Hydra u Lik Expert

8/19/2019 Hydra u Lik Expert

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Hydraulik-Expert

Dokumentation

Entwicklung und Programmierung


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Das Programm und die Benutzerdokumentation (zusammenfassend im Weiteren Software genannt) sindurheberrechtlich geschützt. Alle nicht durch diese Lizenzbedingungen übertragenen Nutzungsrechte bleiben der DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. vorbehalten.

Der Lizenznehmer erwirbt das nicht ausschließliche und nicht übertragbare Nutzungsrecht an der Software auf einem einzelnen Computer (Einzelplatz).

Die Software darf weder im Ganzen noch teilweise vervielfältigt oder an Dritte weitergegeben werden. DieRückübersetzung des überlassenen Programmcodes in andere Codeformen (Recompilierung) so-wie sonstige Arten der Rückerschließung sind ebenso wie Änderungen der Software unzulässig. Dies schließt Modifikationenund Nachahmungen der Software ein.

Der Lizenznehmer haftet der DWA für jeden Schaden, der aus der Verletzung dieser Lizenzbedingun-genentsteht. Bei schwerwiegenden Verletzungen ist der Lizenzgeber berechtigt, den Vertrag aus wichtigem Grund zukündigen und eine Vertragsstrafe zu erheben. Die Vertragsstrafe beträgt das zehnfache des dem jeweilig

verletzten Lizenzvertrag zugrunde liegenden Entgeltes.

Die DWA gewährleistet, dass die Software in allen wesentlichen Bestandteilen den Produktankündi-gungenentspricht und dass die Benutzerdokumentation die Informationen für den ordnungsgemäßen Gebrauch der Software enthält. Darüber hinaus wird gewährleistet, dass der gelieferte Datenträger, auf dem die Softwaregespeichert ist, bei normalem Gebrauch keine Materialschäden aufweist.

Nach dem Stand der Technik ist es nicht möglich, Computersoftware so zu erstellen, dass sie in allen Anwendungen und Kombinationen fehlerfrei arbeitet. Werden Programmfehler erkannt, bemüht sich der Programmhersteller um eine Korrektur des Programms innerhalb einer angemessenen Frist von mindestens 14Tagen. Sollte die Frist verstreichen, ohne dass für Abhilfe gesorgt wurde, so kann der Lizenznehmer nach Ablauf einer weiteren angemessenen Nachfristsetzung die Rückerstattung des Kaufpreises bei gleichzeitiger Rückgabeder Lizenz schriftlich verlangen. Diese Gewährleistung gilt für 90 Tage ab Kaufdatum. Alle erforderlichenUnterlagen und Informationen zur Fehlerbeseitigung müssen zur Verfügung gestellt werden, sowie der Fehler reproduzierbar und das Programm nicht durch den Lizenznehmer verändert sein.

Die DWA übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die aus Installation, Deinstallation, Benutzung oder Nichtbenutzung der Software resultieren, soweit der Haftungsausschluss nach geltendem Recht zulässig ist.

Die Installation der Software wird mit Hilfe eines Setup-Programms durchgeführt. Es wird keine Gewähr für dieLauffähigkeit dieses wie anderer Programme nach der Installation über diese Vereinbarung hinausgehendübernommen.

Hydraulik Expert 2.0

Lizenzbedingungen


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InhaltsverzeichnisVorwort

Technische Hinweise................................................................................................................................... 91 Vertrieb und Support

................................................................................................................................... 102 Systemvoraussetzungen

................................................................................................................................... 113 Installation

................................................................................................................................... 124 Versionen und Registrierung

Anwendungshinweise

................................................................................................................................... 171 Arbeitsumgebung

................................................................................................................................... 202 Öffnen und Speichern

................................................................................................................................... 213 Allgemeine Einstellungen

................................................................................................................................... 234 Profiltypen

................................................................................................................................... 245 Gefälle berechnen

................................................................................................................................... 256 Benutzertips

DWA-A 110 - Rohrhydraulik

................................................................................................................................... 291 Übersicht

................................................................................................................................... 302 Eingabefenster

................................................................................................................................... 323 Profileingabe

................................................................................................................................... 334 Berechnungsoptionen.......................................................................................................................................................... 33Vollfüllleistung

.......................................................................................................................................................... 33Erforderliche Breite

.......................................................................................................................................................... 34Erforderliches Gefälle

.......................................................................................................................................................... 34Rohranalyse

.......................................................................................................................................................... 35Kritisches Gefälle

.......................................................................................................................................................... 35Grenzgefälle

.......................................................................................................................................................... 36Vollfüllungstabelle

......................................................................................................................................................... 36Eingabefenster

......................................................................................................................................................... 36Bericht

.......................................................................................................................................................... 37Teilfüllungstabelle

......................................................................................................................................................... 37Eingabefenster

......................................................................................................................................................... 39Bericht_HT/HV

......................................................................................................................................................... 41Bericht_QT/QV

................................................................................................................................... 435 Berichterstellung

.......................................................................................................................................................... 43Liste

.......................................................................................................................................................... 43Bericht

DWA-A 110 - Steilstrecke

................................................................................................................................... 471 Übersicht

................................................................................................................................... 482 Eingabefenster

................................................................................................................................... 493 Berechnung und Ergebnisse

................................................................................................................................... 524 Bericht

ATV-A 111 - Überfallberechnung

Inhaltsverzeichnis I



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................................................................................................................................... 571 Übersicht

................................................................................................................................... 582 Überfall

.......................................................................................................................................................... 58Übersicht

.......................................................................................................................................................... 59Eingabefenster

.......................................................................................................................................................... 60Berechnung und Ergebnisse

.......................................................................................................................................................... 61Bericht

................................................................................................................................... 643 Streichwehr

.......................................................................................................................................................... 64Übersicht

.......................................................................................................................................................... 64Eingabefenster


.......................................................................................................................................................... 66Bericht

................................................................................................................................... 694 Klär-/Beckenüberlauf

.......................................................................................................................................................... 69Übersicht

.......................................................................................................................................................... 69Eingabefenster


.......................................................................................................................................................... 72Bericht

................................................................................................................................... 735 Springüberlauf.......................................................................................................................................................... 73Übersicht

.......................................................................................................................................................... 73Eingabefenster


.......................................................................................................................................................... 75Bericht

ATV-A 111 - Regenüberlauf

................................................................................................................................... 811 Übersicht

................................................................................................................................... 832 Eingabefenster

.......................................................................................................................................................... 83Hauptfenster

.......................................................................................................................................................... 84Drosselorgan

.......................................................................................................................................................... 85Drosselschieber................................................................................................................................... 873 Berechnung und Ergebnisse

.......................................................................................................................................................... 87Berechnungsoptionen

.......................................................................................................................................................... 87Berechnungsverlauf

................................................................................................................................... 894 Bericht

ATV-A 111 - Regenüberlauf-Wizard

................................................................................................................................... 931 Übersicht

................................................................................................................................... 952 Eingabefenster

.......................................................................................................................................................... 95Allgemein

.......................................................................................................................................................... 95Zulauf

.......................................................................................................................................................... 96Überfall

.......................................................................................................................................................... 97Drossel

.......................................................................................................................................................... 98Auslass

.......................................................................................................................................................... 100Drosselorgan

.......................................................................................................................................................... 100Drosselschieber


.......................................................................................................................................................... 102Berechnungsoptionen

.......................................................................................................................................................... 102Ergebnisse / Meldungen

................................................................................................................................... 1044 Bericht

DWA-A 112 - Absturzbauwerk mit Schussrinne

................................................................................................................................... 1071 Übersicht

................................................................................................................................... 1082 Eingabefenster

Inhaltsverzeichnis


II


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................................................................................................................................... 1134 Bericht

DWA-A 112 - Wirbelfallschacht

................................................................................................................................... 1171 Übersicht

................................................................................................................................... 1202 Eingabefenster

................................................................................................................................... 1223 Fließzustand im Zulauf


................................................................................................................................... 1255 Bericht

DWA-A 112 - Düker

................................................................................................................................... 1291 Übersicht

................................................................................................................................... 1302 Eingabefenster - Düker vereinfacht

................................................................................................................................... 1323 Eingabefenster - Düker detailliert


................................................................................................................................... 1365 Bericht

Index 137

Inhaltsverzeichnis III



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Vorwort

Die Arbeits- und Merkblätter der DWA (vormals ATV-DVWK) werden in Deutschland und z. T. auchim Ausland zur Definition des Stands der Technik herangezogen. Hydraulische Aspekte in der Kanalisation sind Bestandteil der Arbeitsblätter DWA-A 110, ATV-A 111 und DWA-A 112. A 110beinhaltet die Grundsätze der Rohrhydraulik, in A 111 und A 112 wird die Hydraulik von„Sonderbauwerken" (Überfälle, Abstürze, Düker u. Ä.) behandelt.

Mit dem Hydraulik-Expert wurde eine Software entwickelt, die auf die Inhalte der genannten Arbeitsblätter abgestimmt ist. Hierdurch ist das Programm einerseits als Planungs- undNachweiswerkzeug einsetzbar, andererseits wird die Nachvollziehbarkeit der in den Arbeitsblätternerläuterten Berechnungsgänge erleichtert.In der Standardversion stellt Hydraulik-Expert ein Bindeglied zwischen den mittlerweile verbreitetenKanalnetzmodellen und den in der Praxis häufig eingesetzten Rohrtabellen für Voll- und Teilfüllungdar. Berechnet werden können Fragestellungen hinsichtlich der Vollfüllleistung (Qvoll bei gegebener Geometrie oder umgedreht die Geometrie für ein gewünschtes Qvoll). Ebenso ist eine Rohranalysemöglich (z. B. die Ermittlung aller relevanten hydraulischen Kenngrößen für einen gegebenen Abfluss).

Die berechenbaren Querschnittsformen reichen über die Standardtypen Kreis, Ei, Maul und Rechteckbis hin zu exotischeren Profilen wie beispielsweise dem Drachen. Die Ergebnisse werden inBerichten (Detailbericht für ein Rohr, Ergebnisliste für mehrere Rohre oder in Tabellenform ähnlichder Steinzeugtabellen) zusammengefasst.

In den meisten Kanalnetzmodellen erfolgt die Berechnung der in A 111 und A 112 behandeltenSonderbauwerke mit vereinfachenden Ansätzen. Demgegenüber ermöglicht der Hydraulik-Expert inder Professionalversion die detaillierte hydraulische Berechnung und Nachweisführung für: · Überfälle und Entlastungsanlagen · Düker (vereinfacht und detailliert)

· Absturzrinnen und Steilstrecken · Wirbelfallschächte

Abgestimmt auf die Inhalte der entsprechenden Arbeitsblätter sind in vorgefertigten Berichten dierelevanten hydraulischen Daten, Ergebnisse und Nachweise zusammengestellt. Die Berichte könnenausgedruckt oder zur Wiederverwendung gespeichert werden. Der Hydraulik-Expert ist die konsequente Umsetzung der Arbeitsblätter DWA-A 110, ATV-A 111 undDWA-A 112 in eine moderne Softwareumgebung. Somit ermöglicht er dem Anwender eine effizienteund sichere Bearbeitung der in den drei Arbeitsblättern zusammengestellten hydraulischenFragestellungen. Trotz aller Mühe und Sorgfalt, die bei der Konzeption und Programmierung aufgewendet wurde, kannund wird ein Softwareprogramm nicht zu 100% fehlerfrei sein. Hinweise und Anregungen, die zueiner Verbesserung des Hydraulik-Expert, der Online-Hilfe bzw. der Dokumentation oder auch der Internetpräsenz führen, werden gerne entgegen genommen.

Darmstadt, im Juni 2007

Dr.-Ing. Ralf Mehler (SYDRO Consult und Software)



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Kapitel ITechnische Hinweise


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Technische Hinweise 9


1 Technische Hinweise

1.1 Vertrieb und Support

Der Vertrieb der Software erfolgt durch die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA).

Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.Theodor-Heuss-Allee 17

D - 53773 Hennef Telefon: +49 (0) 2242 / 872-120

Fax: +49 (0) 2242 / 872-100e-mail: [email protected]

Internet: www.dwa.de

Die programmtechnische Unterstützung erfolgt durch die Firma Sydro Consult (Darmstadt).Zur Beantwortung der häufigsten Fragen wurde auf den Internetseiten von SYDRO unter 'Software => Produkte => HydraulikExpert' ein FAQ Bereich eingerichtet. Bei darüber hinausgehenden Fragen zur Anwendung oder zur Installation schicken Sie bitte eine e-mail miteiner Erläuterung des Fehlers und - sofern möglich - mit der Datei (*.HYX) des Problemfalls andie unten genannte Adresse.

SYDRO Consult GbRMathildenplatz 8

D - 64283 Darmstadte-mail: [email protected]

Internet: www.sydro.de


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Systemvoraussetzungen10


1.2 Systemvoraussetzungen

Folgende Systemvoraussetzungen sind für das Programm Hydraulik-Expert erforderlich/empfohlen:

·

Personal Computer mit Pentium 3 - Prozessor · 256 MByte RAM (empfohlen: 512 MByte RAM)· Festplatte mit mindestens 100 MByte freiem Speicherplatz· Windows 98, Windows 2000 oder Windows XP· Empfohlene Grafik-Auflösung: 1024*768


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1.3 Installation

Hydraulik-Expert wird auf CD-Rom ausgeliefert oder steht auf den Internetseiten der DWAoder SYDRO als Download zur Verfügung. Zur korrekten Installation muss ein SETUP-

Programm ausgeführt werden. Hierzu sind folgende Arbeitsschritte notwendig:Installation von CD-Rom:· Legen Sie die CD-Rom in das CD-Laufwerk ein· Sollte das SETUP-Programm nicht automatisch starten, wechseln Sie in das CD-Verzeichnis

des Windows-Explorers und führen Sie das Setup-Programm (SETUP.EXE) aus.· Folgen Sie den Anweisungen des SETUP-Programms auf dem Bildschirm

Installation nach erfolgtem Download:· Wechseln Sie in das Verzeichnis, in das Sie den Download abgespeichert haben.· Führen Sie das Setup-Programm (SETUP.EXE) aus.· Folgen Sie den Anweisungen des SETUP-Programms auf dem Bildschirm

Sie können das Verzeichnis, in das Sie Hydraulik-Expert installieren wollen, frei wählen. Indiesem Verzeichnis werden dann die notwendigen Dateien zur Ausführung des Programmskopiert. Zusätzlich werden die folgenden Unterverzeichnisse angelegt:· Beispiele: ...· Ressourcen: ...· Ressourcen\Berichte\Bilder: ...· Ressourcen\Berichte\XML: ...

Wurde keine Abweichung der Installationsroutine vorgenommen, so befindet sich dasInstallationsverzeichnis unter C:\Programme\DWA\HydraulikExpert 2.0 und die auszuführendeVerknüpfung "HydraulikExpert" befindet sich unter Start => Programme => DWA =>HydraulikExpert 2.0.

Online-Hilfe und Dokumentation haben den identischen Inhalt. In formatierter undzusammenhängend druckbarer Form liegt die Dokumentation im Installationsverzeichnis imPDF-Format (HydraulikExpert.PDF ) vor.


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Versionen und Registrierung 12


1.4 Versionen und Registrierung

Der Hydraulik-Expert ist in den Versionen Evaluierung , Standard (A 110), Rohrhydraulik,Sonderbauwerke (A 110, A 112) und Professional (A 110, A 111, A 112) verfügbar.

Evaluierung:Die Evaluierungsversion umfasst den vollen Programmumfang, lediglich die FunktionenSpeichern und Drucken stehen nicht zur Verfügung. Zusätzlich ist auf allem Grafiken der Schriftzug Evaluierungsversion eingeblendet.

Standard (A 110):In der Standardversion (A 110) sind die Fenster Rohrhydraulik , Vollfüllungstabelle undTeilfüllungstabelle freigeschaltet; d.h. in diesen Fenstern gibt es keine Einschränkungen. Alleweiteren Fenster unterliegen den gleichen Einschränkungen wie bei der Evaluierungsversion.

Rohrhydraulik, Sonderbauwerke (A 110, A 112):In der Version A 110, A 112 sind die zusätzlich zur Standardversion die Fenster Steilstrecke,Schussrinne, Düker und Wirbelfallschacht freigeschaltet; d.h. in diesen Fenstern gibt es keineEinschränkungen. Alle weiteren Fenster unterliegen den gleichen Einschränkungen wie bei der Evaluierungsversion.

Professional (A 110, A 111, A 112):Der volle Leistungsumfang steht zur Verfügung (die dem A 111 zugehörigen Fenster werdennach Neuerscheinung des Arbeitsblattes zur Verfügung stehen).

Registrierung:Der Hydraulik-Expert wird grundsätzlich als Evaluierungsversion ausgeliefert. DieRegistrierung (und damit auch die Freischaltung) kann als Einzelplatz oder als Bürolizenz (abVersion 1.0.2) erfolgen. Bei einer Lizensierung als Bürolizenz ist die Eingabe eines Namensnicht erforderlich. Bei der Einzelplatzl izenz dagegen ist die Eingabe des Namensobligatorisch.

Mit Hilfe des Registrierungsfensters kann die Registrierung vorgenommen werden. Hierzu istdie gewünschte Programmversion und der Lizenztyp auszuwählen, woraufhin im Feld'Software-Code' eine sechsstellige Ziffernfolge erscheint, die an die DWA mit der entsprechenden Bestellung zu übermitteln ist.

Von der DWA wird anschließend der Registrierungsschlüssel übermittelt, der in dasentsprechende Feld einzutragen ist. Für die endgültige Registrierung sind in Abhängigkeit desLizenztyps die Eingabe der Firma (und des Namens) erforderlich.

Hinweis:Der Software-Code und der Registrierungsschlüssel setzen sich aus Ziffern imHexadezimalcode zusammen. Mögliche Ziffern sind 0-9 und A-F (kein großes O).

Der hier eingetragene Firmenname erscheint in der Fusszeile der Ergebnisberichte !!!


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Fenster Registrierung


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Kapitel IIAnwendungshinweise


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Anwendungshinweise 17


2 Anwendungshinweise

2.1 Arbeitsumgebung

Sobald der Hydraulik-Expert gestartet wurde, öffnet sich das unten abgebildete Arbeitsfenster.

Leeres Arbeitsfenster nach Programmstart

Im oberen Bereich befinden sich die Menüleiste und die Symbolleiste mit den dazugehörigenSchaltflächen. Im unteren Bereich befindet sich die Statusleiste. Standardmäßig werden hier das aktuelle Datum und die Uhrzeit eingeblendet.

Die folgende Menüleiste steht immer zur Verfügung:

Nach dem Klicken mit der linken Maustaste auf ein Element der Menüleiste klappen dieBefehlslisten mit den Menübefehlen auf. Die Menüleiste kann auch über die Tastatur mit der "Alt" Taste aktiviert werden; die einzelnen Menübefehle lassen sich dann mit der Cursor- undder Enter-Taste auswählen.

In der folgendene Auflistung ist die Menüstruktur des Hydraulik-Experts abgebildet. Diezugehörigen Hilfeseiten werden durch Klicken auf die entsprechenden Verweise erreicht.


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Arbeitsumgebung 18


Datei

Neu A110-Rohrhydraulik

A110-Steilstrecke

A111-Überfallberechnung A111-Regenüberlauf

A111-Regenüberlauf-Wizard

A112-Schussrinne

A112-Wirbelfallschacht

A112-Düker

Vollfüllungstabelle

Teilfüllungstabelle

Öffnen...

Schließen

Speichern

Speichern unter...

Alle Speichern

Seiten einrichten...

Seitenansicht

Drucken...

Beenden

Bearbeiten

Rückgängig

Ausschneiden

Kopieren

Einfügen

Inhalte einfügen...

Rohr kopieren

Rohr einfügen

Ansicht

Symbolleiste

Statusleiste

Extras

Einstellungen Allgemein


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Fenster

Überlappend

Nebeneinander

Übereinander

Symbole anordnen

?

Inhalt

Suchen in der Hilfe...

Registrierung...

Info

Die folgenden Schaltflächen der Symbolleiste stehen immer zur Verfügung. Sie ermöglichendie direkte Ausführung von maßgeblichen Befehlen.

Symbolleiste mit Schaltflächen

Folgende Befehle werden durch die Schaltflächen aufgerufen:

Befehl Aktion

Neu Ermöglicht das Anlegen neuer Berechnungsmodule

Öffnen Ermöglicht das Öffnen bereits vorhandener Berechnungsmodule

Speichern Speichert das aktive Berechnungsmodul

Seitenansicht Öffnet den Bericht mit den Ergebnissen der letzten Berechnung

Ausschneiden Kopiert den Wert des aktiven Eingabefeldes in dieZwischenablage

Kopieren Kopiert den Wert des aktiven Eingabefeldes in dieZwischenablage

Einfügen Fügt den Wert aus der Zwischenablage in das aktiveEingabefeld ein

Rohr kopieren Kopiert die Daten eines Rohres in die Zwischenablage

Rohr einfügen Fügt aus der Zwischenablage die Daten eines Rohres ein


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Öffnen und Speichern20


2.2 Öffnen und Speichern

Um die eingegeben Daten speichern und einer wiederholten Bearbeitung zugänglich machenzu können, wurde eine eigenes Dateiformat für den Hydraulik-Expert entwickelt, das durchdie Dateiendung HYX gekennzeichnet ist. Es ist ein ASCII-Format, das angelehnt an die sog.

INI-Dateien mit Hilfe von Schlüsselwörtern die Datei strukturiert und einen effizienten Lese-und Schreibzugriff gewährleistet.

Beispiel einer "HYX-Datei"

Bei Supportanfragen ist zur leichteren Fehlerfindung diese Datei mit dem entsprechendenProblemfall immer mit der zugehörigen Fehlerbeschreibung zu übermitteln.


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2.3 Allgemeine Einstellungen

In dem Fenster Allgemeine Einstellungen können einige anwendungsübergreifendeEinstellungen vorgenommen werden.Prinzipiell wird unterschieden in die Kategorien Konstanten und Berechnungsoptionen.

Fenster: Allgemeine Einstellungen -Konstanten

Fenster: Vorgabewerte

Bei den Konstanten sind die Werte für die Erdbeschleunigung, die Fluiddichte, diekinematische Zähigkeit und maximale Luftgeschwindigkeit festzulegen. Alle Werte sind bei der Installation mit sinnvollen Standardwerte belegt.

Mit Hilfe des Fensters Vorgabewerte kann die Kombination Dichte/Zähigkeit aus der vordefinierten Tabelle übernommen werden.

Fenster: Allgemeine Einstellungen - Berechnungsoptionen

Bei den Berechnungsoptionen sind einige Einstellungen hinsichtlich der Berechnungsmethodikfestzulegen. Die Iterationsgenauigkeit und die maximale Anzahl von Iterationen beziehen sichauf alle Teile des Programms, bei denen iterative Auswertungen erforderlich sind. SinnvolleWert für die Iterationsgenauigkeit liegen zwischen 1.0E-4 und 1.0E-6. Größere Werte lieferneher ungenaue Ergebnisse, kleinere Werte führen bei gewissen Fragestellungen zunumerischen Problemen.

Alle Iterationen im Programm sind auf eine maximale Anzahl von Durchläufen begrenzt, diedurch den hier eingetragenen Wert festgelegt sind. Sollte eine Iteration nicht im Rahmen des

vorgegebenen Maximalwerts erfolgreich (also konvergent) durchlaufen sein, wird einentsprechender Hinweis gegeben.


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2.4 Profiltypen

In allen Berechnungsmodulen wird an die Eingabe von Rohrkenngrößen gefordert. ImHydraulik-Expert sind sämtliche genormten und nicht-genormten Profiltypen gemäß Anhang

2 des Arbeitsblatts DWA-A 110 integriert.Die Profiltypen mit den dazugehörigen möglichen Ausführungsarten sind in der folgendenTabelle zusammengestellt.

Profiltyp Art

Kreis Standard

Gestreckt

Überhöht

Ei StandardÜberhöht

Breit

Gedrückt

Drachen

Maul Standard

Überhöht

Gedrückt

Gestreckt

Gestaucht

Haube

Parabel

Rechteck Standard

Sohle 1:3

Sohle horz. (0,2)/geneigt 1:3

Sohle horz. (0,4)/geneigt 1:3

U-Profil


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Gefälle berechnen24


2.5 Gefälle berechnen

In einigen Berechnungsmodulen ist die Eingabe des Rohrgefälles gefordert, ohne dass dieLängenausdehnung des Rohres abgefragt wird. Um das Gefälle eines bestehenden Rohres

ermitteln zu können, wurde an den entsprechenden Stellen ein PopUp-Fenster installiert, dasdie schnelle Berechnung und die Übernahme des Gefälles ermöglicht.

Durch Drücken auf den Button erscheint das unten abgebildete Fenster, in welchem durchEingabe einer Anfangs- und Endsohlhöhe und der Rohrlänge das Gefälle in Promille erechnetwird.

Mit Übernahme wird das errechnete Gefälle und die eingegebene Länge übernommen.


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2.6 Benutzertips

Im Folgenden sind einige Tips für die Verwendung der Eingabeformulare zusammengestellt.

·

Bei allen Eingabefenstern, bei denen Rohrkenngrößen angegeben werden, wird durch einenDoppelklick auf den grauen Hintergrundbereich das Berechnungsmodul "A 110 -Rohrhydraulik" geöffnet. Die bereits eingetragenen Werte des Ursprungfensters werdendabei direkt eingetragen.

· In die Grafiken der Detail- und Gesamtansicht kann durch Drücken von STRG + PLUS(Zahlenblock) bzw. STRG + MINUS (Zahlenblock) hinein- bzw. herausgezoomt werden.Wird die Maus über die Grafik bewegt erscheint eine Hand, mit der die Grafik zusätzlichverschoben werden kann.

· In allen Voransichten von Berichten kann durch Doppelklicken mit Maus gezoomt werden.Doppelklick mit der linken Taste bedeutet Hinein-, doppelklicken mit der rechten MaustasteHerauszoomen.

· Mit der Tastenkombination Strg+R können die Daten eines Rohres als "Datensatz" in dieZwischenablage kopiert werden (funktioniert formularübergreifend).

· Mit der Tastenkombination Strg+T können die Daten eines Rohres als "Datensatz" aus der Zwischenablage eingefügt werden (funktioniert formularübergreifend).


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Kapitel IIIDWA-A 110 - Rohrhydraulik


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DWA-A 110 - Rohrhydraulik 29


3 DWA-A 110 - Rohrhydraulik

3.1 Übersicht

Mit dem Berechnungsmodul "A 110 - Rohrhydraulik" lassen sich für alle genormten und nicht-genormten Profiltypen gemäß Anhang 2 des Arbeitsblatts DWA-A 110 sämtliche Fließzuständeauf Basis der allgemeinen Fließformel für Normalabfluss unter Verwendung der Rauheitsbeziehungen von Prandtl-Colebrook oder Manning-Strickler berechnen.

Im Einzelnen stehen folgende Berechnungsoptionen zur Verfügung:

· Vollfüllleistung: Berechnung der Vollfüllleistung für die vorgegebenen Rohrkenngrößen.

· erforderliche Breite: Berechnung der erforderlichen Breite unter Vollfüllung für dievorgegebenen Rohrkenngrößen und einen Bemessungsabfluss.

·

erforderliches Gefälle: Berechnung des erforderlichen Gefälles unter Vollfüllung für dievorgegebenen Rohrkenngrößen und einen Bemessungsabfluss.

· Rohranalyse: Berechnung der Fließtiefe für die vorgegebenen Rohrkenngrößen und einenBemessungsabfluss oder Berechnung des Abflusses für die vorgegebenen Rohrkenngrößenund eine Fließtiefe.

· kritisches Gefälle: Berechnung des erforderlichen Gefälles für die vorgegebenenRohrkenngrößen und einen Bemessungsabfluss zur Vermeidung von Ablagerungen inFlachstrecken.

· Grenzgefälle: Berechnung des Gefälles für die vorgegebenen Rohrkenngrößen und einenBemessungsabfluss, für das sich kritischer Abfluss (Fr = 1) einstellt.

· Vollfüllungstabelle: Berechnung der Vollfüllleistungen und der Vollfüllgeschwindigkeit für vorgegebene Profiltypen und Rauheitskenngrößen in Abhängigkeit der Nennweite und desGefälles und Aufbereitung in tabellarischer Berichtsform.

· Teilfüllungstabelle: Berechnung der Teilfüllungskenngrößen für die vorgegebenenRohrkenngrößen in Abhängigkeit der Fließtiefe (hT/HV) oder des Teilabflusses (QT/QV).

Mit diesen Berechnungsoptionen kann das Berechnungsmodul sowohl alsDimensionierungswerkzeug als auch als Nachweiswerkzeug eingesetzt werden.


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Eingabefenster 30


3.2 Eingabefenster

Das Eingabefenster für das Berechnungsmodul Rohrhydraulik wird über das Menü Datei ðNeuð A110-Rohrhydraulik geöffnet.

Eingabefenster für das Berechnungsmodul Rohrhydraulik

Das Eingabefenster ist in vier Bereiche unterteilt:

Der listenförmige Bereich in der oberen rechten Ecke dient der Profilwahl und der Eingabe der

zugehörigen Rohrkenngrößen.

Eingabebereich für die Rohrkenngrößen

In der linken unteren Ecke wird die Berechnungsoption gewählt und die erforderlichenVorgabewerte eingegeben. Folgende Berechnungen können durchgeführt werden:Vollfüllleistung, erforderliche Breite, erforderliches Gefälle, Rohranalyse, kritisches Gefälle,Grenzgefälle, Vollfüllungstabelle und Teilfüllungstabelle.


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3.4 Berechnungsoptionen

3.4.1 Vollfüllleistung

Die Berechnung der Vollfüllleistung erfolgt für sämtliche Profiltypen auf Basis der Prandtl-Colebrook-Gleichung oder der Manning-Strickler-Gleichung. Welche Fließformel verwendetwird, ist abhängig vom angegebenen Rauheitstyp (PC = Prandtl-Colebrook, MS = Manning-Strickler).

Für die Ermittlung der Vollfüllleistung sind neben den Rohrkenngrößen keine weiteren Angaben erforderlich. Die Berechnung wird sofort durchgeführt, wenn die Rohrangabenvollständig eingegeben wurden. Für das aktive Rohr (in der Eingabeliste gelb hinterlegt)werden die Ergebnisse für die "Vollfüllung" und für die "Teilfüllung bei Qvoll" angezeigt.

Ergebnisliste bei der Berechnungsoption "Vollfüllleistung"

Unterhalb des Ergebnislistenfelds werden die aktuellen Rohrkenngrößen und die berechneteVollfüllleistung aufgeführt.

Durch Drücken der Schaltfläche "Bericht" wird ein Bericht geöffnet, in dem sämtlicheEingabekenngrößen und Ergebnisse detailliert zusammengestellt sind.

3.4.2 Erforderliche Breite

Die Option "Erforderliche Breite" berechnet die erforderliche Breite der gewählten Profilart, umden vorzugebenden Abflusswert unter Vollfüllung ableiten zu können.

Nach der Aktivierung der Schaltfläche "erforderliche Breite" werden die Felder Höhe und Breitein der Eingabeliste abgeblendet.Zusätzlich zu den Rohrkenngrößen ist bei dieser Berechnungsoption im Bereich "Vorgabe"noch die Eingabe eines Bemessungsabflusses erforderlich.

Vorgabewert und Ergebnisse bei der Berechnungsoption "erforderliche Breite"

In der Ergebnisliste sind die Vollfüllungskenngrößen zusammengestellt, die sich für das aktiveRohr mit der ermittelten erforderlichen Breite ergeben.



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Berechnungsoptionen34


3.4.3 Erforderliches Gefälle

Die Option "Erforderliches Gefälle" berechnet das erforderliche Gefälle der gewählten Profilart,um den vorzugebenden Abflusswert unter Vollfüllung ableiten zu können.

Nach der Aktivierung der Schaltfläche "erforderliches Gefälle" wird das Feld Gefälle in der Eingabeliste abgeblendet.Zusätzlich zu den Rohrkenngrößen ist bei dieser Berechnungsoption im Bereich "Vorgabe"noch die Eingabe eines Bemessungsabflusses erforderlich.

Vorgabewert und Ergebnisse bei der Berechnungsoption "erforderliches Gefälle"

In der Ergebnisliste sind die Vollfüllungskenngrößen zusammengestellt, die sich für das aktiveRohr mit dem ermittelten erforderlichen Gefälle ergeben.


3.4.4 Rohranalyse

Die Option "Rohranalyse" bietet zwei Berechnungsmöglichkeiten:1. Bei Vorgabe eines Wasserstands lässt sich der dazugehörige Teilfüllungsabfluss desmarkierten Rohres berechnen.2. Bei Vorgabe eines Abflusses lässt sich die dazugehörige Teilfüllungshöhe des markiertenRohres berechnen.

Nach Eingabe der Vorgabe (Wasserstand oder Abfluss) wird die Ergebnisliste aktualisiert:Die ersten beiden Zeilen enthalten die Vollfüllungskenngrößen für das aktive Rohr.In der dritten Zeile sind die Teilfüllungskenngrößen für die vorgegebene Randbedingungzusammengestellt.Die vierte Zeile enthält die Abflusskenngrößen, die sich für die vorgegebene Randbedingungunter Grenzbedingungen (Fr = 1) einstellen.

Vorgabewerte und Ergebnisse bei der Berechnungsoption "Rohranalyse"



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3.4.5 Kritisches Gefälle

Bei der Option "Kritisches Gefälle" wird gemäß Kapitel 6 des Arbeitsblatts DWA-A 110 daserforderliche Gefälle ermittelt, um bei Flachstrecken Ablagerungen zu vermeiden.

Die ersten beiden Zeilen der Ergebnisliste beinhalten die Vollfüllungskenngrößen desgewählten Rohrs unter Ansatz des ermittelten kritischen Gefälles.In der dritten Zeile sind die Teilfüllungskenngrößen für den vorgegebenen Abfluss unter Ansatzdes ermittelten kritischen Gefälles zusammengestellt.

Vorgabewerte und Ergebnisse


3.4.6 Grenzgefälle

Die Option "Grenzgefälle" berechnet für einen vorgegebenen Abfluss das Gefälle, für das sichkritische Abflussverhältnisse (d.h. Fr = 1) einstellen.

Die ersten beiden Zeilen der Ergebnisliste beinhalten die Vollfüllungskenngrößen desgewählten Rohrs unter Ansatz des ermittelten Grenzgefälles.In der dritten Zeile sind die Teilfüllungskenngrößen für den vorgegebenen Abfluss unter Ansatzdes ermittelten Grenzgefälles zusammengestellt.

Vorgabewert und Ergebnisse bei der Berechnungsoption "Grenzgefälle"



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3.4.7 Vollfüllungstabelle

3.4.7.1 Eingabefenster

Mit der Option "Vollfüllungstabelle" lassen sich unter Vorgabe des Profiltyps und der Rauheit

die Vollfüllleistungen und die Vollfüllgeschwindigkeiten in Abhängigkeit der Nennweite und desGefälles in tabellarischer Berichtsform ausgeben.

Eingabeformular der Berechnungsoption "Vollfüllungstabelle"

Erforderlich ist Eingabe des Profiltyps und der Profilart sowie der Rauheit. Das VerhältnisHöhe/Breite ist nur beim Profiltyp Rechteck anzugeben. Bei allen anderen Profilen wird der Wert automatisch gesetzt.Die Auswahl der zu untersuchenden Profilnennweiten kann durch Deaktivierung der jeweiligenKenngrößen im Listenfeld "NW [mm]" eingeschränkt werden.Bei Eingabe eines Wert für das Gefälle wird die Vollfüllleistung für die aktive Nennweite direktim Ergebnisfeld "Vollfüllung" angezeigt.

In der Grafik auf der rechten Seite wird der gewählte Profiltyp mit seinen Abmessungendargestellt.

Mit der Schaltfläche Bericht kann eine Tabelle mit der Vollfülleistung unter Ansatzvordefinierter Sohlgefälle erzeugt werden.

3.4.7.2 Bericht

Für den vorgegebenen Profiltyp und die Rauheit werden die Vollfüllleistungen undVollfüllgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Gefälle und der Nennweite in tabellarischer Form als Bericht zusammengestellt.


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Bericht der Vollfüllungstabelle

Durch Doppelklicken mit der linken bzw. der rechten Maustaste kann der Bericht hinein- bzw.herausgezoomt werden.

Das Berichtsfenster besitzt eine eigene Symbolleiste, deren Funktion im Folgenden

beschrieben werden:

Mit dieser Schaltfläche lassen sich die Seiten vor- und zurückblättern.1/3 = aktuelle Seite/maximale Seitenanzahl

Die Lupe ermöglicht eine Vergrößerung der Darstellung

Druckfunktion der Darstellung

3.4.8 Teilfüllungstabelle

3.4.8.1 Eingabefenster

Mit der Option "Teilfüllungstabelle" lassen sich für vorzugebende Rohre dieTeilfüllungskenngrößen berechnen und in tabellarischer Berichtsform ausgeben. Die Ausgabeder Tabellen ist in Abhängigkeit der Fließtiefe (hT/HV) oder des Teilabflusses (QT/QV)möglich.


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Eingabeformular für die Berechnungsoption "Teilfüllungstabelle"

Erforderlich ist Eingabe des Profiltyps und der Profilart, der Rauheit und des Gefälles. DasVerhältnis Höhe/Breite ist nur beim Profiltyp Rechteck anzugeben. Bei allen anderen Profilenwird der Wert automatisch gesetzt.

Nach der vollständigen Eingabe der Rohrkenngrößen wird automatisch die Vollfüllleistungberechnet und im Ergebnisfeld "Vollfüllleistung" eingeblendet. In der unteren linken Ecke wirdder gewählte Profiltyp mit seinen Abmessungen grafisch dargestellt.

Für das eingegebene Rohr wird eine Übersicht über die Werte der Teilfüllungskurven QT/QV,vT/vV und AT/AV in Abhängigkeit von der Füllhöhe in grafischer und in tabellarischer Formgegeben.Die Werte der Tabelle können durch Drücken von 'STRG+C' in die Zwischenablage kopiertwerden und z.B. in ein Tabellenkalkulationsprogramm eingefügt werden.


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Tabellarische Darstellung der Teilfüllungskurven

Die jeweiligen Berichte für die Teilfüllungstabellen können über die entsprechendenSchaltflächen "Bericht_HTHV" und "Bericht_QTQV" aufgerufen werden.

3.4.8.2 Bericht_HT/HV

Für das vorgegebene Rohr werden die Teilfüllungskenngrößen in Abhängigkeit von der relativen Füllhöhe in tabellarischer Form als Bericht zusammengestellt.


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Bericht_HT/HV

Durch Doppelklicken mit der linken bzw. der rechten Maustaste kann der Bericht hinein- bzw.

herausgezoomt werden.Das Berichtsfenster besitzt eine eigene Symbolleiste, deren Funktionen im folgendenbeschrieben werden:


Die Lupenfunktion ermöglicht eine Vergrößerung der Darstellung



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3.4.8.3 Bericht_QT/QV

Für das vorgegebene Rohr werden die Teilfüllungskenngrößen in Abhängigkeit vomTeilfüllungsabflussin tabellarischer Form als Bericht zusammengestellt.

Bericht_QT/QV

Durch Doppelklicken mit der linken bzw. der rechten Maustaste kann der Bericht hinein- bzw.herausgezoomt werden.

Das Berichtsfenster besitzt eine eigene Symbolleiste, deren Funktionen im folgendenbeschrieben werden:


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Die Lupen ermöglicht eine Vergrößerung der Darstellung



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3.5 Berichterstellung

3.5.1 Liste

In der Ergebnisanzeige "Liste" werden die zuvor markierten Profiltypen untereinander aufgelistet.Durch diese gegliederte Darstellung lassen sich die unterschiedlichen Berechnungsergebnisseeinfach vergleichen.

Berechnungsergebnis Liste

Symbolleiste:Die Fensteranzeige der Funktion "Liste" besitzt eine eigene Symbolleiste,ihre Funktion wird hier beschrieben:

Mit dieser Schaltfläche lassen sich die Seiten vor- und zurückblättern1/3 = aktuelle Seite/maximale Seitenanzahl

Die Lupenfunktion ermöglicht eine Vergrößerung der Darstellung


3.5.2 Bericht

Der Bericht lässt sich über die entsprechende Schaltfläche ("Bericht") im Eingabefenster öffnen.Im Ergebnisbericht werden die Eingabekenngrößen, der Berechnungstyp und die Ergebnissedetailliert zusammengestellt.


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Kapitel IVDWA-A 110 - Steilstrecke


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DWA-A 110 - Steilstrecke 47


4 DWA-A 110 - Steilstrecke

4.1 Übersicht

Als Steilstrecken gelten Kanalabschnitte, bei denen es beim schießenden Abfluss zumLufteintrag kommen kann, der bei der Bemessung der Kanäle zu berücksichtigen ist.

Steilstrecke gemäß DWA-A 110


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Eingabefenster 48


4.2 Eingabefenster

Das Eingabefenster für die Steilstrecke wird über das Menü Datei ð Neu ð A110-Steilstreckegeöffnet.

Für die Berechnung sind Angaben zu Zulauf, Durchlauf und Auslauf sowie die Angabe einesBemessungsabflusses erforderlich.

Eingabefenster des Berechnungsmoduls "Steilstrecke"

Die Eingabe der Kenngrößen für Zulauf, Durchlauf und Auslauf erfolgt nach dem gleichenPrinzip. Erforderlich sind folgende Angaben:· Profiltyp: Es stehen vier unterschiedliche Profiltypen (Kreis, Ei, Maul und Rechteck) zur

Auswahl. Jeder dieser Profiltypen besitzt unterschiedliche Arten, welche nach der Wahl desProfiltyps zur Auswahl bereit stehen.

· Breite / Höhe: Bis auf das Rechteckprofil ist nur die Breite einzugeben, die Höhe wirdautomatisch aus der gewählten Breite des Profils ermittelt.

· Länge

· Gefälle: Durch Anklicken der Schaltfläche neben dem Eingabefeld öffnet sich ein Fenster, indem das Gefälle durch Angabe der Sohlhöhen und der Länge berechnet werden kann.· Rauheit: Zur Auswahl stehen Rauheitsbeiwerte nach Manning-Strickler (MS) oder Prandtl-

Colebrook (PC). Der Rauheitswert ist sinnvoll zu ergänzen.

Nach Eingabe aller erforderlichen Rohrkenngrößen wird die Vollfüllungsleistung des Rohresangezeigt. Falls bereits ein Bemessungsabfluss eingegeben wurde, werden dieTeilfüllungskenngrößen (Wasserstand und Froudezahl) berechnet und angezeigt.

Tip:Die eingegebenen Rohrkenngrößen können direkt in das Berechnungsmodul ATV-A 110 -Rohrhydraulik übernommen werden. Dies geschieht durch Doppelklicken der linken Maustastein das grau hinterlegte Feld der Eingabemaske beim Zulauf, Durchlauf oder Auslauf.


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4.3 Berechnung und Ergebnisse

Nach der Eingabe der Rohrkenngrößen für Zulauf, Durchlauf und Auslauf muss für dieBerechnung die Angabe eines Bemessungsabflusses erfolgen.

Die Berechnung der Steilstrecke erfolgt gemäß der Einstellungen im Fenster "AllgemeineEinstellungen" automatisch oder durch Klicken auf die Schaltfläche Berechnen.Nach erfolgreicher Berechnung werden die Grafiken aktualisiert sowie die maßgeblichenErgebnisse im Eingabefenster angezeigt.

In der jeweiligen Profilgrafik von Zulauf, Durchlauf und Auslauf werden der Profiltyp mit dendazugehörigen Abmessungen sowie dieTeilfüllungskenngrößen dargestellt.

Profilgrafik

In der Mitte des Eingabefensters stehen nach erfolgreicher Berechnung eine Detailansicht undGesamtansicht des Längsschnittes zur Verfügung.In der Detailansicht ist lediglich die Steilstrecke, in der Gesamtansicht das ganze System(Steilstrecke mit Zu- und Ablauf) abgebildet.Sind bei der Berechnung durch die Eingabe fehlerhafter oder unplausibler Kenngrößen Fehler aufgetreten, dann erscheint in der Fenstermitte ein Meldungsfenster.

Detailansicht


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Berechnung und Ergebnisse50


Gesamtansicht

Die maßgeblichen Ergebnisse sind im unteren Bereich des Eingabefensterszusammengestellt.

Darstellung der maßgeblichen Berechnungsergebnisse

Zur Überprüfung einer potenziellen Lufteinmischung im Steilstrecken-Durchlauf dienen diefolgenden Kenngrößen:· WSP (ohne Luft): Wasserspiegel am unteren Ende der Steilstrecke ohne Berücksichtigung

eines möglichen Lufteintrags.· Boussinesqzahl: Wenn die Boussinesqzahl größer als 6 ist, dann kommt es beim Abfluss im

Steilstreckendurchlauf zum Aufbau eines Luft-Wasser-Gemischs.· Luftanteil: Mit Hilfe der Boussinesqzahl wird die Luftkonzentration bzw. der Luftanteil im

Abfluss der Steilstrecke berechnet.· WSP (mit Luft): Wasserspiegel am unteren Ende der Steilstrecke unter Berücksichtigung

eines möglichen Lufteintrags.

Für den Steilstrecken-Auslauf wird auf Basis von Energie- und Impulserhaltung überprüft, obes zum Übergang vom schießenden zum strömenden Abfluss kommt. Als maßgeblichesErgebnis wird daher angegeben:· Lage des Wechselsprungs: Findet der Wechselsprung bereits in der bzw. unmittelbar im

Anschluss an die Steilstrecke statt, wird als Ergebnis 0 angegeben. Findet innerhalb der angegebenen Auslaufstrecke kein Wechselsprung statt, wird oo (Unendlich) angegeben.


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Durch Drücken der Schaltfläche "Bericht" wird ein Bericht geöffnet, in dem sämtlicheEingabekenngrößen, Ergebnisse und Nachweise detailliert zusammengestellt sind.


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Bericht 52


4.4 Bericht

Der Bericht lässt sich über die entsprechende Schaltfläche ("Bericht") im Eingabefenster öffnen. Er besteht aus insgesamt drei Seiten, auf denen die Eingabekenngrößen für Zu-,

Durch- und Ablauf sowie sämtliche erforderlichen Ergebnisse und Nachweise detailliertzusammengestellt sind.

Berechnungsergebnis Bericht

Durch Doppelklicken mit der linken bzw. der rechten Maustaste kann die Anzeige des Berichtsvergrößert bzw. verkleinert werden. Wird die linke Maustaste gehalten, kann der Bericht mitdem Handsymbol verschoben werden.


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Das Berichtsfenster besitzt eine eigene Symbolleiste mit den folgenden Schaltflächen:





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Kapitel VATV-A 111 -Überfallberechnung


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ATV-A 111 - Überfallberechnung 57


5 ATV-A 111 - Überfallberechnung

5.1 Übersicht

Mit dem Berechnungsmodul "A 111 - Überfallberechnung" lassen sich gemäß Arbeitsblatt ATV-A 111 unterschiedliche Überfallformen berechnen. Unterschieden wird hierbei zwischenfrontal angeströmten (Heber-)Wehren, Streichwehren, Klär- bzw. Beckenüberläufen undSpringwehren.Eine Auswahl des Wehrtyps erfolgt im Eingabefenster durch die Wahl des entsprechendenReiters der Registerkarten.


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Überfall 60


Für die Wahl der gesuchten Kenngröße stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:· Abfluss· Schwellenlänge· Öffnungshöhe (nur bei Heberwehren)· h-Oberwasser ·

Überfallbeiwert (mue)

In Abhängigkeit vom gewählten Wehrtyp und der gesuchten Kenngröße können folgendeParameter für die Berechnung angegeben werden:

· Bemessungsabfluss· Schwellenlänge des Überfalls / Heberwehrs· Öffnungshöhe eines Heberwehrs· Wasserspiegelhöhe h im Oberwasser · Wasserspiegelhöhe h im Unterwasser

Bei der Wahl eines frontal angeströmten Überfalls kann zusätzlich die Form des Überfallsgewählt werden. Im Feld "µ (Standard)" wird der für die gewählte Form in der Literatur vorgeschlagene Wert dargestellt. Ein Wechsel der Form hat zur Folge, dass sich das Feld µ

automatisch auf einen passenden Vorgabewert ändert - eventuell gemachte Eingaben gehenhierbei verloren. Das Feld µ' ist ein reines Ausgabefeld und stellt den infolge eines Überstausabgeminderten Überfallbeiwert dar.Mögliche Wehrformen sind:

· breit, scharfkantig, waagerecht· breit, gut abgerundet, waagerecht· vollständig abgerundet· scharfkantig, belüftet· gerundet, dachförmig· rundkronig (OW lotrecht, UW schräg)

Ebenfalls nur bei gewählter frontaler Anströmung wählbar sind die Berechnungsoptionen.Bei der Art der Berechnung wird unterschieden zwischen:

· Überfall nach Poleni· Überfall nach DuBuat (zusätzlich ist die Eingabe einer Zuflussgeschwindigkeit

erforderlich)· Grenztiefenermittlung

Zusätzlich kann angegeben werden, ob die Abminderung des Überfallbeiwerts unter Überstaunach ATV-A 111 oder nach Schmidt erfolgen soll.

5.2.3 Berechnung und Ergebnisse

Die Berechnung des Überfalls erfolgt durch Klicken auf die Schaltfläche Berechnen.

Nach erfolgreicher Berechnung werden die maßgeblichen Ergebnisse im Eingabefenster angezeigt und im mittleren Bereich des Eingabefensters zusammengestellt. Je nachgewähltem Wehrtyp und gesuchter Kenngröße werden hier unterschiedliche Felder ein- bzw.ausgeblendet. Zusätzlich wird im Bereich Optionen der Exponent für die Abminderung und imBereich Form der abgeminderte Überfallsbeiwert µ' dargestellt.


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5.2.4 Bericht

Der Bericht lässt sich über die entsprechende Schaltfläche ("Bericht") im Eingabefenster öffnen. Er besteht aus einer Seite, auf der die Eingabekenngrößen, die Berechnungsoptionensowie sämtliche erforderlichen Ergebnisse detailliert zusammengestellt sind.


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Überfall 62






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Eingabefenster des Berechnungsmoduls "Streichwehr"

Für die Wahl der gesuchten Kenngröße stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:· Abflussaufteilung· Abfluss und Wasserstand 'Oben'· Schwellenlänge

Die Wehrform kann aus folgenden Optionen gewählt werden:· breit, scharfkantig, waagerecht· breit, gut abgerundet, waagerecht· vollständig abgerundet· scharfkantig, belüftet· gerundet, dachförmig· rundkronig (OW lotrecht, UW schräg)

Im Feld "µ (Standard)" wird hierbei der für die gewählte Form in der Literatur vorgeschlageneWert dargestellt. Ein Wechsel der Form hat zur Folge, dass sich das Feld µ automatisch auf einen passenden Vorgabewert ändert - eventuell gemachte Eingaben gehen hierbei verloren.Das Feld µ' ist ein reines Ausgabefeld und stellt den infolge eines Überstaus abgemindertenÜberfallbeiwert dar.

Bei der Art der Berechnung wird unterschieden zwischen:· Überfall nach Poleni· Grenztiefenermittlung

Zusätzlich kann angegeben werden, ob die Abminderung des Überfallbeiwerts unter Überstaunach ATV-A 111 oder nach Schmidt erfolgen soll.

Für die idealisierte Gerinnestrecke zwischen "bo" und "bu" sind Angaben zur Rauheiterforderlich. Zur Auswahl stehen Rauheitsbeiwerte nach Manning-Strickler (MS) oder Prandtl-


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Streichwehr 68






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5.4 Klär-/Beckenüberlauf

5.4.1 Übersicht

Mit der Registerkarte "Klär-/Beckenüberlauf" des Berechnungsmodul "A 111 -

Überfallberechnung" lassen sich gemäß Arbeitsblatt ATV-A 111 und ATV-A 166 die Klär- bzw.Beckenüberläufe der Bauwerke der zentralen Regenwasserbehandlung und -rückhaltungberechnen.

Mögliche Bauwerksarten sind hierbei:· Durchlaufbecken im Hauptschluss· Fangbecken im Hauptschluss· Durchlaufbecken im Nebenschluss· Fangbecken im Nebenschluss

Klär- und Beckenüberlauf

5.4.2 Eingabefenster

Das Eingabefenster für Klär- bzw. Beckenüberläufe wird über das Menü Datei ð Neu ð A111 -Überfallberechnung geöffnet.Zusätzlich muss die Registerkarte Klär-/Beckenüberlauf gewählt werden.

Für die Berechnung sind Angaben zu den zu führenden Nachweisen, Bauwerkskenngrößenund -form sowie zu Berechnungsparametern erforderlich. In Abhängigkeit von den gewähltenOptionen werden unterschiedliche Eingabefelder freigeschaltet.


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Klär-/Beckenüberlauf 70


Eingabefenster des Berechnungsmoduls "Klär-/Beckenüberlauf"

Im rechten Teil des Eingabenfensters kann mit Hilfe sogenannter Auswahlboxen gewähltwerden, welche Nachweise bei der Berechnung geführt werden sollen. Entsprechend dieser Auswahl, werden auf der linken Seite des Fensters die Eingabefelder aktiviert. Zusätzlich mussein Bemessungsabfluss angegeben werden, mit dem die entsprechenden Nachweise geführtwerden.

Mögliche Nachweise sind:· Klärüberlauf (KÜ)· Beckenüberlauf (BÜ)· Becken (BEK)

Unterschieden wird hinsichtlich der Anordnung in:

· Hauptschluss (-H)· Nebenschluss (-N)

Bei der Anordnung im Hauptschluss wird für die Ermittlung der Oberflächenbeschickung, der Horizontalgeschwindigkeit und des spezifischen Energieeintrags die Summe desDrosselabflusses und des Abflusses über den Klärüberlauf verwendet. Bei der Anordnung imNebenschluss ist lediglich der Abfluss über den Klärüberlauf anzusetzen (siehe hierzu auch dieFunktionsskizzen).

BeckenFür den Nachweis des Beckens muss der Drosselabfluss und die Geometrie des Beckensangegeben werden. Hierbei wird unterschieden zwischen Rechteckbecken (Angabe von Längeund Breite) und Rundbecken (Angabe von Durchmesser und Zulaufgeschwindigkeit).

Klärüberlauf Die Schwelle des Klärüberlaufs wird durch Angabe einer Schwellenhöhe, einer Schwellenlängeund eines Überfallbeiwertes festgelegt. Falls es sich um einen schlitzförmigen Auslass handelt,


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können die Höhe, die Breite und die Anzahl der Schlitze in den folgenden Feldern eingegebenwerden. Bleiben diese Felder leer, wird von einem offenen Überfall ausgegangen.

Beckenüberlauf Wie auch beim Klärüberlauf wird die Schwelle des Beckenüberlaufs durch Angabe der Schwellenhöhe, Schwellenlänge und des Überfallbeiwertes festgelegt.

5.4.3 Berechnung und Ergebnisse

Die Berechnung des Klär- bzw. Beckenüberlaufs erfolgt durch Klicken auf die SchaltflächeBerechnen.

Nach erfolgreicher Berechnung schaltet die Anzeige um und es werden die maßgeblichenErgebnisse angezeigt. Kommt es bei der Berechnung zu Problemen werden Fehlermeldungenim Bereich "Meldungen+Ergebnisse" dargestellt.


Klärüberlauf und Beckenüberlauf

Für den Klärüberlauf und den Beckenüberlauf werden die gleichen Ergebnisse ausgegeben.Diese sind im Einzelnen der sich ergebende Abfluss sowie die daraus resultierendeSchwellenbelastung und die Überfallhöhe.

BeckenFür das Becken werden das rechnerische Volumen, die horizontale Fließgeschwindigkeit, dieOberflächenbeschickung und die spezifische Zulaufleistung ermittelt. Zusätzlich erfolgt beiRechteckbecken eine Überprüfung, ob die nach ATV-A 166 vorgeschlagenenQuerschnittsverhältnisse "L:H", "L:B" und "B:H" eingehalten sind.



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Klär-/Beckenüberlauf 72


5.4.4 Bericht

Der Bericht lässt sich über die entsprechende Schaltfläche ("Bericht") im Eingabefenster öffnen. Er besteht aus insgesamt drei Seiten, auf denen die Eingabekenngrößen, dieBerechnungsoptionen sowie sämtliche erforderlichen Ergebnisse detailliert zusammengestelltsind.








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5.5 Springüberlauf

5.5.1 Übersicht

Mit der Registerkarte "Springüberlauf" des Berechnungsmodul "A 111 - Überfallberechnung"

lassen sich gemäß Arbeitsblatt ATV-A 111 Springüberläufe berechnen.Mögliche Berechnungsergebnisse sind hierbei:

· Ermittlung der notwendigen Länge der Bodenöffnung bei kritischem Abfluss· maximaler kritischer Abfluss bei gegebener Länge der Bodenöffnung

Springüberlauf

5.5.2 Eingabefenster

Das Eingabefenster für Springüberläufe wird über das Menü Datei ð Neu ð A111 -Überfallberechnung geöffnet.Zusätzlich muss die Registerkarte Springüberlauf gewählt werden.

Für die Berechnung sind Angaben zum Zulaufkanal, zur gesuchten Kenngröße sowie zu

allgemeine Kenngrößen und Berechnungsparameter erforderlich. In Abhängigkeit von dengewählten Optionen werden unterschiedliche Eingabefelder freigeschaltet bzw. zu Ausgabefeldern für Ergebnisse.


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Springüberlauf 74


Eingabefenster des Berechnungsmoduls "Springüberlauf"

Die Eingabe der Kenngrößen für den Zulauf erfolgt nach dem gleichen Prinzip wie an anderenStellen im Programm. Erforderlich sind folgende Angaben:

· Profiltyp: Es stehen vier unterschiedliche Profiltypen (Kreis, Ei, Maul und Rechteck) zur Auswahl. Jeder dieser Profiltypen besitzt unterschiedliche Arten, welche nach der Wahldes Profiltyps zur Auswahl bereit stehen.


· Länge· Gefälle: Durch Anklicken der Schaltfläche neben dem Eingabefeld öffnet sich ein

Fenster, in dem das Gefälle durch Angabe der Sohlhöhen und der Länge berechnetwerden kann.

· Rauheit: Zur Auswahl stehen Rauheitsbeiwerte nach Manning-Strickler (MS) oder Prandtl-Colebrook (PC). Der Rauheitswert ist sinnvoll zu ergänzen.

Im Feld Gesucht besteht die Möglichkeit zwischen folgenden Berechnungsmethoden zuwählen:

· Ermittlung der notwendigen Länge der Bodenöffnung bei kritischem Abfluss· maximaler kritischer Abfluss bei gegebener Länge der Bodenöffnung

In Abhängigkeit von den gewählten Optionen werden unterschiedliche Eingabefelder freigeschaltet bzw. zu Ausgabefeldern für Ergebnisse. Somit ist nicht immer die vollständigeEingabe aller Parameter notwendig.

Je nach gewählter Berechnungsoption müssen zusätzlich der Bemessungsabfluss und der kritische Abfluss bzw. der Bemessungsabfluss und die Länge der Bodenöffnung angegeben

werden.


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Springüberlauf 76






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ATV-A 111 - Regenüberlauf 81


6 ATV-A 111 - Regenüberlauf

6.1 Übersicht

Regenüberläufe dienen der Abminderung hoher Mischwasserabflussspitzen und werden i. d.R. dort angeordnet, wo der kritische Mischwasserabfluss Q krit in voller Höhe weitergeleitetwerden kann und die Regenwasserbehandlung in einem weiter unten nachfolgendenSpeicherbauwerk durchgeführt wird (ATV-A 128).

Unter hydraulischen Gesichtspunkten stellen Regenüberläufe (und Trennbauwerke, dieRegenbecken vorgeschaltet sind) Überfälle mit seitlicher Anströmung (Streichwehre) dar. Siekönnen betrieben werden als vollkommene Überfälle (bevorzugter Betriebszustand) oder unvollkommene Überfälle (Sonderfall, z.B. Rückstau aus dem Vorfluter) sowie mit einseitigemoder beidseitigem Überfall.

Bei dem anzustrebenden strömenden Zulauf zu einem Regenüberlauf und einemvollkommenen Überfall stellt sich ein Spiegellinienverlauf gemäß folgender Abbildung ein.

Spiegellinienverlauf bei Überläufen mit seitlicher Anströmung (Streichwehren) undZulauf im strömenden Bereich

Die in der Abbildung mit vereinfachenden Annahmen dargestellten Verhältnisse gehen davonaus, dass die Energieverluste der Strömung entlang des Streichwehrs vernachlässigbar sind(h v = 0).

Bei der Berechnung der Drosselstrecke, die das Entlastungsverhalten bzw. dieÜberlaufwassermenge maßgeblich beeinflusst, wird von folgenden Verhältnissen

ausgegangen.


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Übersicht 82


Hinsichtlich der hydraulischen Berechnungsgrundlagen wird an dieser Stelle auf die Ausführungen im ATV-A 111 verwiesen.


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6.2 Eingabefenster

6.2.1 Hauptfenster

Das Eingabefenster für den Regenüberlauf wird über das Menü Dateið

Neuð

A111-Regenüberlauf geöffnet.

Für die Berechnung sind Angaben zu Zulaufkanal, Drossel, Auslasskanal und zur Geometriedes Überfallbauwerks sowie die Angabe von Bemessungsabflüssen erforderlich.

Eingabefenster des Berechnungsmoduls "Regenüberlauf"

Zulaufkanal, Drossel, AuslasskanalDie Eingabe der Kenngrößen für Zulaufkanal, Drossel und Auslasskanal erfolgt nach demgleichen Prinzip. Erforderlich sind folgende Angaben:

· Profiltyp: Es stehen vier unterschiedliche Profiltypen (Kreis, Ei, Maul und Rechteck) zur Auswahl. Jeder dieser Profiltypen besitzt unterschiedliche Arten, welche nach der Wahldes Profiltyps zur Auswahl bereit stehen.


· Länge· Gefälle: Durch Anklicken der Schaltfläche neben dem Eingabefeld öffnet sich ein

Fenster, in dem das Gefälle durch Angabe der Sohlhöhen und der Länge berechnetwerden kann.

· Rauheit: Zur Auswahl stehen Rauheitsbeiwerte nach Manning-Strickler (MS) oder Prandtl-Colebrook (PC). Der Rauheitswert ist sinnvoll zu ergänzen.

· Für die Drossel und den Auslasskanal kann zusätzlich noch die untere Randbedingungfestgelegt werden. Hierbei kann man zwischen einem freien Abfluss und einemvorgegebenen Wasserstand wählen.

· Ebenfalls nur für Drossel und Auslasskanal möglich ist die Eingabe einesEinlaufverlustes mit evtl. aktiviertem betrieblichen Zuschlag (Beim vereinfachtenBerechnungsverfahren wird der Einlaufverlust automatisch auf 0.45 gesetzt und der betriebliche Zuschlag aktiviert. Bei der detailierten Berechnung ist die Aktivierung des

betrieblichen Zuschlags nicht möglich - die Eingabe des Einlaufverlustes ist allerdingsfrei.)


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Eingabefenster 84


Nach Eingabe aller erforderlichen Rohrkenngrößen wird die Vollfüllungsleistung des Rohresangezeigt.

DrosselZusätzlich zu den oben genannten Kenngrößen des Rohres können ein Drosselorgan und einSchieber aktiviert werden. Durch Anklicken der Schaltflächen "Edit..." bzw. "Schieber..."

können diese bearbeitet werden.

ÜberfallbauwerkIn der Mitte des Eingabefensters können die Kenngrößen und Parameter für die Berechnungdes Überfallbauwerks festgelegt werden. Diese sind im Einzelnen:

· Berechnungsweise: Überfallberechnung nach Poleni oder Grenztiefenermittlung· Wehrtyp mit Überfallbeiwert: zur Verfügung stehen "breit, scharfkantig, waagerecht",

"breit, gut abgerundet, waagerecht", "vollständig abgerundet" und "scharfkantig,belüftet". Entsprechend dieser Auswahl ändert sich der Wert für den Überfallbeiwert µ(evtl. vorhandene Eingaben werden überschrieben - können aber wieder geändertwerden).

· Bauweise: unterschieden werden "einseitige", "gekrümmte" und "zweiseitige"Wehrschwellen.

· gesamte Wehrlänge und Krümmungsradius: die Angabe "gesamte Wehrlänge"ermöglicht die Eingabe der insgesamt vorhandenen Schwellenlänge (bei zweiseitigenWehrschwellen die Gesamtlänge beider Schwellen). Zusätzlich ist bei gekrümmtenSchwellen noch die Eingabe eines Krümmungsradius notwendig.

· Die restlichen Angaben beziehen sich auf die Geometrie des Bauwerks. Es könnenSohlhöhen, Wehroberkante, Schwellenhöhen, Bauwerksunterkannte undBauwerkslänge jeweils in [mNN] oder [m] angegeben werden.

Bemessungsabfluss und Berechnungsoptionen· Für die Durchführung der Berechnung sind die Angaben eines Trockenwetterabflusses

und eines Mischwasserabflusses notwendig.· Die Berechnung selbst kann streng nach ATV-A 111 oder in Form einer detaillierten

Nachweisrechnung durchgeführt werden (siehe hierzu: Berechnungsoptionen).

Tipp:Die eingegebenen Rohrkenngrößen können direkt in das Berechnungsmodul ATV-A 110 -Rohrhydraulik übernommen werden. Dies geschieht durch Doppelklicken der linken Maustastein das grau hinterlegte Feld der Eingabemaske beim Zulauf, Durchlauf oder Auslauf.

6.2.2 Drosselorgan

Durch Drücken auf den Button erscheint das unten abgebildete Fenster, inwelchem zusätzlich zum Drosselkanal ein Drosselorgan in Form einer Kennlinie eingegeben

werden kann. Die Kennlinie muss aus mindestens zwei Wertepaaren bestehen und mit demWertepaar (0,0) beginnen. Über die Schaltfläche "Sortieren" können die eingegebenenWertepaare der Größe nach sortiert werden (diese Sortierung erfolgt allerdings auchautomatisch bei einer Übernahme der Werte).

Mit Übernehmen wird die eingegebene Drosselkennlinie gespeichert und in die Berechnungübernommen.


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Eingabefenster 86



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6.3 Berechnung und Ergebnisse

6.3.1 Berechnungsoptionen

Für die Berechnung des Regenüberlaufs gibt es zwei Optionen:Vereinfachte Nachweisrechnung (streng) nach ATV-A 111

Bei der vereinfachten Nachweisrechnung nach ATV-A 111 werden folgende Annahmengetroffen:

· Zulaufgeschwindigkeit gleich Null· Einlaufverlust fest auf 0.45· Reibungsverluste werden nicht gesondert berechnet - dafür fester betrieblicher

Zuschlag· bei Wahl des freien Auslaufs wird der Wasserstand am Ende der Drossel in

Scheitelhöhe angenommen (m=1)

Durch die vereinfachte Berechnung der Bernoulli-Gleichungen, können in diesemBerechnungsmodus nur Bauwerke realitätsnah abgebildet werden, deren Konstruktion denVorgaben des ATV-A 111 entspricht.

Detaillierte Nachweisrechnung (insbesondere der Drossel)

Im Rahmen der detaillierten Nachweisrechnung, werden die o. g. Annahmen nicht getroffen.Somit kann auch der Einlaufverlust frei gewählt werden - auf den betrieblichen Zuschlag wirdverzichtet.

Im Laufe der Berechnung erfolgt eine Überprüfung der Drossel auf Selbstfüllung und ggf. dieUmstellung von der Berechnung einer Rohrströmung auf die Berechnung einer Schützströmung.

Durch die vollständige Berechnung der Bernoulli-Gleichungen ist in diesemBerechnungsmodus auch die realitätsnahe Abbildung von Bauwerken möglich, die nicht denkonstruktiven Anforderungen des ATV-A 111 genügen.

6.3.2 Berechnungsverlauf

Nach der Eingabe der Rohrkenngrößen für Zulaufkanal, Drossel und Auslasskanal wird dieVollfüllleistung automatisch berechnet und ausgegeben.Die Berechnung des Regenüberlaufs erfolgt durch Klicken auf die Schaltfläche Berechnen.Nach erfolgreicher Berechnung wechselt der Inhalt im Mittelbereich des Eingabefensters undes werden die maßgeblichen Ergebnisse angezeigt. Kommt es bei der Berechnung zu Fehlern,werden Warnungen oder Fehlermeldungen im Bereich "Meldungen" ausgegeben.

Die maßgeblichen Ergebnisse sind im mittleren Bereich des Eingabefensterszusammengestellt.


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Berechnung und Ergebnisse88



Ausgegeben werden:· Schubspannung bei Trockenwetterabfluss· kritischer Abfluss, der ohne Überfall komplett durch die Drossel abgeführt werden kann· Überfallabfluss bei Mischwasserabfluss

· Drosselabfluss bei Mischwasserabfluss· Überfallhöhen am Wehrüberfall (oben, unten und mittel)· Wasserspiegelhöhe im Unterwasser



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Kapitel VIIATV-A 111 -Regenüberlauf-Wizard


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ATV-A 111 - Regenüberlauf-Wizard 93


7 ATV-A 111 - Regenüberlauf-Wizard

7.1 Übersicht

Regenüberläufe dienen der Abminderung hoher Mischwasserabflussspitzen und werden i. d.R. dort angeordnet, wo der kritische Mischwasserabfluss Q krit in voller Höhe weitergeleitetwerden kann und die Regenwasserbehandlung in einem weiter unten nachfolgendenSpeicherbauwerk durchgeführt wird (ATV-A 128).

Unter hydraulischen Gesichtspunkten stellen Regenüberläufe (und Trennbauwerke, dieRegenbecken vorgeschaltet sind) Überfälle mit seitlicher Anströmung (Streichwehre) dar. Siekönnen betrieben werden als vollkommene Überfälle (bevorzugter Betriebszustand) oder unvollkommene Überfälle (Sonderfall, z.B. Rückstau aus dem Vorfluter) sowie mit einseitigemoder beidseitigem Überfall.

Bei dem anzustrebenden strömenden Zulauf zu einem Regenüberlauf und einemvollkommenen Überfall stellt sich ein Spiegellinienverlauf gemäß folgender Abbildung ein.

Spiegellinienverlauf bei Überläufen mit seitlicher Anströmung (Streichwehren) undZulauf im strömenden Bereich

Die in der Abbildung mit vereinfachenden Annahmen dargestellten Verhältnisse gehen davonaus, dass die Energieverluste der Strömung entlang des Streichwehrs vernachlässigbar sind(h v = 0).

Bei der Berechnung der Drosselstrecke, die das Entlastungsverhalten bzw. dieÜberlaufwassermenge maßgeblich beeinflusst, wird von folgenden Verhältnissen

ausgegangen.


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Übersicht 94


Hinsichtlich der hydraulischen Berechnungsgrundlagen wird an dieser Stelle auf die Ausführungen im ATV-A 111 verwiesen.


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ATV-A 111 - Regenüberlauf-Wizard 95


7.2 Eingabefenster

7.2.1 Allgemein

Das Eingabefenster für den Regenüberlauf in Wizardform wird über das Menü Dateið

Neuð

A111 - Regenüberlauf - Wizard geöffnet.

Im Gegensatz zum einfachen Regenüberlauf-Fenster können hier alle Eingaben getrennt für jedes Bauwerk vorgenommen werden.

Über die Schaltflächen "Weiter" und "Zurück" kann zwischen den einzelnen Registerkartengewechselt werden, die allerdings auch jeder Zeit direkt angewählt

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