Page Title

Der Wiki wird derzeit überarbeitet: neue URL, neues Design, neue Inhalte!

Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge


mikeplus:dialog:cs_wehre

Wehre

⯇ Zurück zu Editoren in der Siedlungsentwässerung

Menüpunkt: Editoren > Netz > Wehre
Handbuch: ​Collection System User Guide, section ​3.5.: Weirs
MIKE 1D Reference Manual, section 6.2: Overflow Formula
MIKE 1D Reference Manual, section 6.3 QH Structure (Special Weir)

Die Elemente sind zu finden in der Tabelle msm_Weir.

Einleitung

Ein Wehr verbindet entweder zwei Knoten eines Netzwerks. Dafür definieren Sie einen Von-Knoten und einen Nach-Knoten. Dazwischen wird von MIKE+ das Wehr erzeugt:

Ein Wehr kann auch mit einem Knoten als freier Auslass funktionieren. Hier wird bei der Erstellung kein Nach-Knoten angegeben. Diese Art von Wehr kann in MIKE+ mit Steuerkurven versehen werden.

Identifizierungs

Wenn Sie einen Ausgangsknoten (From node) und einen Abschlussknoten (To node) angeben, wird ein Wehr zwischen zwei Knoten erstellt.

Wenn Sie nur einen Anfangsknoten (From node) erstellen, wird ein Wehr mit einem freien Auslauf erstellt.

Feld Erklärung
ID
(MUID)
eindeutige ID; Eingabe zwingend erforderlich.
Vom Knoten
(FromNodeID)
KnotenID auf der ständig durchflossenen Seite des Wehres
Zum Knoten
(ToNodeID)
KnotenID auf der Entlastungsseite des Wehres

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

Register Geometrie

Hier definieren Sie die Art bzw. Geometrie Ihres Wehres und mit welcher Formel es berechnet werden soll.

Die Berechnung des Wehrs kann mit unterschiedlichen Formeln geschehen (s. Technische Details): Häufig angewandt werden die Wehrformel und die Berechnung mit dem Energieverlust-Beiwert. Mit der Option Q-H table kann eine Steuerung für das Wehr in Form einer Q-H Kurve vergeben werden. Für Wehre mit speziellen Formen (z. B.: Einschnitt in Trapezform, U-Form usw.) kann unter CRS Wehr_Formel eine spezielle Form vergeben werden.

Feld Erklärung
Methode
(TypeNo)
1 - Wehrformel
2 - Energieverlustkoeffizient
3 - Q-H-Beziehung

4 - Sonderprofil-Wehr
Wehrhöhe
(CrestLevel)
Höhe der Wehrkrone
Überfallbeiwert (Beiwert(2/3μ)
(Coeff)
Überfallbeiwert 2/3 μ, verfügbar unter Methode Wehrformel
Wehrlänge
(CrestWidth)
Wehrlänge eines Rechteckwehres, verfügbar unter Methode Wehrformel und Energieverlust Koeffizient
Winkel
(AngleNo)
Wehrstellung zur Hauptfließrichtung, verfügbar unter Methode Energieverlustkoeffizient (siehe Technische Details).
Q-H Tabelle
(QHID)
Wahl einer Q-H Funktion. Im Editor Wertetabellen können verschiedene Tabellen erstellt werden. Der Q-H Tabelleneditor lässt sich durch Drücken der Schaltfäche Ändern öffnen.
Verfügbar unter Methode Q-H Beziehung bei einem frei auslaufenden Wehr.
Sonderprofil
(WeirCrestID)
Nur bei Wehrform "Sonderprofil-Wehr". Hier muss das entsprechende Profil ausgewählt werden. Über "Bearbeiten" können diese eingefügt bzw. geändert werden.

Register Steuerung

Wehre werden grundsätzlich mit einer unbeweglichen Krone erstellt. Wenn Sie das Modul Echtzeitsteuerung wählen, ist es möglich, die Wehrkrone während des Betriebs zu steuern. Dafür können Sie Kontrollregeln unter Gesteuert durch Echtzeitsteuerung bei der Erstellung des Wehrs festlegen.

Um ein bewegliches Wehr zu erstellen benötigen Sie folgende Daten:

Feld Erklärung
Rückstauklappe
(FlapNo)
kein Hakerl: 0 - keine Rückstauklapppe
Hakerl gesetzt: 1 - Rückstauklappe vorhanden
Echtzeitsteuerung (RTC)
(ControlTypeNo)
kein Hakerl: 0 - keine Echtzeitsteuerung
Hakerl gesetzt: 1 - Echtzeitsteuerung
Hmax
(MaxCrestLevel)
Maximale Höhe der beweglichen Wehrkrone
Hmin
(MinCrestLevel)
Minimale Höhe der beweglichen Wehrkrone. Die Höhe der Wehrhöhe im Register Geometrie
vmax Heben
(MaxCrestLevelIncreaseSpeed)
Maximale Geschwindigkeit beim Heben der Wehrkrone
vmax Senken
(MaxCrestLevelDecreaseSpeed)
Maximale Geschwindigkeit beim Absenken der Wehrkrone

Register Beschreibung

Hier können Sie Zusatzinformationen vergeben, wie die Datenquelle oder eine Asset ID vergeben. Sie haben auch die Möglichkeit, Bilder einzufügen.

Feld Erklärung
Beschreibung (Description) beliebiger Zusatztext
Datenquelle (DataSource) beliebiger Text zur Datenquelle
Element-ID
(Asset)
Optionale ID um z.B auf externe Ausgangsdaten rückschließen zu können;
Status (Element_S) Statusvariable zur Beschreibung der Datenqualität, z.B. Modell, GIS, etc.
Netzwerktyp
(NetTypeNo)
Zuordnung des Wehrs zu einem Entwässerungssystem:
1 - Schmutzwasser
2 - Regenwasser
3 - Mischwasser, usw.

Technische Details

Wehrformel

Der Abfluss Q wird in MIKE+ mit der Standard-Wehrformel aus dem Überfallsbeiwert C_H, der Kronenbreite B und der Abflusshöhe am Oberwasser H berechnet nach:

Q_weir = C_H B sqrt{2g} (H)^{3/2}

C_H ist der Energieverlustkoeffizient, der die Abflussenergie bzw. den Abfluss in Abhängigkeit von der Wehrform vermindert. In der deutschsprachigen Literatur wird statt C_H oft der Überfallbeiwert mu verwendet.

C_H = 2/3 mu

unvollkommener Überfall

Bei einem unvollkommenen Überfall beeinflusst der Unterwasserspiegel die Wehrfunktion:

Der Abfluss Q berechnet sich mit der folgenden Formel:

Q_weir = C_H B sqrt{2g} {H/ΔH} (H)^{3/2}

Energieverlustkoeffizient

freier Überfall

Im Falle eines freien Überfalls entspricht die Abflusshöhe am Oberwasser der kritischen Abflusshöhe. Der Abfluss und Energieverlust beim Überströmen sind nur abhängig von der Wehrgeometrie:

μ Standardwerte

Literaturwerte für μ sind beispielsweise :

Winkel

Die Ausrichtung des Wehrs zur Fließrichtung spielt in der Simulation eine wichtige Rolle. Abhängig vom Winkel, mit dem das Wehr überströmt wird, ändert sich der Energieverlust durch Energiedissipation (Umwandlung von Bewegung in Reibung, Schall etc.) Der Winkel kommt in der Berechnung zum Tragen, wenn keine weiteren Überfallverluste angegeben werden.

Q-H-Beziehung

Mit der Berechnungsoption Q-H-Betziehung können spezielle Wehrformen von Ihnen vergeben werden. Das ist zum Beispiel für Schlitzausläufe, trapezförmige Einschnitte in Wehrkronen usw. praktisch. Näheres dazu finden Sie im MIKE 1D Reference Guide.

Die Änderung der Geometrie erfolgt über mindestens 2 Werte in Tabellenform mit der Abflusshöhe im Oberwasser und einem korrespondierendem Abfluss. Bei der Anwendung der Berechnungsmethode sind einige Bedingungen zu erfüllen:

  • Als 1. Abflusshöhe muss die Höhe der Wehrkrone angegeben werden.
  • Alle Q-Werte müssen entweder positiv oder negativ sein (Wasser muss entweder in oder gegen die Definitionsrichtung fließen.)
  • H muss in der Tabelle ansteigend geordnet sein, wenn Q positiv (in Definitionsrichtung) ist
  • H muss in der Tabelle abgsteigend geordnet sein, wenn Q negativ (gegen Definitionsrichtung) ist
  • Die Simulation in MIKE+ wird abgebrochen, wenn das simulierte H die Größe der Tabellenwerte übersteigt. Wollen Sie weitere Abflusshöhen simulieren, müssen Sie Ihre tabellierten Werte erweitern.

Wehrformel mit CRS

mikeplus/dialog/cs_wehre.txt · Zuletzt geändert: 2021/12/21 15:53 von astrid