Wasserqualitätsparameter

Die folgenden Parametersätze werden in einer Simulation der Wasserqualität verwendet:

• Verbindungsparameter: Reaktionsratenparameter
• Wasserqualitätsparameter des Knotens: Parameter für Schadstoffkonzentration, anfängliches Wasseralter und quellenabhängige Reaktionsrate
• Reservoirparameter: Parameter für Mischsteuerungen und Reaktionsraten
• Laufparameter: Modellparameter für Trace-Knotenauswahl und Reaktionsrate

Darüber hinaus werden WQ-Trübheitsparameter bei der Durchführung einer Trübheitsanalyse verwendet:

• Trübheitsparameter für Verbindung
• Trübheitsparameter für Knoten
• Laufparameter: Option zum Einschließen der Trübheitsanalyse

Modellparameter für die Wasserqualität

Parameter verknüpfen

Es werden zwei Reaktionsratenparameter auf der Seite Rohrdefinition des Eigenschaftenblatts der Verbindung festgelegt:

• Massenkoeffizient: Reaktionsratenparameter, der zur Berechnung der Konzentrationsänderung einer Substanz bei der Reaktion mit im Massenstrom enthaltenen Material verwendet wird. Der Massenkoeffizient hat einen positiven Wert, wenn die Konzentration der Substanz mit der Zeit zunimmt, und einen negativen Wert, wenn die Konzentration mit der Zeit abgebaut wird. Der Vorgabewert ist -0.5, wenn der Wert für die Verbindung nicht festgelegt oder auf 0 gesetzt ist.
• Wandkoeffizient: Reaktionsratenparameter, der zur Berechnung der Konzentrationsänderung einer Substanz bei der Reaktion mit dem Material entlang der Rohrwände verwendet wird. Der Wandkoeffizient hat einen positiven Wert, wenn die Konzentration der Substanz mit der Zeit zunimmt, und einen negativen Wert, wenn die Konzentration mit der Zeit abgebaut wird. Der Vorgabewert lautet -0.3, wenn der Wert für die Verbindung nicht festgelegt oder auf 0 gesetzt ist.

Anmerkung: Quellenabhängige Massenkoeffizientenwerte können an einzelnen Knoten angegeben werden, wodurch der Wert für Massenkoeffizient des Rohrs beim Berechnen der Reaktionsraten für Wasser, das am Knoten in das System gelangt ist, überschrieben oder skaliert werden kann.

Wasserqualitätsparameter des Knotens

Die Parameter auf der Seite Wasserqualität – Profil des Eigenschaftenblatts des Knotens sind Teil der Steuerungsdaten für jeden Knoten im Netz.

• Anfangskonzentration: Wenn diese Option nicht festgelegt ist, lautet der Vorgabewert Anfangskonzentration für nicht festgelegte Knoten, die in den Laufparametern oder gelösten Stoffdaten (siehe unten) definiert ist. Anfangskonzentrationswerte für alle Knoten im Netz können anhand von Ergebnissen aus einer früheren Simulation aktualisiert werden.
• Zeitvariable Zuflusskonzentration: Ein zeitvariables Profil der Zuflusskonzentration kann für den Knoten festgelegt werden. Weitere Informationen finden Sie im Thema Schadstoffzufluss.
• Quelltyp: Dies ist die Methode, mit der das im Wasserqualitätsraster definierte Konzentrationsprofil während der Simulation angewendet wird. Die Optionen lauten wie folgt:

  Feste Konzentration	Die Konzentration an einem Knoten wird auf das im Wasserqualitätsraster definierte Profil festgelegt. Bei Reservoirknoten wird das Konzentrationsprofil auf das in das Reservoir eintretende Wasser angewendet. Am Reservoirknoten kann es zu einer Vermischung kommen. Weitere Informationen finden Sie unter "Mischsteuerungen für die Wasserqualität". Tipp: Verwenden Sie einen Konzentrationswert von <0 im Profil, um die Konzentrationsquelle auszuschalten und zuzulassen, dass anhand des Zuflusses von stromaufwärts gelegenen Rohren die Konzentration am Knoten festgelegt wird.
  Zusätzliche Konzentration	Das im Wasserqualitätsraster definierte Konzentrationsprofil wird zusätzlich zur berechneten Konzentration auf das aus dem Knoten austretende Wasser angewendet.
  Konzentrationsverstärker	Die Konzentration im aus dem Knoten austretenden Wasser wird auf das im Wasserqualitätsraster definierte Profil festgelegt (vorausgesetzt, die während der Simulation berechnete Konzentration ist geringer als die definierte Konzentration).
  Zusätzlicher Massenstrom	Das im Wasserqualitätsraster definierte Massenstromprofil wird zusätzlich zur berechneten Konzentration auf das aus dem Knoten austretende Wasser angewendet.

• Anfängliches Wasseralter: Wird verwendet, um das Alter des Wassers festzulegen, das vom Knoten in das Netz eintritt.

Datenfelder für quellenabhängige Koeffizienten werden verwendet, um Parameter für Massenkoeffizienten anzugeben, die auf das Wasser angewendet werden, das am Knoten in das System einfließt.

• Massenkoeff.-Modus: Methode zur Anwendung des Massenkoeffizienten (siehe unten) auf Wasser, das am Knoten in das System eintritt. Die Optionen lauten wie folgt:

  Nicht aktiv	Der Massenkoeffizient für den Knoten wird nicht auf das Wasser angewendet, das am Knoten in das System eindringt. Die für die einzelnen Rohre festgelegten WQ-Massenkoeffizientenwerte werden zur Berechnung der Konzentrationsänderung verwendet.
  Ersetzen	Der am Knoten angegebene Massenkoeffizient überschreibt die WQ-Massenkoeffizientenwerte, die bei der Berechnung der Konzentrationsänderung für einzelne Rohre angegeben werden.
  Skalieren	Der am Knoten angegebene Massenkoeffizient wird als Multiplikationsfaktor auf WQ-Massenkoeffizientenwerte angewendet, die für einzelne Rohre angegeben sind.

• Massenkoeffizient: Parameter für die Reaktionsrate, der zur Berechnung der Konzentrationsänderung einer Substanz bei der Reaktion mit dem im Massenstrom enthaltenen Material verwendet wird.

  Der hier angegebene Wert wird auf das Wasser angewendet, das am Knoten in das System eintritt.

  Der Massenkoeffizient hat einen positiven Wert, wenn die Konzentration der Substanz mit der Zeit zunimmt, und einen negativen Wert, wenn die Konzentration mit der Zeit abgebaut wird.

• Aufl. Massenkoeffizient: Methode zur Anwendung des Auflösungs-Massenkoeffizienten (siehe unten) auf Wasser, das am Knoten in das System eintritt. Die Optionen lauten wie folgt:

  Nicht aktiv	Der Auflösungs-Massenkoeffizient für den Knoten wird nicht auf Wasser angewendet, das am Knoten in das System eindringt. Die für die einzelnen Reservoirs festgelegten Werte des WQ-Reaktionskoeffizienten werden zur Berechnung der Konzentrationsänderung verwendet.
  Ersetzen	Der am Knoten angegebene Auflösungs-Massenkoeffizient überschreibt die Werte des WQ-Reaktionskoeffizienten, die bei der Berechnung der Konzentrationsänderung in einzelnen Reservoirs angegeben werden.
  Skalieren	Der am Knoten angegebene Auflösungs-Massenkoeffizient wird als Multiplikationsfaktor auf die WQ-Reaktionskoeffizientenwerte angewendet, die für einzelne Reservoirs angegeben sind.

• Auflösungs-Massenkoeffizient: Parameter für die Reaktionsrate, der zur Berechnung der Konzentrationsänderung einer Substanz bei der Reaktion mit dem im Reservoir enthaltenen Material verwendet wird.

  Der hier angegebene Wert wird auf das Wasser angewendet, das am Knoten in das System eintritt.

  Der Massenkoeffizient hat einen positiven Wert, wenn die Konzentration der Substanz mit der Zeit zunimmt, und einen negativen Wert, wenn die Konzentration mit der Zeit abgebaut wird.

Reservoirparameter

Die Wasserqualitätsparameter für Knoten können an einem Reservoirknoten festgelegt werden.

Zusätzliche Wasserqualitätsparameter finden Sie auf den Seiten Reservoirparameter und Reservoirsteuerung des Eigenschaftenblatts des Reservoirs:

• Reaktionskoeffizient: Reaktionsratenparameter, der zur Berechnung des Konzentrationswachstums oder -abfalls einer Substanz bei der Reaktion mit dem Material im Reservoir verwendet wird. Der Vorgabewert lautet -0.25, wenn für das Reservoir kein Wert festgelegt ist.
• Die Mischmodell-Parameter des Reservoirs sind Teil der Steuerungsdaten für einen Reservoirknoten. Weitere Informationen finden Sie unter "Mischsteuerungen für die Wasserqualität".

Anmerkung: Quellenabhängige Massenkoeffizientenwerte können an einem einzelnen Knoten angegeben werden, wodurch der Wert für Reaktionskoeffizient des Reservoirs beim Berechnen der Reaktionsraten für Wasser, das am Knoten in das System gelangt ist, überschrieben oder skaliert werden kann.

Parameter für die Trübheitsanalyse

Trübheitsparameter für Verbindung

Trübheitsparameter werden auf der Seite WQ-Trübheit des Eigenschaftenblatts der Verbindung festgelegt.

Wenn keine Werte festgelegt sind, kann das Rohr keine Trübheitsquelle sein, obwohl eine Trübheit dennoch von stromaufwärts liegenden Rohren oder Knotenquellen durch das Rohr verlaufen kann.

Damit ein Rohr als mögliche Trübheitsquelle gelten kann, müssen alle Felder mit Ausnahme von Erosionsexponent einen Wert größer als null aufweisen. Das Feld Erosionsexponent kann einen beliebigen Wert aufweisen. Wenn nichts angegeben wird, wird der Vorgabewert 2 übernommen.

• Max. Scherfestigkeit: Maximalwert für die Scherfestigkeit der Korrosionsschicht an der Rohrwand.

  Maximalwert, bei dem die hydraulische Scherfestigkeit dazu führt, dass Material von der Rohrwand erodiert wird.

• Anfängliche Scherfestigkeit: Anfangswert für die Scherfestigkeit der Korrosionsschicht an der Rohrwand.

  Die hydraulische Scherfestigkeit muss diesen Anfangswert überschreiten, damit die Erosion des Materials von der Rohrwand beginnt.

• Erosionskoeffizient: Parameter zur Berechnung der Menge des von der Rohrwand erodierten Materials, wenn die hydraulische Scherspannung die Scherfestigkeit der Korrosionsschicht überschreitet; die übermäßige Scherung.
• Erosionsexponent: Potenz, um die das Verhältnis zwischen der übermäßigen Scherung und der maximalen Scherfestigkeit erhöht wird, wenn die Menge des von der Rohrwand freigesetzten Materials berechnet wird.

  Ein Wert von null wird so interpretiert, dass die Erosion unabhängig von der übermäßigen Scherung ist.

• Freigabekoeffizient: Parameter zur Berechnung des Anstiegs der Trübheit infolge des von der Rohrwand erodierten Materials.

Trübheitswerte können mithilfe von SQL für mehrere Verbindungen festgelegt werden. Siehe Beispiel

Das folgende SQL-Beispiel zeigt ein Dialogfeld an, in dem Werte für die einzelnen Trübheitsparameter angegeben werden können. Geben Sie die Trübheitsparameterwerte ein, und klicken Sie auf OK, um die Werte auf alle Verbindungen mit zugeordneter Steuerung anzuwenden.

PROMPT LINE $maxshear 'Default Max Shear Strength' STRING; PROMPT LINE $intshear 'Default Initial Shear Strength' STRING; PROMPT LINE $erosioncoeff 'Default Erosion Coeff' STRING; PROMPT LINE $erosionexp 'Default Erosion Exponent' STRING; PROMPT LINE $releasecoeff 'Default Release Coeff' STRING; PROMPT DISPLAY; SET joined.wq_max_shear_strength = $maxshear; SET joined.wq_init_shear_strength = $intshear; SET joined.wq_erosion_coefficient = $erosioncoeff; SET joined.wq_erosion_exponent = $erosionexp; SET joined.wq_release_coefficient = $releasecoeff;

Trübheitsparameter für Knoten

Die Datenwerte für das Trübheitsprofil werden auf der Seite Wasserqualität – Trübheitsprofil des Eigenschaftenblatts des Knotens festgelegt:

• Anfangstrübheit: Wenn Anfangstrübheit nicht festgelegt ist, wird der Vorgabewert auf null gesetzt.
• Zeitvariables Trübheitsprofil: Ein zeitvariables Trübheitsprofil kann für den Knoten festgelegt werden.

• Quelltyp: Methode, mit der das im Trübheitsraster definierte Trübheitsprofil während der Simulation angewendet wird. Die Optionen lauten wie folgt:

  Feste Trübheit	Die Trübheit an einem Knoten wird auf das im Trübheitsraster definierte Profil festgelegt. Tipp: Verwenden Sie einen Trübheitswert von <0 im Profil, um die Trübheitsquelle zu deaktivieren und zuzulassen, dass anhand der Trübheit aus stromaufwärts liegenden Rohren die Trübheit am Knoten festgelegt wird.
  Zusätzliche Trübheit	Das im Trübheitsraster definierte Trübheitsprofil wird zusätzlich zur berechneten Trübheit auf das aus dem Knoten austretende Wasser angewendet.

Laufparameter

Überblick

Die Laufparameter werden im Dialogfeld Optionen für Wasserqualität festgelegt, wenn Sie einen Wasserqualitätslauf planen.

Im Dialogfeld Optionen können bis zu zehn Trace-Knoten ausgewählt werden. Bei einer solchen Auswahl sind zusätzliche Berichtsfunktionen für die Verfolgung der Vermischung von Wasser aus verschiedenen Quellen verfügbar:

• Zusätzliche Felder im Knotenergebnisraster, die zwei Elemente angeben: den Prozentsatz des Wassers am Knoten, der von jedem Trace-Knoten stammt; und welcher Trace-Knoten als dominante Quelle fungiert (die Quelle, die den größten Teil des Wassers bereitstellt, das den Knoten erreicht). Anmerkung: Unter Umständen gibt es keine dominante Quelle, oder es ist eventuell nicht möglich, die dominante Quelle abzuleiten.
• Zusätzliche Diagrammoptionen für die grafische Darstellung der Trace (%) von Wasser an einem Knoten, der aus dem/den Trace-Knoten stammt, sowie zur grafischen Darstellung der dominanten Quelle.

Im Dialogfeld Optionen kann ein Datenobjekt für gelösten Stoff mit Wasserqualitätsparametern, die während der Simulation verwendet werden sollen, ausgewählt werden. Die im Datenobjekt für gelösten Stoff definierten Werte werden im Dialogfeld Optionen unterhalb des Auswahlfelds angezeigt. Wenn ein Datenobjekt für gelösten Stoff nicht ausgewählt ist, werden die Vorgabewerte wie im Dialogfeld angezeigt verwendet.

Parameter

Die Parameter im Dialogfeld Optionen für Wasserqualität, die am meisten beachtet werden müssen, lauten:

• Stagnierender Grenzwert: Dies ist die Berechnungsgenauigkeit für Berechnungen der Wasserqualität. Der Vorgabewert ist die in der Ansicht Hydraulischen Lauf planen angegebene hydraulische Berechnungsgenauigkeit.
• Wasserqualität-Zeitschritt: Definiert das Intervall für die Berechnung der Wasserqualität. Der Vorgabewert beträgt 10 % des hydraulischen Zeitschritts, der in der Ansicht Hydraulischen Lauf planen angegeben ist.
• Lagrange-Solver verwenden: Aktivieren Sie diese Option, um einen zeitbasierten Lagrange-Ansatz zum Verfolgen der Bewegung und Vermischung von Wasser im gesamten Netz zu verwenden. Wenn diese Option deaktiviert ist (Vorgabe), verwendet InfoWorks WS Pro ein Eulersches Wasserqualitätsmodell.
• Trübheitsanalyse durchführen: Aktivieren Sie diese Option, um Trübheitsanalysen in die Simulation aufzunehmen.