Sonderbauwerke

Bei der Modellierung von Sonderbauwerken sollte man sich von den wasserwirtschaftlichen Begriffen lösen und dafür die rein hydraulische Funktionalität im Auge haben. Besonders gut eignen sich die Sonderbauwerke von Typ 61 bis 68 um verschiedenste Einbauten zu modellieren.

Hydraulisch relevante Information zu Sonderbauwerken:

1.Ablauf 2.Volumen 3.Entlastungsmöglichkeiten 4.Entleerung

1.Ablauf:

Abschnittsdaten (Drosselstrecke)

Die angeschlossene Haltung muss eine Freispiegelhaltung sein. Die hydraulischen Eigenschaften dieser Haltung, Gefälle, Profilform, kB-Wert, sowie der Füllstand im Bauwerk bestimmen die Abflussmenge.

Beschränkter Abfluss [l/s] Abhängig ob die abgehende Haltung Freispiegel oder Druckrohrleitung ist wird der angegebene Wert als maximaler Drosselabfluss oder konstanter Pumpenabfluss gerechnet. Eingabe entweder als Gesamtabfluss oder Regenabfluss ( TW + angegebene Menge Regenabfluss) FLUT benötigt hier „Regenabfluss“ in DYNA kann beides verwendet werden.

Kennlinie Kennlinien beschreiben eine Beziehung zwischen Füllstand im Knoten (Schacht bzw. Sonderbauwerk) zum Abfluss Q in der Abflusshaltung. Es wird unterschieden zwischen Drosselkennlinie und Pumpenkennlinie. Kennlinien unterteilen sich in Abschnitte in denen es jeweils mindestens 2 Punkte gibt. Ein Folgeabschnitt muss mit der gleichen Höhe beginnen wie der vorherige Abschnitt geendet hat. Ein neuer Abschnitt ist immer dann erforderlich wenn ein „Stetigkeitssprung“ vorliegt, beispielsweise eine weitere Pumpe einschaltet. Ab dem zweiten Abschnitt kann eine Hysterese angegeben werden. Um diesen Wert verzögert sich der Rücksprung in den vorherigen Abschnitt bei fallendem Wasserspiegel. Damit kann der Ausschaltwasserspiegel niedriger liegen als der Einschaltwasserspiegel. Dies gewährleistet dass eine Pumpe nicht ständig ein.- und wieder ausschaltet da erst das Differenzvolumen gepumpt werden muss.

Pumpenkennlinie

Die Auswahl der Kennlinie erfolgt im Bauwerksdialog. Die Werte QB und HB sind Faktoren um die Kennlinienwerte für Höhe und Menge zu multiplizieren. Bei Standardwert 1 wird die Kennlinie unverändert angesetzt.

Der Referenzfüllstand kann vom aktuellen Bauwerk, aber auch jedem anderen Schacht abgegriffen werden. Beispielsweise beginnt die Beckenentleerung erst dann wenn vor dem Regenüberlauf der Füllstand einen gewissen Wert unterschreitet.

2. Volumen

Das Volumen wird über die Eingabe der Grundfläche bestimmt. Dabei kann entweder eine Grundfläche, die für den gesamten Höhenverlauf des Bauwerkes gilt, angegeben werden oder eine vertikale Formveränderung mit beliebigen „Höhenschnitten“.

Nur eine Grundfläche (keine vertikale Formveränderung) Das Volumen wird gebildet durch ein Prisma mit der angegebenen Grundfläche und der Höhe „Nutzbare Höhe“ abzüglich einer „Beckenberme“. Die nutzbare Höhe ist bei einem geschlossenen Becken die Differenz zwischen Sohle und Unterkannte der Deckelung, hat also keinen Bezug zu einer Wehrhöhe. Bei einem offenen Becken ist die nutzbare Höhe die Differenz zwischen Sohle und dem Beckenrand. Ohne Verwendung der vertikalen Formveränderung wird mit einem druckdichten Deckel auf nutzbarer Höhe gerechnet. Die Nutzbare Höhe muss mindestens 0.1m über dem höchsten Wehr liegen.

Die Sohlhöhe des Beckens wird für die Berechnung auf die tiefste angeschlossene Rohrsohle abgesenkt. Achtung, dadurch ergeben sich Volumenänderungen. Nur Haltungen hinter einem Wehr dürfen tiefer liegen als die angegebene Beckensohle. Pumpensumpf oder andere Tiefstellen eventuell nicht mit dem Becken zusammen modellieren. Liegt die abgehende Freispiegelhaltung über Beckensohle steht dieses Volumen nicht zur Verfügung da es im Berechnungsvorlauf schon gefüllt wird. (Anfangswasserstand) Ist die abgehende Haltung eine Druckrohrleitung greift diese ab Beckensohle auch wenn der Rohranschlusspunkt höher liegt.

Die Höhe der eingerechneten Berme ist abhängig vom Schachtkennzeichen und der Profilhöhe der abgehenden Haltung. Regelschacht Bermenhöhe = Profilhöhe der abgehenden Haltung Sonderschacht Bermenhöhe = halbe abgehende Profilhöhe Unbekannt Bermenhöhe = ¾ der abgehenden Profilhöhe.

Zwischen Sohlhöhe und Bermenhöhe steht ein Volumen = Grundfläche * Bermenhöhe / 2 zur Verfügung. (Dreiecksrinne)

Vertikale Formveränderung am Schacht / Sonderbauwerk

Sonderbauwerke Teil 1 - Webinar vom 08.07.2014

Webinar_SBW 6x.pdf