Dialogfeld Datenobjekt für gelösten Stoff

Erfahren Sie, wie Sie eine Simulation der Wasserqualität mithilfe des Datenobjekts für gelösten Stoff durchführen.

Weitere Informationen finden Sie unter Simulationen der Wasserqualität.

Das Datenobjekt für gelösten Stoff unterstützt:

• Simulationen der Wasserqualität mit einer einzelnen Substanz
• Simulationen der Wasserqualität für mehrere wechselwirkende gelöste Stoffe
• Paralleles Modell zweiter Ordnung (2RA)

Die Funktion von InfoWorks WS Pro für mehrere wechselwirkende gelöste Stoffe heißt Multi Solute Quality (MSQ) und ist MSX von EPANET ähnlich.

Die Funktion von InfoWorks WS Pro für das parallele Modell zweiter Ordnung (2RA) ist ein umfassendes Massen-Chlorabbaumodell für die Simulation von Rückständen in Wasserverteilungssystemen (Fisher, I., Kastl, G., Sathasivan, A. (2017). Urban Water Journal 14 (4), 361–368). Bei Auswahl dieser Option werden die Werte im Dialogfeld Datenobjekt für gelösten Stoff vorab ausgefüllt.

SIe können das Dialogfeld Datenobjekt für gelösten Stoff öffnen, indem Sie das Datenobjekt für gelösten Stoff aus der Strukturansicht in das Hauptfenster ziehen oder mit der rechten Maustaste auf das Datenobjekt für gelösten Stoff klicken und Öffnen im Kontextmenü auswählen.

Funktionen im Dialogfeld Allgemein

Element	Beschreibung
Basis aktivieren (Kontrollkästchen)	Wenn diese Option aktiviert ist, werden Simulationen der Wasserqualität einer einzelnen Substanz aktiviert.	Anmerkung: Die Basiswasserqualität und MSQ können gleichzeitig simuliert werden.
MSQ aktivieren (Kontrollkästchen)	Bei Aktivierung: Aktiviert MSQ-Wasserqualitätssimulationen. Zeigt die MSQ-Registerkarten an.
MSQ testen (Schaltfläche)	Es werden alle Fehler bei der Einrichtung des MSQ-Modells gemeldet. Hinweis: Bei Anwendung von MSQ auf ein Netz erfolgt eine zusätzliche Validierung.
Speichern (Schaltfläche)	Speichert alle Änderungen, die im Dialogfeld vorgenommen werden.

Registerkarte Basiswasserqualität

Hier geben Sie Simulationen der Wasserqualität für einzelne Arten an.

Parameter	Vorgabe	Beschreibung
Konservative Substanz	Deaktiviert	Aktivieren Sie dieses Kontrollkästchen, um eine konservative Substanz zu modellieren: Für die Massen- und Wandkoeffizienten wird der Wert null angenommen. Lassen Sie dieses Kontrollkästchen deaktiviert, wenn Sie eine nicht konservative Substanz modellieren möchten: Bei der Berechnung der Abbauwerte werden für Rohre definierte Massen- und Wandkoeffizienten verwendet.
Anfangskonzentration für nicht festgelegte Knoten	0.00/(mg/l)	Die Anfangskonzentration der zu testenden Substanz zu Beginn der Simulation. Dieser Wert wird für Knoten verwendet, bei denen die Anfangskonzentration nicht festgelegt wurde (bearbeitbar auf der Seite Wasserqualität – Profil des Eigenschaftenblatts Knoten). Basisknoten, Hydrantenknoten und Reservoire Bei der Abbildung handelt es sich um eine Anfangskonzentration. Sie wird im Laufe der Zeit weggespült. Konstanter Wasserspiegel, Übertragungsknoten und Brunnen Diese Knoten sind Eingaben für das System. Die Anfangskonzentration stellt eine kontinuierliche Eingabekonzentration über den Zeitraum der Simulation dar.
Konzentrationsgrenzwert	0.00/(mg/l)	Grenzkonzentration bei der Berechnung der Gleichungen für Massen- und Reservoirreaktionen. Die Konzentration darf beim Abbau gelöster Stoffe nicht unter den Konzentrationsgrenzwert fallen. Umgekehrt darf die Konzentration bei einer Zunahme gelöster Stoffe nicht den Konzentrationsgrenzwert übersteigen (d. h. positive Werte des Massenkoeffizienten).
Michaelis-Menten-Kinetik	Deaktiviert	Markieren Sie dieses Kontrollkästchen, um die Michaelis-Menten-Geschwindigkeitsgleichung bei der Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeiten zu verwenden. Die Gleichung führt zu Verhalten erster Ordnung bei niedrigen Konzentrationen und zu Verhalten nullter Ordnung bei höheren Konzentrationen. Diese Einstellung überschreibt die Ordnung der Massengleichung (wendet den Wert -1 an). Diese Einstellung wirkt sich nicht auf die Ordnung der Reservoir-Massengleichung aus.
Ordnung der Massengleichung	1	Bei der Berechnung der Massenvolumenstrom-Reaktionsgeschwindigkeit verwendete Reaktionsordnung. Verwenden Sie 0 für Reaktionen nullter Ordnung, 1 für Reaktionen erster Ordnung, 2 für Reaktionen zweiter Ordnung usw. Verwenden Sie eine beliebige negative Zahl für Michaelis-Menten-Kinetik. Werte zwischen 0 und 1 werden standardmäßig auf 0 festgelegt.
Ordnung der Wandgleichung	1	Bei der Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit der Rohrwand verwendete Reaktionsordnung. Zur Auswahl stehen: 1 für Reaktionen erster Ordnung und 0 für Reaktionen mit konstanter Geschwindigkeit. Alle Werte ungleich null werden vorgabemäßig auf 1 gesetzt.
Ordnung der Reservoir-Massengleichung	1	Reaktionsordnung, die bei der Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit einer Substanz mit Material in einem Reservoir verwendet wird. Wird unabhängig von der Ordnung der Rohr-Massengleichung berechnet, bei der Auswahl der Werte gelten jedoch die gleichen Einschränkungen.
Molekulare Diffusion	1.21x10-9 m2/s	Molekulare Diffusion der transportierten Substanz, die bei der Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit der Rohrwand verwendet wird.

Registerkarte MSQ – gelöste Stoffe

Hier definieren Sie eine beliebige Anzahl von gelösten Stoffen.

Element	Beschreibung
WQ – ID gelöster Stoff	Die IDs der gelösten Stoffe werden in Eigenschaftenblättern und in den Ergebnissen verwendet. Alle IDs in diesem Raster müssen eindeutig sein. Anmerkung: Wenn Sie einen gelösten Stoff definieren, der auf _EXP endet, wird er beim Öffnen der Ergebnisse als Exposition in Stunden angezeigt. Alles vor _EXP wird berücksichtigt und dann "Exposure" angehängt. Im Dialogfeld Auswählen, was grafisch dargestellt werden soll kann die Angabe als Element für Diagramme ausgewählt werden. Sie können die Expositionszeit im Dialogfeld Optionen – Seite Einheiten auf Stunden/Minuten einstellen. Diese Option ist vorgabemäßig auf Stunden festgelegt.
WQ – Beschreibung des gelösten Stoffs	Die Beschreibung des gelösten Stoffs (ID) für die Wasserqualität.
Typ für gelösten Stoff	Gibt an, ob der gelöste Stoff in der Massenflüssigkeit oder an den Rohrwänden vorhanden ist.
Anfangskonzentration für nicht festgelegte Verbindungen	Konzentrationen sind wie folgt definiert: Rohre besitzen eine Konzentration im Wasserkörper und an der Wand. Reservoire und Knoten weisen im Allgemeinen eine Konzentration im Wasserkörper auf und können zulaufende Quellen bereitstellen. Anfangskonzentrationen können festgelegt werden für: Reservoire und Knotentypen im Allgemeinen, Anfangswerte in der Wassermasse. Verbindungstypen; definiert Anfangskonzentrationen für adsorbierte gelöste Stoffe. Anmerkung: Diese Anfangskonzentrationen gelten für "nicht festgelegte Knoten" oder "nicht festgelegte Verbindungen". Es handelt sich um globale Vorgabewerte, die für einzelne Modellobjekte überschrieben werden können.
Anfangskonzentration für nicht festgelegte Knoten

Registerkarte MSQ-Konstanten

Konstanten werden verwendet, um Gleichungen verständlicher zu machen, und sind optional.

Es können beliebig viele Konstanten-IDs mit zugehörigen numerischen Werten definiert werden. Die Konstanten-IDs werden durch die numerischen Werte ersetzt, wenn die Engine auf die Gleichungen reagiert.

Registerkarte MSQ-Variablen

Variablen werden verwendet, um Gleichungen verständlicher zu machen, und sind optional.

Variablen-IDs werden im Texteditor definiert, eine pro Zeile. Variablen definieren einen Ausdruck durch Kombination von Konstanten, numerischen Werten, algebraischen Operatoren und reservierten Schlüsselwörtern.

Registerkarte MSQ-Reservoirgleichungen

Die Art und Weise, wie sich gelöste Stoffe in Reservoiren im Laufe der Zeit ändern, wird auf dieser Registerkarte definiert.

In diesem Textfeld wird ein gelöster Stoff pro Zeile definiert. In diesem Abschnitt werden nur gelöste (Massen-)Stoffe berücksichtigt.

Geben Sie für jeden gelösten Stoff eine Gleichung an, die die zeitliche Veränderung definiert. Diese Definition ist auf zwei Arten möglich:

• eine Änderungsrate, die als "DDT (A5) = ...." festgelegt ist
• reversible Reaktionen (d. h. Gleichgewichte) sind als "A5 = ..." festgelegt. Dies ist für schnelle Reaktionen ausgelegt.

Die Gleichung für jeden gelösten Stoff setzt sich aus Zahlen, arithmetischen Operatoren, Konstanten, Variablen und IDs für gelöste Stoffe zusammen.

Registerkarte MSQ-Rohrgleichungen

Die Art und Weise, auf die sich gelöste Stoffe in Rohren im Zeitverlauf verändern, wird auf dieser Registerkarte definiert. Dabei handelt es sich sowohl um Veränderungen adsorbierter gelöster Stoffe als auch um solche, die in der Masse des Wassers gelöst sind.

Die Gleichungen für Rohre werden nach denselben Regeln konstruiert wie für Reservoirs. Eine Ausnahme besteht darin, dass Rohrgleichungen auch adsorbierte gelöste Stoffe enthalten können.

Schlüsselwörter und Operatoren für die Registerkarten MSQ Variablen und Gleichungen

Schlüsselwörter

DIAM	Rohrdurchmesser
LÄN	Rohrlänge
SAV	Rohrfläche pro Volumeneinheit
FLOW	Rohrvolumenstrom
VEL	Rohrgeschwindigkeit
RE	Reynoldszahl
VSH	Schergeschwindigkeit
DWF	Darcy-Weisbach-Reibungsfaktor
CWK	Colebrook-White-Rauigkeit
HWC	Hazen-Williams-Koeffizient

Operatoren

'('

')'

'**' und '^' sind alternative Formen von Exponentoperatoren.

'*'

'/'

'+'

'-'

'='

Funktionen der rechten Seite

SIN( )	COS( )	TAN( )	COT( )
ABS( )	SGN( )	SQRT( )	LOG( )	EXP( )
ASIN( )	ACOS( )	ATAN( )	ACOT( )
SINH( )	COSH( )	TANH( )	COTH( )
LOG10( )	STEP( )

Funktion der linken Seite

DDT()

Änderungsrate des gelösten Stoffs