Indem Sie für die Manning-Gleichung einen mathematischen Ausdruck verwenden, können Sie Haltungen in der Draufsicht oder im Höhenplan beschriften, sodass die Flusskapazität als Grundlage für eine Analyse der Gesamtkapazität des Netzes angezeigt wird. In AutoCAD Civil 3D gibt es keine Möglichkeit, Haltungen anhand eines Flusswerts zu konstruieren, der in der Regel in Kubikfuß pro Sekunde ausgedrückt wird. Mit dem Ausdruck können Sie jedoch durchaus hydraulisch konstruieren. Dies ist ein gutes Beispiel dafür, wie der kreative Einsatz von Ausdrücken mit Beschriftungsstilen Ihre Netzkonstruktionen erheblich optimieren kann.
Die Manning-Gleichung gilt als technischer Standard für die Berechnung der Flussrate in einer Haltung. Diese Gleichung ist ein Ausdruck, der vier Komponenten einer Haltung verwendet. Dabei handelt es sich um folgende vier Komponenten:
- Querschnittsbereich eines Flusses, ausgedrückt in Quadratfuß
- Neigung, ausgedrückt in Fallhöhe in Fuß über die Länge in Fuß
- Hydraulischer Radius, ausgedrückt in Fuß und berechnet als Flussquerschnittsbereich, dividiert durch den benetzten Umfang
- Rauigkeitskoeffizient, der als "n"-Wert von Manning bekannt ist und nicht über Maßeinheiten verfügt
Die Grundgleichung mit britischen Einheiten lautet wie folgt:
- Q = (1.49/n) * Fläche * (hydraulischer Radius)^(2/3) * (Gefälle)^(1/2), wobei Q der Fluss in Kubikfuß pro Sekunde ist.
Wenn man davon ausgeht, dass die theoretische Höchstkapazität einer Haltung erreicht ist, wenn sie zu 100 % gefüllt ist, kann der hydraulische Radius für eine Haltung mit Kreisprofil auf einen einfachen Ausdruck reduziert werden:
- Hydraulischer Radius = Fläche / Umfang
- Hydraulischer Radius = pi*r^2 / 2*pi*r
- Hydraulischer Radius = r / 2, wobei r der Radius in Fuß ist.
Wenn man diese Vereinfachung berücksichtigt, kann die Manning-Gleichung für die Flussrate in Haltungen mit Kreisprofil auf eine Funktion von Haltungsradius, Neigung und Rauigkeit reduziert werden:
- Q = (1.49/n) * pi * r^2 * (r/2)^(2/3) * (Gefälle)^(1/2)
Anzeigen von Haltungskomponenten
Sie können Objektbeschriftungsstile in AutoCAD Civil 3D aus den grundlegenden Komponenten der Objekte, die sie beschriften sollen, zusammensetzen. Ein Beschriftungsstil für eine Parzellenlinie kann z. B. so eingerichtet werden, dass er den Quadrantenwinkel und die Entfernung dieser Linie anzeigt. Dabei handelt es sich um zwei der grundlegenden Komponenten. Ähnlich können Sie Haltungsbeschriftungsstile so einrichten, dass sie die grundlegenden Komponenten, wie z. B. Neigung oder Durchmesser, in der Draufsicht oder im Höhenplan anzeigen. Darüber hinaus können Sie Tabellen erstellen, deren Felder durch die grundlegenden Komponenten einer Reihe von Parzellenlinien oder Haltungen mit Daten gefüllt werden.
Ausdruck für die Punkthöhe
Mit Beschriftungsstilen können Sie mathematische Ausdrücke anhand der Komponenten der beschrifteten Objekte erstellen und benennen. Sie können beispielsweise einen Ausdruck für Punkthöhen auf einem DGM erstellen, mit dem ein bestimmter Wert von der eigentlichen DGM-Höhe subtrahiert wird. Der Ausdruck könnte UNTERGRUND genannt werden, und die Zusammensetzung könnte folgendermaßen aussehen: {DGM-Höhe}-2, wobei DGM-Höhe eine Komponente oder benannte Eigenschaft des DGM ist.
Nach der Erstellung kann dieser Ausdruck als Komponente für Beschriftungsstile und Tabellenstile verwendet werden. Erstellen Sie einen Beschriftungsstil für ein Punkthöhen-DGM mithilfe des Ausdrucks SUBGRADE. Verwenden Sie hierzu das Dialogfeld Neuer Ausdruck (siehe Abbildung 10).
Abbildung 10: Ausdruck für einen DGM-Beschriftungsstil