Mithilfe des Befehls Freispiegelkanalnetzwerk analysieren können Sie Haltungen neu dimensionieren, Sohlen zurücksetzen und Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien gemäß den Vorgaben von HEC-22 berechnen.
Mithilfe dieses Dienstprogramms können Sie:
- Kanalnetze anhand geeigneter Niederschlagsdaten analysieren
- Ergebnisse grafisch und in CSV-Dateien überprüfen
- Ergebnisse auf ein Kanalnetz anwenden
Unten finden Sie ein Beispiel für eine Vorher/Nachher-Analyse eines Kanalnetzes in der Höhenplandarstellung.
| Kanalnetz vor der Neudimensionierung | Kanalnetz nach der Neudimensionierung |
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Es stehen drei Analysetypen zur Auswahl: Haltungen neu dimensionieren und Sohlen zurücksetzen, Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien berechnen und Zulaufanalyse.
- Haltungen neu dimensionieren und Sohlen zurücksetzen: Analysiert den Fluss durch die Haltungen. Danach werden die Haltungen neu dimensioniert und die Sohle zurückgesetzt, um dem Fluss Platz zu bieten. Sie können diese Ergebnisse über die Seite Ergebnisse des Dialogfelds auf das Kanalnetz anwenden. Durch das Anwenden der Analyseergebnisse werden die Haltungsgrößen und Sohlhöhen anhand der berechneten Ergebnisse aktualisiert. Dabei werden alle berechneten Eigenschaften auf das Kanalnetz angewendet.
Anmerkung: Mit dieser Option werden keine hydraulischen Eigenschaften (EGL und WSL) berechnet. Zur Berechnung hydraulischer Eigenschaften aktivieren Sie den Analysetyp Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien berechnen.
- Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien berechnen: Berechnet Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien und informiert Sie dann darüber, ob die einzelnen Linien im System den Status Normal, Mit Auflast oder Überflutet aufweisen. Sie können eine grafische Vorschau der Ergebnisse anzeigen (sofern die Zeichnung einen Höhenplan enthält). Sie können diese Ergebnisse über die Seite Ergebnisse des Dialogfelds auf das Kanalnetz anwenden. Durch das Anwenden der Analyseergebnisse werden die berechneten Werte für Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien auf die betroffenen Komponenten des Kanalnetzes angewendet.
- Zulaufanalyse: Analysiert die Kapazität der Zuläufe und gibt den Durchfluss, die Tiefe und die Ausbreitung an jedem Zulauf auf der Seite Ergebnisse des Dialogfelds an.
Die Berechnungen basieren auf dem Handbuch Urban Drainage Design Manual Third Edition, Hydraulic Engineering Circular No. 22 (HEC-22), veröffentlicht vom U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration.
- Die Analyse zum Berechnen der Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien folgt dem in Abschnitt 7.5 (Energy Grade Line Evaluation Procedure) beschriebenen Vorgang.
- Bei der Zulaufanalyse wird das in Kapitel 4 (Pavement and Drainage) beschriebene Verfahren befolgt.
Arbeitsablaufvoraussetzungen
Abhängig von der Art der Analyse, die Sie durchführen möchten, müssen einige Voraussetzungen erfüllt werden, bevor Sie die Analyse durchführen.
- Erstellen Sie eine Straßengeometrie. Um eine Zulaufanalyse mit dem Befehl Freispiegelkanalnetzwerk analysieren durchzuführen, müssen Sie je Zulauf Folgendes angeben: Querneigung des Fahrstreifens, Längsneigung, Rinnsteinbreite sowie Querneigung des Rinnsteins.
- Erstellen Sie das Kanalnetz mit Zuläufen, Rohren, Schächten und einer Auslaufposition. Wenn das Netz geändert wurde und Sie sich nicht mehr sicher sind, ob die Neigung, die Überdeckung und andere Netzregeln weiterhin eingehalten werden, führen Sie den Befehl Regeln anwenden für jeden Schacht/jedes Bauwerk und jede Haltung im Kanalnetz aus, bevor Sie den Befehl Freispiegelkanalnetzwerk analysieren ausführen.
- Zuläufe werden in Autodesk Civil 3D üblicherweise als Abwasserkanalschacht mit der Zulaufposition-Eigenschaft Auf Neigung oder Auf Wanne und dem Strukturtyp Gitterrostzulauf, Straßeneinlauf oder Kombination erstellt.
Verwenden Sie den Bereich Rinnsteindetails des Dialogfelds Schacht- und Bauwerkseigenschaften, um die Eigenschaften des Straßenareals um den Zulauf zu definieren. Diese Eigenschaften werden im Befehl Freispiegelkanalnetzwerk analysieren für Berechnungen bei der Zulaufanalyse verwendet.
Anmerkung: Geben Sie die Vorgabewerte für Rinnsteindetails im Dialogfeld Elementeinstellungen bearbeiten – Schacht/Bauwerk an. Die Vorgaben werden auf Schächte/Bauwerke angewendet, wenn Sie neue Kanalnetze erstellen. - Schächte werden in der Regel als Abwasserkanalschacht mit dem Strukturtyp Schacht erstellt.
- Es ist ein Auslaufschacht erforderlich, der während des Dimensionierungsvorgangs für die Haltung festgelegt wird. Folgende Komponententypen können als Auslaufkomponenten ausgewählt werden:
- Schächte, in die eine oder mehrere Haltungen hineinfließen, aus denen jedoch keine Haltungen hinausfließen.
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Schächte/Bauwerke, deren Strukturtyp auf der Registerkarte Komponenteneigenschaften des Dialogfelds Schacht- und Bauwerkseigenschaften als Abfluss angegeben wurde.
- Bogenhaltungen sind analysierbar, und ihre Biegung bleibt beim Anwenden der Ergebnisse erhalten. Durch die Analyse wird gegebenenfalls ihre Dimensionierung und die Anfangs- oder Endhöhe aktualisiert.
- Alle nicht-kreisförmigen Haltungen werden während der Analyse als kreisförmige Haltungen betrachtet. Die innere Breite dient als Durchmesser.
- Das Kanalnetz muss nicht mit einer Referenzhöhe verbunden sein. Wenn es jedoch eine Referenzoberfläche gibt, wird die Oberflächenhöhe zur Berechnung des Überdeckungswerts verwendet. Wenn es kein Referenz-DGM gibt, wird die Schacht- bzw. Bauwerkhöhe verwendet, um den Überdeckungswert zu berechnen.
- Die in den Einstellungen festgelegte Minimalüberdeckung gilt für alle Haltungen mit Ausnahme der letzten in Fließrichtung (mit Abfluss-Schacht/-Bauwerk verbunden). Dies kann dazu führen, dass der Abfluss-Schacht bzw. das Abfluss-Bauwerk und die verbundene Haltung über dem Boden angezeigt werden, wenn die Oberfläche steiler als die letzte Haltung in Fließrichtung ist, es sei denn, Sie aktivieren das Kontrollkästchen Abflusssohle beibehalten auf der Seite Allgemein. Bei Einstellung Abflusssohle beibehalten wird die Höhe am Abfluss beibehalten, und die Höhen des restlichen Kanalnetzes werden möglicherweise basierend auf den berechneten Haltungsneigungen abgesenkt.
- Wenn das ausgewählte Kanalnetz datenreferenziert war, können die Energiehöhenlinien und Wasserspiegellinien berechnet werden, aber die Analyseergebnisse können nicht auf das Kanalnetz angewendet werden.
- Optional kann das Kanalnetzwerk einem Höhenplan in der Zeichnung hinzugefügt werden. Dadurch können Sie über die Seite Ergebnisse des Dialogfelds mithilfe der Option Längsschnitt eine Vorschau der Änderungen am Kanalnetz anzeigen.
- Zuläufe werden in Autodesk Civil 3D üblicherweise als Abwasserkanalschacht mit der Zulaufposition-Eigenschaft Auf Neigung oder Auf Wanne und dem Strukturtyp Gitterrostzulauf, Straßeneinlauf oder Kombination erstellt.
- Erstellen Sie Einzugsgebiete (von einer Oberfläche oder von Objekten), die mit dem Zulauf verknüpft sind. Beim Erstellen von Einzugsgebieten wird der Überhöhungskoeffizient manuell festgelegt, und der Bereich und die Konzentrationszeit (Tc) werden als Eigenschaften des Einzugsgebiets berechnet. Diese Werte werden beim Dimensionierungsvorgang für Haltungen verwendet. Wenn die für ein Einzugsgebiet berechnete Tc jedoch unter dem in den Einstellungen festgelegten Mindestwert liegt, wird stattdessen der Wert aus den Einstellungen verwendet.
- Ermitteln Sie, ob dem System ein zusätzlicher Durchfluss zugeführt wird. Der bekannte Durchfluss kann auch für einen Zulauf festgelegt werden, für den kein Einzugsgebiet vorhanden ist.
- Bereiten Sie eine Niederschlagsdatendatei für die Position vor oder rufen Sie sie ab. Dabei kann es sich um eine NOAA- oder X-Degree-CSV-Datei oder eine Hydraflow-IDF-Datei handeln. Beispiele für Niederschlagsdateien sind unter C:\ProgramData\Autodesk\C3D 2023\deu\HHApps\IDF zu finden.
Festlegen von Vorgabeeinstellungen
Einstellungen, die manuell für Zustromflächen und Haltungen festgelegt werden müssen oder die als Werte in den Analyseberechnungen verwendet werden, können vorab auf der Seite Einstellungen als Vorgabewerte angegeben werden. Klicken Sie auf die Schaltfläche Einstellungen auf der Seite Allgemein, um dieses Dialogfeld zu öffnen.
Vorgabeeinstellungen für Schächte und Bauwerke können Sie im Dialogfeld Elementeinstellungen bearbeiten – Schacht/Bauwerk angeben.
Parameterzuordnungen für mit dem Komponenten-Builder erstellte Komponenten
Sie können die Parameter von Komponenten, die mit dem Komponenten-Builder erstellt wurden, den Parametern zuordnen, die für den Befehl Freispiegelkanalnetzwerk analysieren erforderlich sind.
Durch die Zuordnung der Parameter und deren Anwendung auf die Schächte/Bauwerke in vorhandenen Kanalnetzen müssen Sie die Werte nicht manuell angeben, wenn Sie den Befehl Freispiegelkanalnetzwerk analysieren verwenden.
Weitere Informationen finden Sie unter So ordnen Sie Entwässerungsschacht-/-bauwerksparameter für die Freispiegelkanalnetzwerk-Analyse zu.
Netzdetail-Informationen
Verwenden Sie die Seite Netzdetails des Dialogfelds Freispiegelkanalnetzwerk analysieren, um die Netzdetail-Informationen zu überprüfen und zu ändern, die für die ausgewählten Analysetypen relevant sind.
Wenn der von Ihnen ausgewählte Analysetyp nicht möglich ist, wird unter der Schaltfläche Netzdetails auf der Seite Allgemein des Dialogfelds Freispiegelkanalnetzwerk analysieren eine Fehlermeldung angezeigt.
Wenn einige der Netzdetail-Informationen überprüft werden sollten, wird unter der Schaltfläche Netzdetails auf der Seite Allgemein eine Warnmeldung angezeigt.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Netzdetails, um die Seite Netzdetails zu öffnen, auf der Sie die Fehler und Warnungen einsehen und die Netzdetail-Einstellungen ändern können.
Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Netzdetails (Dialogfeld Freispiegelkanalnetzwerk analysieren).
Analyseergebnisse
Wenn Sie auf die Schaltfläche Analysieren im Dialogfeld Freispiegelkanalnetzwerk analysieren klicken, wird die Seite Ergebnisse angezeigt.
Visuelle Hilfestellungen und QuickInfos werden angezeigt, um auf die Analyseergebnisse hinzuweisen.
Wenn Sie eine Zeile in der Ergebnistabelle auswählen, werden im rechten Fensterbereich die detaillierten Informationen zu den Haltungen und Schächten/Bauwerken in der ausgewählten Linie angezeigt.
Weitere Informationen finden Sie unter Seite Ergebnisse (Dialogfeld Freispiegelkanalnetzwerk analysieren).
Kanalnetz-Komponentenersatz
Beim Analysetyp Haltungen neu dimensionieren und Sohlen zurücksetzen wird mit dem Befehl Freispiegelkanalnetzwerk analysieren im aktuellen Komponentenkatalog nach Ersatzkomponenten gesucht. Wenn eine erforderliche Komponentengröße im Katalog aufscheint, in der aktuellen Komponentenliste jedoch nicht vorhanden ist, wird sie nach dem Ersetzen der Komponenten der aktuellen Komponentenliste hinzugefügt.
Wenn die Analyse ergibt, dass eine andere Komponentengröße erforderlich ist, wird diese Größe in der ursprünglichen Haltungsfamilie abgefragt. Ist die erforderliche Größe in dieser Familie nicht vorhanden, wird in anderen im Kanalnetzwerk verwendeten Komponentenfamilien abgefragt. Das kann dazu führen, dass das Material einer Haltung in ein anderes Material geändert wird (jedoch nur, wenn das andere Material bereits im Kanalnetz verwendet wird).
| Bedingung | Bedingung 2 | Aktion... |
|---|---|---|
| Die ursprüngliche Komponente ist eine 18-Zoll-Betonhaltung und die Analyse ergibt, dass eine 12-Zoll-Haltung verwendet werden kann. | Eine 12-Zoll-Betonhaltung ist im Komponentenkatalog vorhanden. | Die 12-Zoll-Betonhaltung wird verwendet. |
| Die ursprüngliche Komponente ist eine 12-Zoll-Betonhaltung und die Analyse ergibt, dass eine 10-Zoll-Haltung verwendet werden kann. | Es ist keine 10-Zoll-Betonhaltung im Komponentenkatalog vorhanden. | Es wird eine 10-Zoll-Haltung in anderen im Kanalnetz verwendeten Komponentenfamilien abgefragt.
Anmerkung: Es wird eine Benachrichtigung ausgegeben, wenn das Material einer Haltung geändert wird, um eine Übereinstimmung mit der empfohlenen Größe zu erhalten. Zum Prüfen des Haltungsmaterials kann ein Haltungsbericht ausgegeben oder eine Tabelle in der Zeichnung erstellt werden, der bzw. die eine Spalte mit dem Haltungsmaterial enthält.
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Optimierungen nach der Neudimensionierung
- Es wird empfohlen, dass Sie nach dem Anwenden der Ergebnisse auf ein Kanalnetz, auf das Haltungsregeln angewendet wurden, die Haltungen auf der Registerkarte Übersicht im Projektbrowser prüfen, um auszuschließen, dass gegen Regeln verstoßen wurde.
- Es kann vorkommen, dass Position und/oder Höhe eines Auslaufschachts geändert werden müssen/muss, um dem gewünschten Überdeckungswert zu entsprechen.