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Handbuch: MIKE+ Collection System User Guide 2024, Seite 155 • 4.4 Low Impact Development (LID)

Die Verschiedenen Ansätze zur Modellierung der naturnahen Regenwasserbewirtschaftung stellen wir Ihnen im On-Demand-Webinar Sustainable Stormwater Modelling in Cities Using MIKE+ vor. Die Aufnahme ist nicht mehr ganz neu, aber in den Grundzügen immer noch gültig. • RWB-Elemente: 14:00 • Sickerschacht: 23:45

MIKE+ bietet sieben verschiedene Bautypen zur naturnahen Regenwasserbewirtschaftung an:

1. Mulden-Rigole (Bio Retention Cell)
2. Durchlässiger Belag (Porous Pavement)
3. Rigole (Infiltration trench)
4. Behälter (Rain Barrel)
5. Mulde (Vegetative Swale)
6. Sickerbecken (Rain Garden)
7. Gründach (Green Roof)

Jeder dieser Bautypen definiert ein Speichermodell, das sich aus bestimmten Komponenten und Fließwegen zusammmensetzt. Die folgende Abbildung zeigt alle verfügbaren Komponenten und Fließwege, die allerdings so nie gemeinsam vorkommen. Darauf aufbauend erklären wir die einzelnen Bautypen genauer.

Die folgende Tabelle zeigt, welche Komponenten zu den einzelnen Bautypen gehören.

⚫…Komponente kommt zur Anwendung
⚪…Wenn die Ablaufkapazität jedoch 0 gesetzt wird, steht dem Speicherraum lediglich die Versickerung zur Verfügung
★…Sobald der Speicherraum des Behälters voll ist, wird die überschüssige Wassermenge, gemeinsam mit dem Ablauf, direkt ins Kanalnetz geleitet.

Unter einem RWB Element versteht man nun einen Bautyp, der mit bestimmten Parametern, also Schichtdicken, Durchlässigkeiten, etc. versehen worden ist. Es können beliebig viele RWB Elemente definiert werden, also beispielsweise mehrere Gründächer unterschielicher Dicke, oder mehrere Behälter unterschiedlicher Ablaufmenge. Das RWB Element bestimmt den vertikalen Aufbau, alle Parameter beziehen sich auf die Einheitsfläche von 1 m².

Jedes RWB Element kann in mehreren Einzugsgebieten, oder auch mehrmals in einem Einzugsgebiet platziert werden. Die Zugehörigkeit zu Einzugsgebieten und die flächige Ausdehnung wird im Editor RWB Zuordnung festgelegt.

• Die Bodenzone wird gemäß der Infiltration mit Wasser befüllt.
• Die in einem trockenen Boden gespeicherte Regehöhe entspricht dem Produkt aus Schichtdicke und Welkepunkt.
• Dringt Wasser in den Boden ein, wird es zunächst im Boden gespeichert, bis die Regenhöhe dem Produkt aus Schichtdicke und Feldkapazität entspricht. Ab dann beginnt die Exfiltration zu greifen.
• Ist die Exfiltration zu gering, um alles Wasser nach unten weiterzugeben, füllt sich die Bodenzone auf.
• Die Regenhöhe die insgesamt in der Bodenzone gespeichert werden kann, entspricht dem Produkt aus Schichtdicke und Porenanteil. Sobald dieser Wert erreicht ist, die Bodenzone also komplett wassergefüllt sit, kann von oben nur mehr so viel Wasser infiltrieren, wie unten exfiltriert.
• Zu erklären wäre noch, ob und wie die Verdunstung auf den Boden wirkt.

• Dringt von oben mehr Wasser in die Speicherschicht ein, als gemäß Leitfähigkeit an der Sohle versickern kann, füllt sich die Speicherschicht.
• Die Regenhöhe, die in der Speicherschicht untergebracht werden kann, entspricht dem Produkt aus Höhe und Porosität.
• Ist die Speicherschicht voll, kann von oben nur so viel nachsickern, als an der Sohle versickert.
• Gibt es einen Auslauf, verändern Auslaufmenge und Auslaufhöhe die Zusammenhänge entsprechend.

Ablaufmenge = Ablaufkoeffizient C * Wassertiefe ^ Exponent n

• If the storage layer has no drain then set the drain coefficient to 0.

• If the drain can carry whatever flow enters the storage layer up to some specific limit then set the drain coefficient to the limit and the drain exponent to 0.

• If the drain consists of slotted pipes where the slots act as orifices, then the drain exponent would be 0.5 and the drain coefficient would be 60,000 times the ratio of total slot area to LID area. For example, drain pipe with five 1/4" diameter holes per foot spaced 50 feet apart would have an area ratio of 0.000035 and a drain coefficient of 2.

• If the goal is to drain a fully saturated unit in a specific amount of time then set the drain exponent to 0.5 (to represent orifice flow) and the drain coefficient to 2 * D^0.5 / T where D is the distance from the drain to the surface plus any berm height (in inches or mm) and T is the time in hours to drain. For example, to drain a depth of 36 inches in 12 hours requires a drain coefficient of 1. If this drain consisted of the slotted pipes described in the previous bullet, whose coefficient was 2, then a flow regulator, such as a cap orifice, would have to be placed on the drain outlet to achieve the reduced flow rate.

(Quelle: SWMM 5.1 Drain Adivisor)