Hydrodynamische Kanalnetzberechnung in BaSYS

Die hydraulische Leistungsfähigkeit des Kanalnetzes simulieren – BARTHAUER Software bietet diese Möglichkeit ab sofort für seine Infrastrukturmanagement- Lösung BaSYS an. Der Name des Neuzugangs: BaSYS MIKE.

Mit ihrer Software MIKE bietet die DHI-WASY GmbH ein Tool für hydrodynamische Simulationen in Kanalnetzen an. Der Kanalspezialist BARTHAUER Software GmbH integriert diese Anwendung nun auch in BaSYS und stellt damit eine Lösung – getauft BaSYS MIKE – zur Modellierung, Simulation, Analyse sowie Nachweisführung im Bereich der hydraulischen Leistungsfähigkeit von Kanalnetzen zur Verfügung. BaSYS MIKE soll im Zuge des Kanalisierungskonzeptes nach DIN EN 14654-2 und DWA-A 143-1 eine engere Verknüpfung von den BARTHAUER- und DHI-Produktfamilien garantieren und einen weiteren Schritt in Richtung ganzheitliches Abwassermanagement gehen. Dafür entwickelte BARTHAUER sein neues Tool so, dass die Berechnungen der hydrodynamischen Leistungsfähigkeit eines Kanalnetzes und die Durchführung des Überstaunachweises nun auch ohne zusätzliche Datenimporte oder -exporte möglich sind – ein Wunsch, der seitens vieler Kunden an BARTHAUER herangetragen wurde.

Je Haltung/Schacht wird das übergestaute Abwasservolumen als Ganglinie ausgegeben. Bild: Barthauer Software GmbH

Modellierung ohne Stammdatenänderung

BaSYS MIKE nutzt den von DHI entwickelten Rechenkern MIKE1D. Zur Simulation der Durchflüsse und Wasserstände im Kanalnetz löst der Rechenkern die relevanten Differentialgleichungen unter Berücksichtigung der erforderlichen Randbedingungen bei allmählich veränderlicher instationärer Wasserführung. MIKE1D ermöglicht hierbei, Randbedingungen wie Senkungskurven, Impulsverluste, Aufstau, aber auch Wasserspeicherung in Bauwerken und Schächten sowie Arbeitsbereiche drehzahlgeregelter Pumpen zwischen einhüllenden Kennlinien zu berücksichtigen. So können beispielsweise in der Simulation Auswirkungen von Abstürzen oder Gefällewechseln dargestellt werden. Zusätzlich sollen alle Berechnungselemente wie Rohre, offene Gräben, Rückhalteeinrichtungen automatisch in den Berechnungslauf einfließen.

Die komplette hydraulische Modellierung von Ersatzsystemen kann dabei ohne weitgehende Veränderung der Stammdaten und direkt aus der Datenbank erfolgen, so BARTHAUER. Globale Voreinstellungen bei der Simulation ermöglichen zudem die parallele Formulierung und Verwaltung unterschiedlicher Randbedingungen für die hydrodynamische Simulation des Kanalnetzes. Nichtsdestoweniger sind ebenso je Kanalobjekt individuelle hydraulische Bedingungen definierbar, betont BARTHAUER.

Vielfache Visualisierung

Visualisiert werden die Simulationsergebnisse auf verschiedene Art und Weise. Zum einen stehen vordefinierte Datenbankabfragen und Berichte zur Verfügung. Sehr anschaulich arbeitet der dynamische Längsschnitt. Er entspricht einer Videoanimation zur zeitlichen Entwicklung der Wasserspiegellage in einer gewählten Haltungsfolge. Damit lassen sich die Simulationsergebnisse für kritische Stellen des Kanalnetzes realitätsnah visualisieren, beschreibt BARTHAUER. Über das BaSYS Dashboard können die Ergebnisse außerdem statistisch analysiert und gefiltert werden. Für die Rechenläufe der Kanalnetzsimulation werden zudem für alle berechneten Kanalobjekte Ganglinien erzeugt und gespeichert, die sich mit ihren Werten zu Durchfluss, Wasserstand und Überstauvolumen tabellarisch und grafisch abrufen lassen.

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