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WaterElements ist ein hydrologisches Modell für die Langzeit-Simulation (mehrere Jahre) von Wasser- und Stofftransport aus urbanen und natürlichen Einzugsgebieten. Es wird von Fankhauser GEP Data Consulting entwickelt und vertrieben.
Vordefinierte Elemente (Einzugsgebiete, Kanäle, Vereinigungen, Entlastungsbauwerke, Flussabschnitte, Seen als Speicher) können zum Aufbau eines Netzwerks miteinander verbunden werden.
Das Konzept des Modells ist vergleichbar mit Programmen wie SAMBA, SIMBA, KOSIM, STORM oder CityDrain.
Der Simulationszeitschritt ist durch die zeitliche Auflösung der verwendeten Niederschlagsreihen gegeben. Die im Programm verwendeten Modelle sind für einen Zeitschritt von 10 Minuten optimiert, um eine möglichst kurze Rechenzeit zu erzielen. Ein 5-min-Zeitschritt kann mit 10-min-Niederschlagsdaten erzeugt werden. Andere Interpolationen sind momentan nicht möglich.
Beliebig viele Stoffe können vom Benutzer frei definiert werden. Der Transport wird auf relativ einfache Weise modelliert: Jedes Element wird als vollständig durchmischt betrachtet.
Der STORM-Ansatz zur Beurteilung der Auswirkungen der Entlastungen auf die Fliessgewässer bei Regenwetter ist nur für eine deterministische Berechnung möglich, aber WaterElements kann problemlos mit REBEKA kombiniert werden, indem es die Zulaufdatei aus einem komplexen Netzwerk für REBEKA generiert.
Der Aufbau des Netzwerks erfolgt mit einer einfachen Kommando-Sprache. Das Netzwerk kann auch graphisch aufgebaut (siehe Bsp. unten) und die Kommandos daraus erzeugt werden. Relevant für die Berechnung sind aber die Kommandos.
Die wichtigsten Resultate der Berechnungen, wie z.B. die Entlastungskenngrössen der Bauwerke (Entl.volumen, Dauer, Häufigkeit, entl. Frachten etc.) werden in einer Tabelle angezeigt, die über die Zwischenablage nach Excel oder Word kopiert werden kann.
Die Darstellung von Ganglinien über die ganze Simulationszeit ist möglich. Sie ist auf Seiten aufgeteilt, wobei eine Seite ca. 1 Woche umfasst. Einzoomen in einen kürzeren Bereich ist auch möglich. Messdaten oder Daten von anderen Programmen (z.B. SWMM) können importiert und überlagert dargestellt werden. Die Daten werden auch noch tabellarisch dargestellt.
Das Fallbeispiel III “Entlastetes Mischwasser“ aus der neuen Richtlinie „Abwasserbewirtschaftung bei Regenwetter“ (siehe Modul B, Anhang 2) könnte z.B. folgendermassen in WaterElements umgesetzt werden:
Im Allgemeinen kann das Entwässerungskonzept eines GEP relativ schnell in ein WaterElements-Netwerk abgebildet werden, da die Abstraktionstufe sehr ähnlich ist.
Mit Hilfe der eingebauten Skriptsprache Lua ist die Modellierung einer Bewirtschaftung (Real Time Control) möglich. Anderseits können mit der Skriptsprache auch Auswertungen erstellt und Berechnungen durchgeführt werden, die standardmässig nicht zur Verfügung stehen.
Das Programm steht nur in englischer Sprache zur Verfügung, damit es in allen Landesteilen der Schweiz verwendet werden kann. Die Benutzung sollte deswegen kein Problem sein. Dokumentation, Tutorial und diverse Anleitungen sind auch auf deutsch verfügbar.