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Wehre
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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 , der Kronenbreite
und der Abflusshöhe am Oberwasser
berechnet nach:
ist der Energieverlustkoeffizient, der die Abflussenergie bzw. den Abfluss in Abhängigkeit von der Wehrform vermindert. In der deutschsprachigen Literatur wird statt
oft der Überfallbeiwert
verwendet.
unvollkommener Überfall
Bei einem unvollkommenen Überfall beeinflusst der Unterwasserspiegel die Wehrfunktion:
Der Abfluss Q berechnet sich mit der folgenden Formel:
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
