
Hydraulische Modelle von Trinkwasserverteilungssystemen werden vermehrt für die Planung und Analyse sowie für den Betrieb von Verteilungssystemen eingesetzt. Nach wie vor im Vordergrund steht dabei die Simulation des hydraulischen Verhaltens eines vorgegebenen Netzes. Dabei werden Drücke und Durchflüsse sowie Fließgeschwindigkeiten im System bei vorgegebenem Leitungsnetz mit Armaturen, Wassereinspeisungen und Wasserentnahmen ermittelt.
Hydraulische Modelle finden heutzutage eine breite Anwendung bei der Analyse und Planung sowie im Betrieb von Wasserverteilungssystemen. Existierende Softwareprogramme ermöglichen fast durchweg die Simulation des hydraulischen Systemzustands. Für weiterführende Fragestellungen, wie z. B. die kostenoptimale Neuauslegung eines zu planenden Systems, die Ermittlung effizienter Steuerstrategien oder die Ermittlung der Ausbreitung und Durchmischung verschiedener Wässer, existieren zahlreiche Untersuchungen und Literatur sowie kommerzielle und lizenzfreie Programmpakete. Diese Programmpakete haben trotz der vielfältigen Applikationen ein Grundprinzip der hydraulischen Modellierung gemein. Dieser Artikel behandelt das Grundprinzip der Abbildung des realen Verteilungsnetzes und die Simulation des hydraulischen Systemzustands. Als Anwendungsbeispiele werden die Modellierung des Trinkwasserverteilungssystems der Stadt Bühl für eine Löschwasseruntersuchung vorgestellt und ein Ausblick auf die Fragestellungen des Projekts IWRM Gunung Kidul gegeben.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH | |
| Quelle: | Wasserwirtschaft 07-08 / 2009 (September 2009) | |
| Seiten: | 6 | |
| Preis inkl. MwSt.: | € 10,90 | |
| Autor: | Dr.-Ing. Philipp Klingel Dipl.-Ing. Axel Knobloch Prof. Dr.-Ing. Franz Nestmann | |
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Modelluntersuchungen zum Kolkprozess am Wehr Geesthacht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden
Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
Verluste und Auslegung von Schrägrechen anhand ethohydraulischer Studien
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2020)
Als mögliche Lösung zur Herstellung des Fischschutzes und der Durchgängigkeit an Wasserkraftwerken hat sich der schräg angeströmte Horizontalstabrechen, hier als Schrägrechen bezeichnet, inzwischen bewährt. Nun wurden anhand wissenschaftlicher Labor- und Feldstudien die Ermittlung
der hydraulischen Verluste, d. h. Rechenverluste, am Schrägrechen und die hydraulischen Signaturen, welche durch den Rechen hervorgerufen werden, untersucht. Die Schutz- und Leitwirkung auf abwandernde Lachssmolts und Aale konnte daran anknüpfend in ethohydraulischen Studien für
unterschiedliche Rechenparameter ermittelt werden.
Ermittlung der horizontalen und vertikalen Durchlässigkeitsbeiwerte aus Pumpversuchen
© Vulkan-Verlag GmbH (11/2011)
Zur Ermittlung der zu erwartenden Wassermengen, die bei Grundwasserabsenkungsmaßnahmen in Baustellen zu fördern sind, oder zur Berechnung der zu erwartenden Grundwassermengen bei Grundwasserversorgungsanlagen werden in der Regel zunächst Versuchsbrunnen niedergebracht, aus denen Wasser abgepumpt
wird. Zusätzlich werden Grundwassermessstellen (GWMst) ausgeführt, in denen die Bewegungen des Grundwasserspiegels während des Pumpvorgangs gemessen werden. Die geförderten Wassermengen
zusammen mit den eingemessenen Wasserspiegellagen lassen dann einen Schluss zu auf die Größe der Wasserwegsamkeit des Grundwasserleiters. Erfasst wird sie bekanntlich durch den Durchlässigkeitsbeiwert kf (m/s), der dann die Wassermengenberechnungen ermöglicht. Dieser wird bis heute analytisch durch Ansatz der DUPUIT/THIEM-Gleichungen (D/T) aus den Versuchen
bestimmt, ausgenommen vielleicht Großprojekte, bei denen aufwendige numerische Wassermodelle erstellt werden.
Bewertung des Rückhaltevermögens von tertiären Sandschichten gegenüber mikrobiologischen Einträgen in Filterrohrsträngen
eines Horizontalfilterbrunnens
© Vulkan-Verlag GmbH (11/2011)
Zur Abschätzung der Eliminationseffektivität der oberflächennahen tertiären Sandschichten an einem Brunnenstandort im Lechtal im Sinne des WHO Water-Safety-Plans wurden Modellversuche mit verschiedenen Mikroorganismen durchgeführt. Der Modellaufbau wurde so gewählt, dass die obersten vier Meter des am Standort anstehenden Sediments im Maßstab 1:1 in Säulen eingebaut wurden. Um lokale Inhomogenitäten des Untergrundes nachzubilden, wurden zwei Säulen aufgebaut, die Material aus zwei Bohrungen enthielten. Es konnte durch begleitende Tracerversuche gezeigt werden, dass die im Modell erreichten vertikalen Durchflussverhältnisse den natürlichen heterogenen Bedingungen gut entsprechen.
Entfernung von Arsen, Nickel und Uran bei der Wasseraufbereitung
© Vulkan-Verlag GmbH (11/2011)
Arsen, Nickel und Uran erreichen gelegentlich im Rohwasser, das zur Trinkwassergewinnung genutzt wird, Konzentrationen, die eine Entfernung dieser Stoffe erforderlich machen. In den seltensten Fällen handelt es sich direkt um anthropogene Einträge; meist stammen diese Stoffe aus natürlichen Quellen. Allerdings können menschliche Aktivitäten die Mobilisierung der Stoffe verursacht haben. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Regeln beschrieben, die bei der Beurteilung von notwendigen aufbereitungstechnischen Maßnahmen zur Verminderung der Spurenstoffkonzentration und bei der Auswahl geeigneter Aufbereitungsverfahren zu beachten sind. Vorausgesetzt wird, dass Maßnahmen geprüft und ggf. ergriffen wurden, um die Einträge dieser Spurenstoffe in das Wasser zu verhindern bzw. zu minimieren
und diese Maßnahmen nicht zum Erfolg geführt haben.
