04 Einfuehrung in Die Simulationssoftware EPANET
Transcript of 04 Einfuehrung in Die Simulationssoftware EPANET
Überblick
Allgemeine Informationen zu EPANET
Die Grafische Benutzeroberfläche
Arbeiten mit EPANET
Arbeiten in der *.inp Datei
Simulationen durchführen
Berechnungsergebnisse auswerten
Weitere Berechnungsprogramme
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Weitere Berechnungsprogramme
Beispiele
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Allgemeine Informationen zu EPANET
EPANET ist eine lizenzfreie Software zur hydraulischen Analyse von Wasserversorgungsnetzen.
EPANET wurde von der amerikanischen Umweltschutz-EPANET wurde von der amerikanischen Umweltschutz-behörde US EPA entwickelt und zur Verfügung gestellt.
Die Software und Benutzerhandbücher sind frei erhältlich unter:
www.epa.gov/nrmrl/wswrd/dw/epanet.html#downloads (englisch)
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
www.civil.usherbrooke.ca/cours/gci410/Epanet_fr.pdf (französisch)
www.gmmf.upv.es/descargas/Manual de EPANET v2E.pdf (spanisch)
www.uman.es/w/epanet/descargas.html (portugiesisch)
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Was kann EPANET?
Stationäre und zeitabhängige Simulation von Hydraulik und Wasserqualität in Druckrohrnetzen mit einer unbegrenzten Anzahl Wasserqualität in Druckrohrnetzen mit einer unbegrenzten Anzahl von Knoten und Strängen.
Berechnet Durchfluss in jedem Strang und Druck an jedem Knoten eines Netzes.
Weiterhin können Stoffkonzentrationen, das Alter des Wassers sowie die Ausbreitung von Tracern über eine beliebige Anzahl von Zeitschritten simuliert werden.
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Hydraulik
Unbegrenzte Größe des Netzes
Druckhöhenverlust nach Hazen-Williams, Darcy-Weisbach oder Chezy-Manning Formel
Berücksichtigung lokaler Druckhöhenverluste
Pumpen mit konstanter oder variabler Drehzahl
Beliebige Behältergeometrien
Mehrere Verbraucher mit unterschiedlichen Ganglinien an einem Knoten möglich
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Knoten möglich
Druckabhängige Entnahme
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Wasserqualität
Simuliert die Ausbreitung reaktiver (z.B. Chlor) und nicht-reaktiver Stoffe im Rohrnetz über die ZeitStoffe im Rohrnetz über die Zeit
Berechnet das Alter des Wassers im Rohrnetz (Stagnation)
Berechnet den Anteil des Durchflusses von einer bestimmten Quelle an allen anderen Knoten im Netz (Mischwasser)
Zeitabhängige Variation einer Stoffkonzentration an Einspeiseknoten
Vollständige Durchmischung oder Pfropfenströmung in Behältern
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Vollständige Durchmischung oder Pfropfenströmung in Behältern
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Grenzen des Anwendungsbereichs
Keine teilgefüllten Leitungen oder Lufteinschlüsse in RohrleitungenRohrleitungen
Keine Druckstoßberechnung
Keine Simulation von Rohrbrüchen
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Nützliches
Unter http://www.water-simulation.com/wsp/bb/ befindet sich ein Archiv mit häufig gestellten Fragen und Antworten zur Arbeit mit Archiv mit häufig gestellten Fragen und Antworten zur Arbeit mit EPANET
Folgender Link beschreibt wie man sich in eine Mailingliste von EPANET-Anwendern weltweit einschreiben kann:
http://www.computationalhydraulics.com/Communities/Listservers /epanet-users.asp
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Tutorial
Das EPANET-Tutorial erläutert an einem Beispiel Schritt für Schritt die Modellerstellung und Simulation mit der Softwaredie Modellerstellung und Simulation mit der Software
Kapitel 2 des EPANET-Handbuchs behandelt ausführlich dieses Tutorial
Das Tutorial kann im Hilfe-Menü aufgerufen werden.
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Verwalten von Rechennetzmodellen
EPANET-Modelle werden im Format *.net (binär) oder *.inp (Textdatei) abgelegt. Diese benötigen sehr wenig Speicherplatz.(Textdatei) abgelegt. Diese benötigen sehr wenig Speicherplatz.
Manche Bearbeitungsschritte lassen sich effizienter in diesen Textdateien durchführen als über die grafische Oberfläche.
Vor der Durchführung von Änderungen in einem Modell sollte eine Sicherheitskopie des Originals erstellt werden.
Zur besseren Übersicht empfiehlt es sich, für verschiedene
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Zur besseren Übersicht empfiehlt es sich, für verschiedene Szenarien jeweils eine neue Modelldatei anzulegen und alle Veränderungen zu kommentieren.
Vorsicht: EPANET hat keine „Rückgängig-Taste“ !
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Allgemeine Informationen zu EPANET
Arbeiten mit EPANET
Üblicherweise werden einer oder mehrere EPANET-Handbuch
der folgenden Arbeitsschritte ausgeführt:
Rohrnetz (Graph) zeichnen oder importieren
Elementeigenschaften (Attribute) editieren
Steuerung des Systems beschreiben
Berechnungsoptionen einstellen
EPANET-Handbuch
� Kapitel 6.1 & 11.4
� Kapitel 6.4
� Kapitel 6.5
� Kapitel 8.1
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Berechnungsoptionen einstellen
Simulationen durchführen
Ergebnisse analysieren
� Kapitel 8.1
� Kapitel 8.2
� Kapitel 9
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Werkzeugleiste
Legende Browser
Menüleiste
Legende Browser
Eigenschafts-Editor
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Statusleiste
Übersichtskarte
� Kapitel 4.1
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das File Menü
New - Ein neues EPANET Projekt erstellenOpen - Ein existierendes Projekt öffnenSave - Das aktuelle Projekt speichernSave As - Das aktuelle Projekt unter neuem Namen speichernImport - Ein Netz importieren
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Export - Ein Netz exportierenPage Setup - Ränder, Kopf- und Fußzeilen für Druck einrichtenPrint Preview - DruckvorschauPrint - DruckenPreferences - Voreinstellungen Exit - EPANET beenden
� Kapitel 4.2
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das Edit Menü
Copy To - Die aktive Ansicht (Karte, Bericht, Grafik oder Tabelle) in Datei kopierenSelect Object - Ein Objekt auf der Karte auswählenSelect Vertex - Einen Vertex auf der Karte auswählenSelect Region - Eine markierte Region auf der Karte auswählenSelect All - Alle sichtbaren Elemente auf der Karte auswählen
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� Kapitel 4.2
Group Edit - Eine Eigenschaft aller ausgewählten Elemente editieren
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das View Menü
Dimensions - Die Karteneinheiten einstellen Backdrop - Ein Hintergrundbild einfügenPan - Den Kartenausschnitt verschiebenZoom In - Einen Kartenausschnitt vergrößernZoom Out - Den Kartenausschnitt verkleinern
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
� Kapitel 4.2
Full Extent - Die gesamte Karte anzeigenFind - Ein Systemelement in der Karte findenQuery - Elemente mit bestimmten Eigenschaften abfragenOverview Map - Die Übersichtskarte ein- / ausblendenLegends - Die Legenden ein-/ ausblendenToolbars - Die Werkzeugleiste ein- / ausblendenOptions - Darstellungsoptionen verändern
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das Project Menü
Summary - Zeigt eine Zusammenfassung des ProjektsDefaults - Die Voreinstellungen eines Projekts editierenCalibration Data - Kalibrierungsdaten für das Projekt registrierenAnalysis Options - Berechnungsoptionen editierenRun Analysis - Eine Berechnung ausführen
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� Kapitel 4.2
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das Report Menü
Status - Bericht über Statusänderungen in Strängen über eine ZeitraumEnergy - Bericht über den Energieverbrauch von PumpenCalibration - Bericht über Differenzen zwischen Messung und SimulationReaction - Bericht über die durchschnittlichen Reaktionsraten im NetzFull - Erstellt einen vollständigen Bericht der Ergebnisse für alle
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� Kapitel 4.2
Knoten und Stränge zu jedem Zeitpunkt und speichert ihn als *.txt file.Graph - Erstellt Zeitreihen, Profile und Kontourlinien ausgewählter ParameterTable - Erstellt eine tabellarische Übersicht über gewählte Knoten und SträngeOptions - Verändert das Layout einer Tabelle, Grafik oder eines Berichts
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das Window Menü
Arrange - Arrangiert alle untergeordneten Fenster so, dass sie in das Hauptfenster passen
Close All - Schließt alle geöffneten Fenster (außer Map und Browser)Window List - Listet alle momentan geöffneten Fenster auf
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� Kapitel 4.2
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Menüleiste
Das Help Menü
Help Topics - Zeigt die Hilfe-Funktionen anUnits - Beschreibung der verwendeten Maßeinheiten Tutorial - Kurzes Tutorial zu EPANETAbout - Zeigt Informationen über diese Version von EPANET
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� Kapitel 4.2
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Standard-Werkzeugleiste
Standard-Werkzeuge
Shortcuts zu einigen häufig verwendeten Funktionen (neues Projekt, Projekt öffnen, Speichern, Drucken,
Auswerten & Darstellen
Die Ergebnisse einer Berechnung mittels Abfragen, Grafiken und Tabellen auswerten und grafisch visualisieren
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� Kapitel 4.3
öffnen, Speichern, Drucken, Kopieren, Löschen und Suchen
Run Analysis
Eine Berechnung starten
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Karten-Werkzeugleiste
Ein beliebiges Objekt auf der Karte auswählen
Einen Vertex auf einem Rohrstrang wählen
Eine Region auswählen
Den Kartenausschnitt verschieben / zoomen
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� Kapitel 4.2
Systemelemente hinzufügen:Knoten, Reservoir, Tank, Strang / Rohrleitung / Pumpe / Armatur
Eine Beschriftung hinzufügen
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die StatusleisteAuto-Length
Automatische Längenberechnung Längenberechnung für neue Stränge an- / ausschalten
Einheiten
Zeigt an, ob US-oder metrische Einheiten aktiviert sind
Zoom & Mauszeigerposition
Zeigt das aktuelle Zoomlevel und die Position des Mauszeigers an
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� Kapitel 4.4
Berechnungsstatus
Zeigt an, ob eine Berechnung ausgeführt wurde und ob sie erfolgreich war.
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Die Legende Skalierung
Einstellungen der Legende skalieren
Knoten-Legende
Grafische Visualisierung von Geländehöhe, Druck, Basisbedarf, aktueller Wasserentnahme, Qualität, ...
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...
Strang-Legende
Grafische Visualisierung von Durchmesser, Rauheit, Durchfluss, Fließgeschwindigkeit, Energieverlust, ...
Farbskala
Farbskala für die Darstellung anpassen
� Kapitel 7.7 und 9.2
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Der Browser
Data-Browser Map-Browser
Objektklasse wählen
Liste der Elemente in dieser
Objektklasse
Zu visualisierende Knoten-Variable
Zu visualisierende Strang-Variable
Angezeigter Zeitschritt
Animation der Ergebnisse
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� Kapitel 4.6
Elemente neu erstellen,
löschen und editieren
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Der Eigenschafts-Editor: Knoten (junctions)
Notwendige EingabenNotwendige Eingaben
Knoten-IDx,y - KoordinatenGeländehöhe [m]
Durchschnittsbedarf [l/s]Bedarfsganglinie
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
� Kapitel 4.8
Berechnungsergebnisse
Aktueller Verbrauch [l/s]Potential [m]
Druck [m]Qualität (z.B. Konzentration oder Alter)
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Der Eigenschafts-Editor: Stränge (pipes)
Notwendige Eingaben
Berechnungsergebnisse
Strang-IDStartknoten, Endknoten
Länge [m]Durchmesser [mm]
Rauheit [mm]Lokale Verluste
Anfangszustand (offen / geschlossen / CV)
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� Kapitel 4.8
Berechnungsergebnisse
Durchfluss [l/s]Fließgeschwindigkeit [m/s]
Druckverlust [m/km]Darcy-Weisbach Reibungsbeiwert � [-]
Reaktionsrate (für Wasserqualitätsberechnung)Qualität (Konzentration oder Alter)
Aktueller Status (offen / geschlossen)
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Die Grafische Benutzeroberfläche
Glossar der am häufigsten verwendeten Begriffebackdrop Hintergrundkartebase demand Basisbedarf / durchschnittl. Bedarfcross section Querschnitt
pattern Gangliniepotential Potenzialpressure Druckcross section Querschnitt
CV Rückschlagklappe (check valve)demand Bedarfdemand factor Verbrauchsfaktordemand node Bedarfsknotendemand pattern Bedarfsgangliniediameter Durchmesserelevation HöheFCV Durchflussregler (flow control valve)flow Durchflussflow arrow Fliessrichtungspfeilhead Druckhöhehead loss Druckhöhenverlustinitial level Anfangsfüllstand
pressure DruckPRV Druckminderer (pressure reducing valve)PSV Druckunterstützer (pressure sustaining valve)pump Pumpepump curve Pumpenkennliniereservoir Reservoirroughness Rauheitstatus Statustank BehälterTCV Drosselschieber (throttle control valve)time step Zeitschrittvalve Schieber, Armaturvelocity Fliessgeschwindigkeitvertex Knickpunkt
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
initial level Anfangsfüllstandinitial status Ausgangszustandlabel Beschriftunglength Längelink / pipe Strang / Rohrmultiplier Faktornode / junction Knoten
vertex Knickpunktwater level Füllhöhe
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Arbeiten mit EPANET
Standardwerte definieren
Standardwerte
Beim Zeichnen neuer Leitungen
werden standard-mäßig diese
Hydraulische Parameter
Grundeinstellungen für die hydraulische
Berechnung (verwendete Einheiten, Druckverlustgleichung,
Viskosität, Anzahl der Iterationsschritte,
Konvergenzkriterium)
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
� Kapitel 5.2
mäßig diese Werte gesetzt.
Konvergenzkriterium)
> Project Menu / Defaults
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Arbeiten mit EPANET
Eine Hintergrundkarte einfügen
2. Im Menü Map Dimensions die Koordinaten der linken unteren und rechten oberen Ecke des Bildes eingeben. Karteneinheit festlegen.
1. Ein Hintergrundbild auswählen Mögliche Formate: *.bmp, *.wmf und *.emf
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
3. Wenn die Funktion „Auto-Length On“ aktiviert ist, können auf Basis der Hintergrundkarte Leitungen maßstabsgerecht, d.h. mit korrekter Länge gezeichnet werden.
> 05 Geoinformationssystem ArcGIS
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Arbeiten mit EPANET
Neue Elemente hinzufügen und editieren
1. Knoten hinzufügen (oder Behälter, ...) 2. Stränge hinzufügen (oder Schieber, ...) 3. Elemente editieren
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET30
Arbeiten mit EPANET
Sichtbare Elemente editieren: gekrümmte Rohrleitung1. Strang hinzufügen 2. Knickpunkte (sog. Vertex) mit
Rechtsklick einfügen und verschieben3. Rohrleitung editieren (Länge, Durchmesser, Beschreibung, etc...)
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET31
Arbeiten mit EPANET
Sichtbare Elemente editieren: Schieber* schließen / öffnen2. Ausgangszustand (Initial Status) von geschlossen auf geöffnet ändern
1. Eigenschafts-Editor für Schieber öffnen (durch Doppelklick auf das Element)
Schieber
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
* In EPANET kann generell jeder Strang geöffnet oder geschlossen werden! Typisches Schieberkreuz
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Arbeiten mit EPANET
nicht-sichtbare Elemente editieren: Pumpenkennlinie*1. Pumpenkennlinie in Data Browser / Curves
auswählen2. Förderstrom und Förderhöhe eingeben (Betriebspunkt). Es
ist mindestens ein Wertepaar erforderlich.
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
* Jede Pumpenkennlinie kann beliebig vielen Pumpen zugewiesen werden.
Dazu den Eigenschaftseditor der Pumpe öffnen und im Feld Pump Curve
die zugehörige ID der Pumpenkurve (Curve ID) eintragen. � Kapitel 2.8 und 6.5
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Arbeiten mit EPANET
nicht-sichtbare Elemente editieren: Bedarfsganglinie1. Ganglinie in Data Browser
wählen oder neu erstellen2. Skalierungsfaktoren eingeben / verändern
Pattern = Ganglinie
gewünschte Ganglinie
auswählen
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
� Kapitel 2.8 und 6.5
Ganglinie
neu erstellen, löschen oder editieren
Skalierungsfaktoren
Anhand von Messdaten oder Literaturwerten eingeben. (� aller Faktoren einer Tagesganglinie muss 1 ergeben)
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Arbeiten mit EPANET
nicht-sichtbare Elemente editieren: Knotenbedarf zuweisen1. Im Eigenschafts-Editor den
Basisbedarf und die zugehörige Bedarfsganglinie eingeben
2. Falls mehrere Verbraucher mit unterschiedlicher Ganglinie von einem Knoten versorgt werden: Demand Categories
3. Für jeden Verbraucher den Basisbedarf und zugehörige Ganglinie angeben.
Demand Categories
4. Ganglinien müssen in [PATTERNS]
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
[PATTERNS] definiert sein.
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Arbeiten mit EPANET
nicht-sichtbare Elemente editieren: Steuerung1. In Data Browser das Feld
Controls auswählen 2. Simple Controls
Strang zu bestimmter Uhrzeit öffnen oder schließen.öffnen oder schließen.
Strang in Abhängigkeit von Druck an Kontrollknoten öffnen oder schließen.
3. Rule Based Controls
Wenn eine oder mehrere Randbedingungen eintreten,
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
� Appendix C, Seite 164 - 167, [RULES]
Randbedingungen eintreten, folgen daraus eine oder mehrere Aktionen.
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Arbeiten mit EPANET
Knoten anhand Durchschnittsbedarf grafisch unterscheiden1. Map Browser: Base Demand wählen 3. Ergebnis:
2. Legenden-Editor: Sinnvolle Klassen einteilen
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Zwischenknoten
Hausanschlüsse
Großverbraucher
Hydrant 48 m³/h
Hydrant 96 m³/h
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Arbeiten mit EPANET
Berechnungsergebnisse visualisieren: Map Options1.Größe / Strichstärke für Knoten und Stränge ändern
2. Berechnete Werte für Knoten und Stränge anzeigen lassen
3. Symbole für Elemente (Pumpen, Schieber, Tanks, ...) an- / und ausschalten. Fließrichtung mit Pfeilen ausschalten. Fließrichtung mit Pfeilen darstellen. Hintergrundfarbe ändern.
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
� Kapitel 3.2 und 7.9
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Arbeiten mit EPANET
Arten der Behälterfüllung - Modellierung
1.Gegenbehälter, Befüllung von unten
Befüllung
2. Durchlaufbehälter, Befüllung oberhalb des Wasserspiegels
Entnahme
Behälter
PSVBefüllung
3. Gegenbehälter, Befüllung oberhalb des Wasserspiegels
PSV
Befüllung
Behälter
Entnahme
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
CVCV
PSV
Behälter
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Arbeiten mit EPANET
Arten der Behälterfüllung – hydraulischer Hintergrund
1. Befüllung von unten 2. Befüllung oberhalb des Wasserspiegels
• Befüllung auf Sohlniveau• Variables Potential• Standard in EPANET
• Befüllung über WSP• Konstantes Potential• Modellierung mit PSV (Solldruck = Einlaufhöhe)
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Höhe Behälter - WSP
Tank
Höhe Behälter-WSP
PSV Tank
Höhe Zuleitung
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Arbeiten mit EPANET
Verschiedene Arten der Behälterfüllung
1.Gegenbehälter, Füllung von unten
Füllung
2. Durchlaufbehälter, Füllung oberhalb des Wasserspiegels
Entnahme
Behälter
PSVFüllung
3. Gegenbehälter, Füllung oberhalb des Wasserspiegels
PSV
Füllung
Behälter
Entnahme
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
CVCV
PSV
Behälter
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Arbeiten mit EPANET
Druckkessel1.Grundfläche berechnen
A = (V2 – V1) / (H2 – H1)
2. Behälter und Pumpe im Modell nachbilden
A = (V2 – V1) / (H2 – H1)
Mit:
A modellierte Grundfläche des BehältersH1 Einschaltdruck der PumpeH2 Ausschaltdruck der PumpeV1 zu H1 korrespondierendes VolumenV2 zu H2 korrespondierendes Volumen
Pumpe 1
Pumpe 2 (stand-by)
CVDruckkessel
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
3. Steuerung nachbilden (Rule-based Controls)
Pumpe 1 an, wenn H < H1Strang 1 zu, wenn H < H1
Pumpe 1 aus, wenn H > H2Strang 2 auf, wenn H > H2
CV
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Arbeiten in der *.inp Datei
Ansicht
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET43
Arbeiten in der *.inp Datei
Aufbau
Komponenten Betrieb Wasserqualität Optionen Karte / LayoutKomponenten
[TITLE]
[JUNCTIONS]
[RESERVOIRS]
[TANKS]
[PIPES]
[PUMPS]
Betrieb
[CURVES]
[PATTERNS]
[ENERGY]
[STATUS]
[CONTROLS]
[RULES]
Wasserqualität
[QUALITY]
[REACTIONS]
[SOURCES]
[MIXING]
Optionen
[OPTIONS]
[TIMES]
[REPORT]
Karte / Layout
[COORDINATES]
[VERTICES]
[LABELS]
[BACKDROP]
[TAGS]
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
[VALVES]
[EMITTERS]
[DEMANDS]
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Arbeiten in der *.inp Datei
*.inp Datei editieren
TitelfeldTitelfeld
Spaltentitel
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Knotenkönnen z.B. in Excel oder GIS vorbereitet und dann importiert werden
Kommentarspalte
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Arbeiten in der *.inp Datei
Bedarfsganglinie aus Messdaten generieren1. Messdaten aus Leitwarte 2. Aufbereitung der Messdaten in Excel
3. Einfügen in *.inp file4. Fertige Wochenganglinie in EPANET
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET46
Simulationen durchführen
Stationäre Simulation – Berechnungsoptionen2. Hydraulische Optionen
Sind für gewöhnlich schon voreingestellt. Auf korrekte voreingestellt. Auf korrekte Einstellung der Einheiten (LPS) und der Fließformel (D-W) achten.Die Werte für Viskosität, Anzahl der Iterationen und Konvergenz sind ebenfalls Standardwerte.
3. Zeit Einstellungen
Für stationäre Berechnungen wird die Dauer auf 0.0 gesetzt,
1.Data Browser: Options
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
wird die Dauer auf 0.0 gesetzt, der hydraulische Zeitschritt beträgt 1.0. Quality und PatternTimesteps können vernach-Lässigt werden.
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Simulationen durchführen
Zeitabhängige Simulation – Berechnungsoptionen2. Hydraulische Optionen
Analog zur stationären Berechnung.
1.Data Browser: Options
Zeitschrittlänge je nach Anwendungsfall zw. 1 Minute und 1 Stunde
Gesamtdauer, z.B. 24 Stunden oder 1 Woche = 168 Stunden
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
zw. 1 Minute und 1 Stunde
Qualitäts-Zeitschritt. Nur relevant bei Wasserqualitätsberechnungen
Zeitschritt und Startzeitpunkt der Bedarfsganglinie
Einstellungen für den Statusreport
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Simulationen durchführen
Stationäre / zeitabhängige Simulation durchführen1. Simulation durch Mausklick
auf den Blitz starten.
3. Statusreport
In jedem Fall gibt der Statusreport Auskunft über den Verlauf der Simulation.
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
2a. Berechnung erfolgreich 2c. Berechnung nicht erfolgreich
Irgendwo gibt es noch Fehler oder mangelnde Angaben, die eine Durchführung der Simulation verhindern.
2b. Es gibt Warnmeldungen
z.B. Unterdrücke an Knoten, Überlaufen oder Leerlaufen von Behältern, ...
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Simulationen durchführen
Stationäre Simulation – Statusreport auswerten2. Statusreport mit Warnmeldung1. Statusreport einer erfolgreichen Berechnung
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Berechnung konvergiertAn einem oder mehreren Knoten im Netz herrscht UnterdruckBerechnung konvergiert
Konvergenzkriterium (0.001) erreicht
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Simulationen durchführen
Zeitabhängige Simulation – Statusreport auswerten1. Statusreport einer erfolgreichen Simulation 2. Statusreports nicht erfolgreicher Simulationen
Kein Behälter im Netz vorhanden
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Berechnungsverlauf wird für jeden Zeitschritt angezeigt
Falsche / mangelnde Angaben zu einem Strang� Appendix B: Error Messages Fehler ID
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Berechnungsergebnisse auswerten
Druck und Durchfluss visualisieren1.Map Browser
2. Legende formatieren
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3. Fertige Visualisierung
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Berechnungsergebnisse auswerten
Zeitabhängige Simulation: Verweilzeit visualisieren1.Map Browser 2. Map Options: Darstellung
von Knoten deaktivieren
3. Legende formatieren
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4. Ergebnisse lassen sich für jeden Zeitschritt visualisieren oder als Film abspielen
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Berechnungsergebnisse auswerten
Zeitabhängige Simulation: Tankfüllstand & Pumpenganglinie1.Werkzeugliste: Graph 3. Behälterfüllstand über 24 Stunden
2. Gewünschten Parameter wählen
4. Pumpenganglinie über gleichen Zeitraum
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Weitere Berechnungsprogramme
Überblick
Software Firma EPANETbasiert
GISintegriert
Webseite
AQUIS Seven Techn. http://www.7t.dk/aquis/
EPANET US EPA X http://www.epa.gov/
InfoWater MWH Soft X X http://www.mpact.com/
KANET Uni Karlsruhe X http://kanet.iwg.uni-karlsruhe.de/
MIKE Urban DHI-WASY X X http://www.dhi-umwelt.de/
Pipe2008 KYPipe X http://www.kypipe.com/
SynerGEE Water GL Group X http://www.gl-group.com/
WaterGEMS / WaterCAD Bentley X X http://www.bentley.com/
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
WaterGEMS / WaterCAD Bentley X X http://www.bentley.com/
STANET Fischer-Uhrig http://www.stanet.net/
WADISO GLS Software X http://www.wadiso.com
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Weitere Berechnungsprogramme
Vor- und Nachteile von EPANET
Vorteile Nachteile Vorteile
Kostenloser Download
Unbegrenzte Größe
Verlässlicher & vielfach erprobter Rechenkern
Open-source Software
Einfache Bedienung
Keine GIS-Integration
Keine spezialisierten Fachschalen (Löschwasser, automatisierte Kalibrierung, Druckstoß, Vulnerabilität, Leitungskataster)
Kurs „Analyse & Planung von Wasserverteilungsnetzen“ 04 Einführung in die Simulationssoftware EPANET
Einfache Bedienung
Technischer Support durch weltweites Netz von Anwendern
Leitungskataster)
Input-file in Textformat hat Nachteile gegenüber Datenbank-basierten Modellen
Oberfläche veraltet
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