnung hinaus zu definieren. Dies ermöglicht auch die Bilanzierung von sehr komplexen Sonderbauwerken der Kanalisation. Dieses Programmfeature wird als "Bilanzierungsaufsatz" auf die bestehende Berechnungskern der Schmutzfracht gesehen.
Ausgangsbasis für jedes FLOW Projekt ist ein vollständig modelliertes und rechenbares Kanalnetzprojekt. Alle Sonderbauwerke sind bereits eingepflegt und rechenbar. Bei dieser Anleitung wird über ausreichend Erfahrung mit dem Programmsystem ++SYSTEMS Hydraulik vorausgesetzt.
Aktivieren des Schmutzfracht Moduls in den Projekteinstellungen
Wie jedes Modul in ++SYSTEMS kann auch das Modul FLOW (Schmutzfracht) in den Projekteinstellungen separat zu- bzw. auch abgeschaltet werden. Sobald das Modul FLOW zugeschaltet wurde, sind die Funktionen der Schmutzfracht im Projektbaum Auswertungen\Hydraulische Berechnungen\Schmutzfrachtberechnung sichtbar.
Arbeitsschritte
Im Folgenden wurde versucht, die FLOW Arbeitsschritte in einem Fließschema darzustellen:
Im IST-Zustand:
- Vorarbeiten: rechenfähiges Netz mit Sonderbauwerken aufbauen, optional um das Kontinuum über den Gebietsniederschlag ergänzen
- Schmutzfrachtvariante und Schmutzstoffe anlegen, Belastungskategorien I–III zuweisen, Kläranlagenablauf definieren
- Funktionale Einheiten erstellen
- Hydraulikvariante Ist-Zustand berechnen
- Gesamtvolumen einmalig ermitteln
- Parameter der Schmutzfrachtberechnung anpassen
- Schmutzfracht Ist-Zustand berechnen
Optional anschließend die Zentralbeckenvariante:
- Rückhaltung/Wirkungsgrad definieren
- Zentralbeckenvariante anlegen
- Nennweiten iterativ erhöhen
- Hydraulikvariante Zentralbecken berechnen
- Schmutzfracht Zentralbeckenvariante berechnen
Beide Zweige münden zum Schluss in die Auswertung der Ergebnisse.
Modellaufbau
Niederschlagskontinuum
In diesem Beispiel wird eine Synthetische Niederschlagsreihe über 52 Jahre im MD Format eingelesen und verwendet. Mit der Aktuellen Version können solche Dateien im sogenannten MD-Format auch Massenweise importiert werden.
Dateien haben nicht die Endung .md - dies ist nur der offizielle Formatname, die Endung ist meist .dat oder .reg!
Importieren der Niederschlagsdaten in Regenmessstationen
Hierfür einfach mit Rechtsklick auf den Ordner Regenmessstation (im Projektbaum) den Import über MD-Format auswählen. Es öffnet sich ein neues Fenster mit der Möglichkeit, die gewünschten Regenreihen einzulesen. Hier einfach die Dateien markieren und auswählen.
Rechtsklick auf Regenmessstationen – Import – MD Format
Es wird eine Regenmessstation erzeugt, dabei öffnet sich gleichzeitig der Objektdialog für diesselbige. Vergeben Sie einen Namen für die Regenmessstation und falls nicht über die MD Datei bereitgestellt die Lagekoordinate. Über den Kalender können die Niederschlagsintensitäten der einzelnen Tage betrachtet werden. Diese Zeitreihe „Synthetische Niederschlagsreihe“ , gespeichert unter Kennlinien – Kurven, gibt den Gesamtzeitraum der Aufzeichnung wieder.
Erstellen des Gebietsniederschlages
Aus den Zeitreihen der Regenmessstationen gilt es nun über Gebietsniederschläge Regenereignisse, deren Abflussverhalten simuliert werden soll, herauszufiltern. Dabei ist die Wahl der dabei anzugebenden Parameter entscheidend für die entstehenden Regenereignisse! Im ersten Schritt wird die gewünschte Regenmessstation ausgewählt und danach die Parameter des Gebietsniederschlags festgelegt:
- Niederschlag wird berücksichtigt ab: Niederschlagsintensitäten die unterhalb des hier eingegebenen Wertes gelten bei der Regenbildung als Regenpause. Innerhalb eines ermittelten Regenverlaufes werden aber auch diese Intensitäten berücksichtigt.
- Regenunterteilung durch Pausen von mindestens: diese hier festgelegte Zeitspanne muss an allen Regenmessstationen die Niederschlagsintensität unterhalb der Grenze „Niederschlag wird berücksichtigt ab“ liegen um das davor liegende Regenereignis abzuschließen und in der Folge bei überschreiten von „Niederschlag wird berücksichtigt ab“ ein neues Regenereignis zu beginnen. Dabei bekommen die gebildeten Regenereignisse die davorliegende Trockenperiode mitgespeichert.
Um die Kontinuumssimulation realistisch zu rechnen muss somit die Trennzeit mindestens der Netzentleerungszeit eines vollgefüllten Kanalnetzes entsprechen.
Je länger die Trennzeit gewählt wird desto weniger Regenereignisse entstehen. Diese Regen sind dafür länger und in Summe muss mehr Simulationszeit berechnet werden. Bei kürzerer Trennzeit besteht die Gefahr, dass ein Regen der in der Simulation auf ein leeres Netz gerechnet wird in Wirklichkeit auf ein vorbelastetes Netz trifft. Die Trennzeit sollte daher der tatsächlichen Entleerungsdauer des Netzes entsprechen. Wird in der Hydraulikvariante ein Gebietsniederschlag ausgewählt wird abgefragt ob die Regentrennzeit als „Max. Nachlaufzeit nach Regenende“ übernommen werden soll. In den meisten Fällen sollte hier der Wert der Nachlaufzeit auch der Regentrennzeit entsprechen.
Auf die nach dem oben beschriebenen Verfahren entstandenen Regenereignisse kann noch ein Filter angesetzt werden. Dabei muss eine Vorschrift ausgewählt werden, z.B. Verteilungsvorschrift nach KOSTRA DWD oder dergleichen. Die Naturregen werden nun entsprechend der Vorschrift analysiert und dann ausgefiltert. Dadurch können Starkregenserien für den Überflutungsnachweis gebildet werden. Auch im Nachgang können Filter auf den Gebietsniederschlag angewendet werden, wie zum Beispiel Regen die zu Entlastungen geführt oder die einen Überstau verursacht haben. Des Weiteren ist auch eine Regenauswertung bezüglich Extremwertstatistik möglich. Für die Schmutzfrachtberechnung, wo es um die Bilanzierung der Abflussmengen zur Kläranlage bzw. der Entlastungsmenge geht, dürfen keine Regen „weggefiltert“ werden. Für den Gebietsniederschlag ist auch eine Statistik über alle Regen sowie eine Einzelstatistik verfügbar. Diese sollte aufgerufen und auf Plausibilität geprüft werden.
Durch Anklicken der Spaltenköpfe auf der rechten Seite kann nach verschiedenen Eigenschaften sortiert werden!
Implementieren von Ganglinien
Für eine detaillierte Schmutzfracht besteht in ++System die Möglichkeit die Trockenwetterzugaben über Tages-, Wochen- und Jahresganglinien abzubilden. Die Verwaltung erfolgt im Projektbaum Zeitreihen. Die Trockenwetterganglinien können verändert, dupliziert und gelöscht werden. Dabei wird gewöhnlich der häusliche Abfluss mit einer Tagesganglinie, der Fremdwasserzufluss mit einer Jahresganglinie und der industrielle Zufluss mit einer Wochenganglinie verknüpft. Das hydrodynamische Berechnungsverfahren ermittelt automatisch, zu jedem Zeitpunkt während des Berechnungslaufes, aus der Anfangszeit des Regenereignisses, die korrekte Faktorisierung des Trockenwetterzuflusses aus den zugewiesenen Trockenwetterganglinien. Im ersten Schritt müssen die Ganglinien neu erstellt werden über den Projektbaum\Zeitreihen\Ganglinien. Der Aufbau der Trockenwetterganglinien erfolgt in unterschiedlichen Kombinationen und Hierarchiestufen. Dabei werden die Werte nach dem Format Jahres-, Wochen- und Tag wie folgt in 52 Wochen, 7 Tage und 24 Stunden gegliedert.
Jeder Haltungszuflusstyp (Häuslicher- Gewerblicher- sowie Fremdwasser - mit Ausnahme des Regenwasserzuflusses) kann in Summe mit einer solchen Ganglinie bzw. einem solchen Ganglinientupel verknüpft werden. Die Zuweisung erfolgt im Dialog der Einzugsgebiete, bzw. im Dialog der Haltungszuflüsse (hier sind auch nicht-grafische Zuflüsse möglich). In diesem Fall soll die Wochenganglinie für die Autowaschanlage Mobby übergeben werden. Dafür wurde ein Nichtgraphisches Element an der gewünschten Schmutzwasserhaltung hinzugefügt und die Tages und Wochenganglinie ausgewählt.
Hydraulikvariante als Grundlage der Schmutzfrachtberechnung
Für eine erfolgreiche Schmutzfrachtberechnung müssen vorerst verschiedene Parameter in der Hydraulikvariante und der dazugehörigen Schmutzfrachtvariante angepasst und übergeben werden.
Berechnungsvariante
In diesem Bereich wird festgelegt, welche Art von Berechnung durchgeführt und welche Ergebnisse dabei gespeichert werden sollen. Hier muss die 'Schmutzfracht ausgewählt werden: Anstelle einzelner, vollständiger Ganglinien werden die Ergebnisse über den gesamten Simulationszeitraum in festen Zeitschritten aufbereitet und gespeichert, was insbesondere bei sehr langen Regenreihen (Kontinuumsimulation) Speicherplatz spart.
- Schmutzfrachtzeitschritt: Zeitschritt (z. B. 15 min), in dem die Ergebnisse aufbereitet werden.
Je geringer die Zeitschritte desto mehr Ergebnisse und desto mehr Speicher ist davon betroffen. Die Zeitschritte haben grundsätzlich nur einen geringen Einfluss auf die Berechnungsgenauigkeit - nur beim Mischverhältnis kann es zu Abweichungen bei erhöhten Zeitschritten kommen.
Regenauswahl
Die Regenauswahl wird in der Hydraulikvariante über Modellregen oder Gebietsniederschlag ausgewählt. In der Regel wird ein Gebietsniederschlag verwendet mit längeren Zeitreihen.
Wenn der Regen ausgewählt wurde verändern sich auch die ausgewiesenen Messjahre für die Ergebnisbilanzierung. Für die Schmutzfracht: Hier gilt die bestehende Logik, dass nur ganze Jahre als Messjahre zulässig sind.
- Ein Wiki-Button neben dem Feld „Messjahre" verlinkt direkt auf diese Beschreibung.
- Ist „Schmutzfracht" ausgewählt, wird zusätzlich ein Ausrufezeichen-Symbol neben den Messjahren angezeigt, das auf die Pflicht zu ganzen Jahren hinweist.
Warum ganze Jahre bei der Schmutzfracht wichtig sind Der AFS63-Parameter wird über die sogenannten Potentiale nach DWA-A 102 immer jahresweise hinzugegeben. Deshalb ist die korrekte, auf ganze Jahre gerundete Eingabe der Messjahre bei der Schmutzfracht besonders wichtig. Aus demselben Grund müssen auch die Regendaten jahresweise getrennt werden – andernfalls kann es bei längeren Regenereignissen, die über einen Jahreswechsel hinausreichen, zu Verfälschungen der berechneten AFS63-Fracht kommen.
Trockenwetterabfluss
Der Trockenwetterabfluss muss an die Schmutzfracht angepasst werden. Im Standardfall sind hier die Werte für eine reine hydraulische Betrachtungsweise mit dem erhöhten Spitzenanfall zu rechnen. Zu beachten ist hier der Spitzenanfall, dieser muss in der Schmutzfrachtvariante auf 24 stehen damit nicht kontinuierlich mit dem Spitzenanfall gerechnet wird.
Simulationszeit
Die Simulation gliedert sich zeitlich in vier Phasen: Burn-In (technische Einschwingzeit, entspricht der Fließzeit im Netz), Trockenwetter als Vorlaufzeit vor dem eigentlichen Regenereignis, Regendauer und Nachlaufzeit nach Regenende.
- Burn-In: entspricht der längsten Fließzeit im Netz und dient dazu, das Netz vor Beginn der eigentlichen Berechnung mit einem stabilen Trockenwetterabfluss zu „füllen". Trockenwetter wird dabei nur beim ersten Regen berechnet und gespeichert, bei den weiteren Regen wird darauf aufgesetzt.
- Vor- und Nachlauf: legt sowohl die Trockenwetter-Vorlaufzeit vor dem Regen als auch die maximale Nachrechenzeit nach Regenende fest. Dieser Wert sollte der Regentrennzeit entsprechen, die beim Aufbau des Gebietsniederschlags verwendet wurde.
- Abbruchfaktor: bestimmt, bei wie viel Restregenmenge im Netz die Nachlaufberechnung beendet werden darf. Als Vergleichsgröße dient das Trockenwettervolumen – ein Abbruchfaktor von 2 bedeutet Simulationsende bei doppeltem Trockenwettervolumen. Zu diesem Zeitpunkt sollte es keine Entlastungsvorgänge im Netz mehr geben, sodass angenommen werden kann, dass die Restmenge zur Kläranlage abfließt. Wird dieses Kriterium innerhalb der eingestellten Nachlaufzeit nicht erreicht, erscheint eine Warnung, dass die Regentrennzeit vermutlich zu kurz gewählt wurde.
Bei der Berechnung mit Naturregen empfiehlt sich weiterhin eine automatische Ermittlung von Vor- und Nachlaufzeit, da sich Regenereignisse zeitlich stark unterscheiden können: Die Regenspitze kann am Anfang eines Ereignisses liegen, sodass das Netz zum Regenende bereits annähernd geleert ist, oder am Ende, sodass entsprechend lange nachgerechnet werden muss.
Neue Schmutzfracht erstellen
Im ersten Schritt muss eine neue Schmutzfrachtvariante über die Hydraulikvariante erstellt werden. Hierfür einfach im Kontextmenü der gewünschten Hydraulikvariante eine neue Schmutzfracht anlegen.
Schmutzfrachtvariante
Alle Einstellungsmöglichkeiten und Erklärungen zu den Menüs finden Sie unter folgenden LINK: Schmutzfrachtvariante
Im ersten Schritt muss im Übergeordneten Ordner Schmutzfracht eine Kläranlage festgelegt werden. Für ein Projekt kann nur eine Kläranlage ausgewählt werden.
Hier erfolgt das Auffinden und die Zuweisung der Kläranlage für die jeweilige Schmutzfracht.
- finden: Sucht den Knoten, welcher als Kläranlage definiert wurde und gibt den Namen im Meldungsfenster aus. Mit Doppelklick auf die Ausgabe wird auf den Knoten hingeführt.
- automatisch wählen: Automatismus zum ermitteln der Kläranlage im Gesamtsystem.
- manuell wählen: Ein Knoten kann manuell als Kläranlage festgelegt werden.
- markierte Knoten zu Kläranlage: Ein bereits markierte Knoten kann zu Kläranlage hinzugefügt werden. Dieser Knoten wird dann im Dialog im Dropdown Menü der Kläranalge aufgelistet und kann ausgewählt werden.
Individuelle Zuweisung der Schmutzstoffe
Die Kategorien können jetzt wie auf den Flächen (Objekt) individuell eingestellt werden - hierfür sich das gewünscht Objekt auswählen und im Reiter Beregnung/Schmutzfracht über das Drop-Down-Menü anpassen! Desweiteren kann hier ein individueller Wert eingegeben werden, falls die Fläche mit den vorbelegten Kategorien nicht abgedeckt werden kann.
Die Eingaben der Kategorien ist Schmutzfrachtvariantenabhängig - Das bedeutet das hier auf die richtige Auswahl der Schmutzfrachtvariante Wert gelegt werden muss!
Natürlich können die Kategorien auch über die Funktion markierte ändern... für eine ausgewählte Menge an Flächen angepasst werden.
Desweiteren haben Sie wie gewohnt auch die Möglichkeit diese Objekte nach den Attribute einzufärben, Abfragen zu erstellen oder Eigenschaftslisten aufzurufen.
Erstellen von Funktionalen Einheiten
Eine Funktionale Einheit (FE) bezeichnet einen Zusammenschluss von mehreren hydraulischen Sonderbauwerken, welche 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.
Anleitung zum erstellen einer Funktionalen Einheit:
Funktionale Einheiten Anleitung
Automatische Berechnung des Volumens
- Statisches Volumen FE: Dieser Wert gibt das Volumen der Schächte und Haltungen die in eine Funktionalen Einheit zusammengefügt wurden summiert und ausgegeben.
- Statisches, vorgelagertes Volumen: Zum anderen wird das vorgelagerte Kanalnetzvolumen als statische Volumen eingebunden, je nach festgelegten Wert in den Einstellungen der jeweiligen Schmutzfracht
Zuweisung der Fläche zu den Funktionalen Einheiten
Um die ordnungsgemäße Flächenzuweisung zu den jeweiligen Bauwerken zu gewährleisten wurde ein Automatismus geschaffen, welcher die Direkteinzugsgebiete und Gesamteinzugsgebiete der jeweiligen FE Einheiten berechnet. Im Projektbaum der jeweiligen Schmutzfracht das Kontextmenü öffnen und folgende Funktion Alle FEs: Direkteinzugsgebiet/Automatisch ermitteln ausführen.
Für jede angeschlossene Fläche, welche sich im Einzugsgebereich einer Funktionalen Einheit befindet werden Attribute angelegt, welche eine Zuweisung der Fläche zu den FEs ermöglichen.
Folgende Attribute werden für jede Fläche angelegt:
- FE_Anteil=1.00
- FE_Name=RÜB01
- FE_Nummer=1
Diese Zuweisung sollte bei komplexen Abflusssituationen, wie Vermaschung etc. manuell angepasst werden. Eine Löschung dieser Attribute hat zur Folge, das die Fläche der Einzugsgebiete und der Anteil der undurchlässigen Fläche (Au-Wert) nicht mehr im Detail für jede FE in den Ergebnislisten ausgegeben werden kann! Daher ist eine Manuelle Anpassung und Zuweisung nur in Einzelfällen durchzuführen!
Zentralbeckenvariante erstellen
Nach der Berechnung des Gesamtvolumens kann die Zentralbeckenvariante erstellt werden. In den meisten Fällen ist es aber ratsam, zuerst den Ist-Zustand eingehend zu testen und zu plausibilisieren!
Die Erstellung einer Zentralbeckenvariante erfolgt im Kontextmenü (über rechtsklick) der jeweilige Schmutzfrachtvariante mit dem ausführen der Aktion Zentralbeckenvariante neu: Erstellen. Es wird eine neue Hydraulikvariante mit dem Namen der Schmutzfrachtvariante und dem Anhang _Z erstellt.
Nach dem DWA A102 sollen in der Zentralbeckenvariante alle Bauwerke mit Speichervolumen passiviert und an das Ende des Netzes, vor den Kläranlagenzulauf, das Zentralbecken platziert werden. Um einen rückstaufreien Abfluss zum Zentralbecken zu gewährleisten, werden die Profilhöhen des Kanalnetzes im Nachgang iterativ erhöht. Zudem werden Pumpwerke als ideale Pumpstationen gesetzt, welche den ankommenden Abfluss ohne Verluste oder Kennlinie weiterleiten. Das Passivieren von Bauwerken, das Setzen von idealen Pumpstationen sowie die Profilvergrößerung erfolgt über die Erstellung der Zentralbeckenvariante automatisch und über variantenabhängige Attribute. Das Zentralbecken selbst ist als Bilanzierungstool im Reiter des Moduls Flow abgebildet.
Die Attribute der Maßnahmen zum rückstaufreien Abfluss umfassen folgende Werte:
- Kontinuum_Z::Profilhöhe=1500
- Kontinuum_Z::Ignoriert=1
Dimensionierung der Profilhöhen für die Zentralbeckenvariante
Vorbereitung: Zunächst wird über die Einzelstatistik der Regenereignisse des Gebietsniederschlags ein geeigneter Starkregen aus dem Kontinuum ausgewählt – idealerweise ein möglichst kurzes und starkes Ereignis, nicht zwingend der stärkste Regen der gesamten Reihe.
Ablauf: Die Iteration wird in der Hydraulikvariante des Zentralbeckens über das Kontextmenü mit Dimensionieren iteriert gestartet. Der Algorithmus arbeitet nach einem einfachen Prinzip: DYNA berechnet die Hydraulik und prüft für jede Haltung den Belastungsgrad. Liegt dieser über 90 %, wird die Profilhöhe (DN) der betroffenen Haltung um 100 mm erhöht, andernfalls bleibt sie unverändert. Anschließend wird erneut gerechnet und geprüft – dieser Zyklus wiederholt sich, bis für keine Haltung im Netz mehr eine Vergrößerung erforderlich ist. Die Iteration ist abgeschlossen, sobald im Meldungsfenster keine weitere DYNA-Berechnung mehr gestartet wird. Ein zusätzliches Abbruchkriterium erkennt, wenn DYNA nur noch Haltungen vergrößern möchte, die bereits auf dem Maximalwert von 9999 mm stehen. In diesem Fall bricht die Iteration ab, und es erscheint eine Meldung, dass der gewünschte Belastungsgrad innerhalb der zulässigen DN-Grenze von 9999 mm nicht erreichbar ist und manuelle Anpassungen erforderlich sind.
Einstellungen des Zentralbecken
Für das Zentralbecken ist eine feste Struktur eingeführt worden. Diese ergibt sich aus den Anforderungen aus dem DWA A102. Durch viele Freiheitsgrade auf Grundlage der Anforderungen aus dem DWA A 102 werden die Frachtausträge der Entlastungen beim Zentralbecken über einen Bilanzierungsansatz ermittelt. Hierbei wird der Austrag an den Ausläufen über die sich einstellende Entlastungsmenge während der Simulationszeit innerhalb des ausgewählten Messreihe bilanziert.
Hierbei werden dem Zentralbecken wichtige Parameter aus den vorherigen Einstellungen übergeben. Dem Volumen des Zentralbeckens wird automatisch das Gesamtspeichervolumen aus dem Formblatt zugewiesen. Dies ersetzt die in früheren Programmversionen aufwendigen Feinjustierungen am Becken.
- Erzeugung einer festen Struktur als Durchlaufbecken im Nebenschluss mit vorgeschalteten Beckenüberlauf , auffindbar im Reiter Zentralbecken des Moduls FLOW
- Übernahme des Mischwasserzuflusses als Zufluss zur biologischen Reinigungsstufe (QM), Parameter ist anpassbar.
- Fangteil des ZB mit zugeordnetem Gesamtspeichervolumen laut Formblatt und Anforderungen an den Klärüberlauf und Sedimentationswirkungsgrad, Parameter sind anpassbar.
- Berücksichtigung des Frachtaustrags am Ablauf der Kläranlage, umgesetzt nach Definition DWA A102-2 - Gl. 32
Unter folgenden Eintrag kann die detaillierten Einstellungen nachvollzogen werden: Zentralbecken Einstellungen
Start der Schmutzfrachtberechnung
Wenn die Hydraulikvarianten für den IST-Zustand und die Zentralbeckenvariante über die Hydraulik berechnet wurden, kann die Schmutzfrachtberechnung ausgeführt werden! Die Schmutzfracht selbst wird über das Kontextmenü gestartet: Ausführen Flow/Ist-Zustand und Ausführen Flow/Zentralbecken
Bevor nun das Kontinuum für den Ist-Zustand und die Zentralbecken gerechnet wird empfiehlt sich erst einen einzelnen Regen zu rechnen um eventuelle Fehlermeldungen zu analysieren und manuelle Veränderungen am Netz durchzuführen. Dies gilt sowohl für die hydraulische Berechnung als auch für die Schmutzfrachtberechnung. Es empfiehlt sich eine schrittweise Erhöhung des Berechnungsregens.
- Kontrolle der Funktionsfähigkeit des Rechenmodells
- Übernahme von Durchflusskurven für alle relevanten Bauwerke
- Kontrolle der Ergebnislisten und Darstellung der Sonderbauwerke
- Erste Tendenzen für Probleme in der Schmutzfracht sichtbar (schlechtes Mischungsverhältnis, etc…)
- Sparsamer Umgang mit der Rechenzeit
- Frühzeitig die Möglichkeit nachzumodellieren
Bei der Schmutzfracht werden sehr große Datenmengen gespeichert. Um die Datenmenge und die Performance sinnvoll zu optimieren, empfehlen wir für größere Gebiete die entsprechenden Ordner inklusive der KPP-Dateien über Windows komprimieren zu lassen.
Diese Option finden Sie in den Ordneroptionen unter „Erweitert“.
Ergebnisse der Schmutzfrachtberechnung
Die Ergebnisse der Schmutzfracht können an verschiedenen Stellen eingesehen und ausgegeben werden:
- Im Schmutzfrachtdialog - Reiter "Ergebnisse A102"
- Einzelergebnisausgabe - DYNA Bauwerke
- Funktionale Einheiten - Ergebnislisten
Gesamtergebnisse im Schmutzfrachtdialog - Ergebnisse A102
Für die Ergebnisdarstellung der Schmutzfrachtberechnung wird auf das Anwendungsbeispiel verwiesen:
In diesem Zusatz wird eine Schmutzfrachtberechnung nach dem neuen Regelwerk A102 durchgeführt und bewertet. Für eine schnelle Übersichtlichkeit der Berechnungsergebnisse haben wir uns an die Tabellen und Strukturen dieses Beispielprojektes gehalten. Hierzu wurde in dem Dialog der Schmutzfracht ein eigener Reiter "Ergebnisse A102" angelegt, welcher die unterschiedlichen Tabellen auf einen Blick verfügbar macht.
Hier finden Sie folgende grundlegende Ergebnisse:
- Bilanzwerte Stoffaustrag - Abfluss & Frachten: Hier wird für den Ist-Zustand eine Bilanz der Regenwasserabflüsse von den Flächen erstellt - sowie der Stoffabtrag bilanziert.
- Gegenüberstellung Frachtkennwerte Zentralbecken & Reales System: Liefert eine schnelle Übersicht über die Entlastungswerte für das Gesamtsystem sowohl im Ist-Zustand, sowie im Zentralbecken. Hier sollte das Zentralbecken im Vergleich zum Ist-Zustand keinen geringeren Frachtaustrag (insgesamt) aufweisen!
- Bauwerks- und Entlastungskennwerte: Hier werden die Ergebnisse der einzelnen Sonderbauwerke/Funktionalen Einheiten dargestellt. Im Fokus stehen hier die Werte für den Parameter AFS63.
Das Mischverhältnis bezieht sich aber auch weiterhin auf den Parameter CSB!
Funktionale Einheiten Ergebnislisten
Im Folgenden werden die Ergebnisgrößen, die bei einer Schmutzfrachtberechnung nach dem Arbeitsblatt DWA-A 102 (Grundsätze zur Bewirtschaftung und Behandlung von Regenwetterabflüssen) für ein Entlastungsbauwerk und dessen Einzelnachweis ermittelt werden. Diese Werte können für die Funktionale Einheit und die Schwellenfür den Gesamtzeitraum ausgewertet werden, sowie die Jahresweise Auswertung ausgewählt werden.Es werden zwei Tabellenwerke unterschieden:
- Ergebnisliste Funktionale Einheit – die vollständigen Eingangs- und Ergebnisgrößen je Einzugsgebiet, Zulauf, Entlastung und Ablauf des Bauwerks. Entlastungsschwellen werden in dieser Tabelle alle zusammengefasst.
- Schwellenwerte Entlastung – direkte Ausgabe der Schwellen, je nach Typ zusammengefasst (Beckenüberlauf und Klärüberlauf).
Ergebnislisten Funktionale Einheiten
FLOW Ergebnislisten
- Anzeigen Flow
- Hydraulikvariante Kontinuum (Ausläufe)
- Zentralbeckenvariante
- Ist-Zustand
- Hydraulikvariante Kontinuum (Bauwerke)
- Zentralbecken
- Ist-Zustand (Markierte)
- Ist-Zustand (Markierte) CSV Export
- Hydraulikvariante Kontinuum (Ausläufe)
Diese Ergebnisausgabe entspricht der bekannten Ausgabe aus früheren Versionen. Beim Anzeigen der Ergebnisse für Ausläufe oder Bauwerke werden jeweils zwei Tabellen mit den Ergebnissen der Bauwerke oder der Ausläufe gezeigt. In der ersten Tabelle wird immer eine Zusammenfassung aller Werte über den gesamten Zeitraum ausgegeben. In der zweiten Tabelle wird für jedes Bauwerk/jeden Auslauf das Ergebnis der Berechnung für jeden einzelnen Regen ausgegeben. Die Werte beziehen sich hier auf die einzelnen Sonderbauwerke ohne die Bilanzierung der Funktionalen Einheiten.
Wie bereits erwähnt, können die tabellarischen Ergebnislisten auch für die einzelnen Regenereignisse ausgegeben werden, dies erhöht natürlich die Ergebniszusammenführung und kann individuell angepasst werden. Diese Einstellung sollte vor dem Berechnungstart der Schmutzfracht geprüft werden.
In der zweiten Tabelle (einzelne Regenereignisse) besteht die Möglichkeit, die Fracht- und Konzentrationsverläufe für die aufgelisteten Bauwerke/Ausläufe für jeden Regen im Detail zu sortieren und anzuschauen. Zuerst wurde in der Spalte Fracht-CSB aufsteigend sortiert und mit Doppelklick das dazugehörige Diagramm für den zeitlichen Verlauf der CSB-Fracht geöffnet. Dasselbe wurde bei der Konzentration ausgeführt. Auch hier mit Doppelklick auf einen der Werte und es öffnet sich das Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf der Konzentration für das jeweilige Regenereignis.
