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mikeurbanplus:dialog:wd_loeschwasserbedarf

Dialog Löschwasseranalyse

Menüpunkt: Konfiguration > Besondere Analysen > Löschwasseranalyse

Die Elemente sind zu finden in der Tabelle mw_FireFlow.

Einleitung

Die Löschwasserentnahme ist eines der wichtigsten Kriterien um ein neues Wasserversorgungsnetz zu planen, oder ein bestehendes zu bewerten, da der Löschfall zumeist die größte hydraulische Beanspruchung auslöst.

Im Rahmen der Löschfallanalyse führt MIKE+ hunderte Einzelsimulationen durch und hilft so, die Kapazität der Löschwasserversorgung flächendeckend aufzuzeigen und die kritischen Hydranten zu finden.

Man unterscheidet drei grundsätzliche Berechnungsaufgaben mit diversen Zusatzoptionen:

  • Verfügbare Löschwassermenge bei gegebenem Wasserdruck
  • Verfügbarer Druck bei gegebenem Löschwasserbedarf
  • Hydrantenleistung

In allen drei Fällen wir eine Stapelsimulation für alle bzw. ausgewählte Knoten durchgeführt und eine Ergebnisdatei für die Visualisierung erzeugt.

Darüber hinaus können Sie mit dem interaktiven Werkzeug an einem einzelnen Knoten den Restdruck oder die verfügbare Menge berechnen lassen.

Ihre MIKE URBAN-Lizenz muss die Zusatzwerkzeuge (WD-Tools) umfassen, damit Sie die Löschwasseranalyse durchführen können. Zunächst müssen Sie unter „Allgemeine Einstellungen – Module“ die „Löschfallberechnung“ aktivieren. Erst dann finden Sie unter „Besondere Analyse“ den Eintrag „Löschwasseranalyse“. Klicken Sie darauf, um den Dialog zu öffnen.

Dialogfeld

Zu den Standard-Werkzeugen in den Dialogfeldern finden Sie hier eine Erklärung.

Register „Allgemeines“

Feld Erklärung
StartzeitpunktTageszeit, an der die Löschwasserentnahme beginnt
DauerDauer der Entnahme
Externe Hydrantendaten verwendenOption um einen externen GIS-Layer (*.shp) zu verwenden
Hydranten LayerLayer aus Ordner auswählen
BemessungswertFeld der Shape-Datei, in das der Bemessungswert (gegebener Druck oder gegebene Menge) gespeichert wird
ErgebnisfeldFeld der Shape-Datei, in das die berechneten Werte (der verbleibende Druck oder die mögliche Löschwasserentnahme) gespeichert werden
Auswahl (ohne externe Hydranten)
Aktuelle Auswahl verwendenNur die momentan ausgewählten Knoten/Hydranten werden für die Simulation berücksichtigt
Auswahlliste verwendenWenn eine Auswahlliste im Vorhinein bereits erstellt wurde, kann diese Option verwendet werden
Alle Knoten verwenden Alle Knoten werden für die Simulation berücksichtigt
Auswahl (bei Verwendung externer Hydranten)
Ausgewählte Hydranten verwenden Berücksichtigt in der Simulation nur die ausgewählten Hydranten (im Shapefile)
Alle Hydranten verwenden Berücksichtigt in der Simulation alle Hydranten (vom Shapefile)
Schnapp-ToleranzRäumliche Schnapp-Toleranz um den nächsten Knoten zum Hydranten im Netz zu finden

Register „Verfahren“

Feld Erklärung
Berechnungsart* Verfügbare Löschwassermenge bei gegebenem Wasserdruck
* Verfügbarer Druck bei gegebenem Löschwasserbedarf
* Hydrantenleistung berechnen [Q-H]
BemessungsdruckDruck am Hydranten
BemessungsmengeLöschwasserbedarf am Hydranten
Gleichzeitiger LöschwasserbedarfAus mehreren Hydranten wird gleichzeitig Löschwasser entnommen
Bedarfsfaktor In manchen Ländern wird statt einer fixen Löschwassermenge ein Vielfaches des normalen Wasserbedarfes als Belastung herangezogen. Der Faktor wäre hier zu spezifizieren.
Kritische Knoten suchenKnoten suchen, die einen gegebenen kritischen Druck unterschreiten
Min. Netzdruck einhaltenFalls in irgendeinem Knoten des Netzes der minimale Netzdruck unterschritten wird, wird der Entnahmedruck iterativ erhöht (und damit die Entnahmemenge verringert), siehe Technische Details
Kritische Rohre suchen Rohre suchen, die eine gegebene kritische Geschwindigkeit überschreiten [m/s]
Max. Geschwindigkeit einhalten Falls in irgendeinem Rohr des Netztes die kritische Geschwindigkeit überschritten wird, wird der Entnahmedruck iterativ erhöht (und damit die Entnahmemenge verringert)
Suchradius für kritische Knoten/RohreKnoten/Rohre außerhalb des Suchradius rund um einen Hydranten werden nicht mehr auf kritische Werte hin geprüft
Nur innerhalb der Druckzone suchenZu jedem Hydranten werden nur die Knoten/Rohre auf kritische Werte hin geprüft, die in der gleichen Druckzone liegen wie der Hydrant. Verschiedene Zonen stehen zur Auswahl z.B: DMA-Zone, Druckzone, Bedarfszone, Ortsteil, etc.
Hydrantenanschlussleitung Wenn im Modell keine Anschlussleitungen abgebildet sind, ist es sinnvoll, die folgenden Verluste am Hydranten zu aktivieren
Lokaler Verlustkoeffizient Summe aller lokalen Verluste in der Anschlussleitung
LängeLänge der Anschlussleitung
DurchmesserDurchmesser der Anschlussleitung
RauigkeitRauigkeit der Anschlussleitung

Technische Details

Minimalen Netzdruck halten

Bei gegebenem Wasserdruck stellt sich möglicherweise eine Löschwasserentnahme ein, die im übrigen Netz einen unerwünschten Druckabfall verursacht. Um dies zu verhindern, kann man einen minimalen Netzdruck vorgeben. Während der Simulation erhöht MIKE URBAN den Restdruck im Hydranten so lange, bis der minimale Netzdruck im übrigen Netz eingehalten wird.

Welche Knoten auf einen unerwünschten Druckabfall kontrolliert werden, ist unter „Kritische Knoten suchen“ festgelegt. Die Felder „Suchradius“ bzw. „In der gleichen Zone suchen“ werden nämlich gleichermaßen von den Optionen „Minimalen Netzdruck halten“ und „Kritische Knoten suchen“ verwendet.

  • „Suchradius“ legt fest, dass nur Knoten innerhalb des angegebenen Abstandes vom Hydranten auf unerwünschten Druckabfall untersucht werden. Ein kleinerer Suchradius verringert die Rechenzeit, weil der minimale Netzdruck nur in einer definierten Umgebung um die Entnahmestelle überprüft wird.
  • „In der gleichen Zone suchen“ verhindert, dass Knoten in anderen Druckzonen untersucht werden, die auf den Druckabfall wahrscheinlich ohnehin nicht reagieren und von Haus aus einen geringen Druck aufweisen.
  • Wenn keine der beiden Optionen angewählt ist, werden alle Knoten untersucht.

Die Angaben unter „Auswahl“ im Register „Allgemeines“ haben auf die Suche keine Auswirkung, sondern dienen lediglich der Festlegung der Entnahmeknoten.

Simulation

Nachdem Sie alle erforderlichen Parameter eingegeben haben, können Sie mit Klick auf die Simulation starten. Es öffnet sich automatisch das Protokollfenster, in dem Sie den Fortschritt und Status der Simulation sehen können. Sie können die Simulation mit oder wieder abbrechen.

Interaktiv (Berechnung, für einzelne Knoten)

Klicken Sie auf das Feld „Interaktiv“ um einen einzelnen Knoten auszuwählen, an denen die Löschwasseranalyse durchgeführt werden soll.

Feld Erklärung
Zeit Tageszeit, zu der die Löschwasserentnahme angesetzt wird
Knoten Knoten, an dem der verfügbare Wasserdruck oder die verfügbare Löschwassermenge berechnet werden soll. Auswahl über Klick auf oder
Druck Gegebener Druck der mindestens im Netz verbleiben soll, oder berechneter Druck bei gegebener Löschwassermenge
Löschwassermenge Gegebene Löschwassermenge, die mindestens im Netz verbleiben soll, oder berechnete Löschwassermenge bei gegebenen Druck

Je nachdem ob Sie einen Wasserdruck oder eine Menge vorgeben, können Sie in der jeweils anderen Zeile auf „berechnen“ klicken.

Ergebnisse

Nachdem die Simulation erfolgreich berechnet wurde, können die Ergebnisse verschieden angezeigt werden. Für alle Darstellungsmöglichkeiten findet sich hier die Erläuterung der Ergebnisse.

Bericht und CSV-Datei

Den können Sie direkt aus MIKE+ öffnen und diesen in verschiedenen Formate (z.B: *.docx, *.pdf, etc) exportieren.

Bei Durchführung einer Simulation wird das Ergebnis automatisch als *.CSV-Datei in dem Ordner gespeichert, in dem sich auf Ihre MIKE+ Datenbank befindet. Die CSV-Datei ist eine Komma-getrennte Textdatei, die sich beispielsweise dafür eignet, nach Excel importiert zu werden.

In der Datei findet sich eine allgemeine Übersichtstabelle mit unten angeführten Ergebnissen. Danach findet sich eine Beschreibung zu jedem einzelne Knoten, an dem eine Löschwasseranalyse angesetzt wurde, und die damit verbundenen kritischen Knoten im Netz, sowie der minimale Druck bzw. die maximale Geschwindigkeit an den kritischen Knoten.

Folgende Felder werden in der Übersichtstabelle angeführt:

Feld Erklärung
Node ID Knoten, an dem die Löschwasseranalyse angesetzt wurde
Static Pressure Ausgangsdruck am Knoten (Node ID)
Static Demand Ausgangsbedarf am Knoten (Node ID)
Residual Pressure Restdruck am Knoten (Node ID)
Fire FlowDie simulierte oder gegebene Löschwassermenge am Knoten (Node ID)
Nr Critical Nodes Anzahl der kritischen Knoten im Netz, an denen der Mindestdruck unterschritten wird – durch Ansetzten des Löschwasserfalls an diesem Knoten (Node ID)
Nr Critical Pipes Anzahl der kritischen Rohre im Netz, bei einer Löschwasserentnahme an diesem Knoten (Node ID)
Critical Node Die Knoten-ID vom kritischen Knoten, an dem der geringste Druck auftritt
Min.PressureDer geringste Druck an allen betrachteten Knoten im Netz, der sich durch Wasserentnahme an diesem Knoten (Node ID) einstellt
Critical Pipe Die Rohr-ID vom kritischen Rohr, an dem die höchste Geschwindigkeit auftritt
Max.VelocityDie höchste Geschwindigkeit in allen betrachteten Rohre im Netz, die sich durch Wasserentnahme an diesem Knoten (Node ID) einstellt
Error Code Status über Probleme bei der Lösungssuche an diesem Knoten (Node ID)

Im Inhaltsverzeichnis unter Layer und Symbole → Layer → MIKE Result File layer können Sie den gewünschten Ergebnislayer direkt in die Karte einfügen. Sie können die Werte verschieden anpassen und verändern.

Folgende Layer können dabei angezeigt werden:

Layer Erklärung
Node Static Pressure Ausgangsdruck an den Knoten
Node Static Demand Ausgangsbedarf an den Knoten
Node Residual Pressure Resdruck an den Knoten
Node Fire FlowDie simulierte oder gegebene Löschwassermenge am Knoten
Nr Critical Nodes Anzahl der kritischen Knoten, an denen der Mindestdruck unterschritten wird
Node Nr Critical Pipes Anzahl der kritischen Rohre, bei einer Entnahme an diesem Knoten
Node Error Code Status über Probleme bei der Lösungssuche

Beispielsweise zeigt dieser Layer die simulierte Löschwassermenge an den Knoten an.

Hydrantenleistung

Wenn Sie als Verfahren die Hydrantenleistung gewählt haben, müssen Sie im wesentlichen nur einen Hydranten auswählen und die Simulation starten. Als Ergebnis (Bericht, oder *.CSV) bekommen Sie folgende Tabelle.

Feld Erklärung
Node ID Knoten-ID des untersuchten Knoten / Hydranten
Hydrant Flow Entspricht der gesamten Entnahme an diesem Knoten (wenn am Knoten ein Verbrauch verknüpft ist, wird dieser mit der Löschwasserentnahme überlagert
Residual Pressure Restdruck, der sich bei der jeweiligen Entnahme (Hydrant Flow) einstellt

Erläuterung der Ergebnisse

Nach dem Starten der Löschwasser-Simulation werden zuerst die hydraulischen Verhältnisse ohne Löschwasserentnahme ermittelt. Ausgangsdruck (Node Static Pressure) und Ausgangsbedarf (Node Static Demand) sind die Knoten-Ergebnisse aufgrund dieser vorausgehenden Rohrnetzberechnung. Bei einem stationären Modell entspricht das dem stationären Bild, bei einer Ganglinienanalyse wird die Situation zum dem Zeitpunkt wiedergegeben, der im Editor Löschwasserbedarf unter Zeit+Dauer eingestellt worden ist.

Diese Ausgangswerte helfen Ihnen, die Auswirkungen der zusätzlichen Löschwasserentnahme besser zu interpretieren.

Restdruck (Node Residual Pressure) und Löschwasserentnahme (Node Fire Flow) sind die Wertepaare der eigentlichen Löschfallberechnung.

Bei der Methode „Verfügbare Löschwassermenge bei gegebenem Wasserdruck“ entspricht der Restdruck dem von Ihnen angegebenen Wasserdruck, während die Löschwassermenge das von Ihnen gesuchte Ergebnis ist. Falls die im Editor Löschwasserbedarf angegebenen Zusatzbedingungen greifen, ist der Restdruck größer als Ihre Angabe.

Bei der Methode „Verfügbarer Druck bei gegebenem Löschwasserbedarf“ entspricht die Löschwasserentnahme dem von Ihnen angegeben Löschwasserbedarf, während der Restdruck das von Ihnen gesuchte Ergebnis ist,

Der Status (Node Error Code) gibt Auskunft über Probleme bei der Lösungssuche:

Status 0: Keine Fehler.

Status 1: Der Ausgangsdruck ist bereits geringer als der Mindestdruck. Es ist also keine Löschwasserentnahme möglich.

Status 2: Es kann keine obere Grenze für die Löschwassermenge gefunden werden, daher wird keine Menge berechnet.

Status 3: Löschwassermenge kann für den Druck nicht iteriert werden, es wird keine Löschwasserentnahme berechnet.

Status 4: Bei diesem Mindestdruck ist keine Löschwasserentnahme möglich.

Status 5: Der Knoten existiert nicht, es wird keine Löschwasserentnahme berechnet.

Status 6: Bei diesem Mindestdruck und dieser Mindestgeschwindigkeit ist keine Löschwasserentnahme möglich.

Status 7: Der Mindestdruck ist bei der erforderlichen Löschwassermenge negativ.

Bei den Methoden „Verfügbare Löschwassermenge“ und „Verfügbarer Druck“ kann zusätzlich nach kritischen Knoten gesucht werden, das sind jene Knoten im Netz, bei denen während der Löschwasserentnahme ein bestimmter Druck unterschritten (Nr Critical Nodes), bzw. eine bestimmte Geschwindigkeit in den Rohren (Node Nr Critical Pipes) überschritten wird.

mikeurbanplus/dialog/wd_loeschwasserbedarf.txt · Zuletzt geändert: 2021/01/13 20:28 von thomas