HYSTEM-EXTRAN Modul 2D

Berechnung von Überflutung durch urbane Sturzfluten

Erweiterungsmodul für HYSTEM-EXTRAN

Mit HYSTEM-EXTRAN 2D erweitern Sie die Simulationssoftware HYSTEM-EXTRAN um die Möglichkeit 2-dimensionale Oberflächenmodelle oder 1D-2D-gekoppelte Modelle berechnen zu können. Für die Erstellung der Modelle wird unsere Software FOG Pro benötigt.

Funktionalitäten der Software

Außergewöhnliche Starkregen führen zu Überlastungen von Kanalnetzen mit der Folge, dass Überflutungen mit negativen Auswirkungen auf die urbane Infrastruktur auftreten können oder sogar Lebensgefahr besteht. Durch die Koppelung des Kanalnetzmodells HYSTEM-EXTRAN mit dem 2-dimensionalen Oberflächenabflussmodell HYSTEM-EXTRAN 2D erfolgt die detaillierte Simulation der Abflussvorgänge im Kanalnetz und auf der Oberfläche. Mit der itwh-Software FOG Pro lassen sich die entsprechenden Modelle erstellen und Ergebnisse auswerten. So können die Gefahren von Starkregen detailliert analysiert werden.

HYSTEM-EXTRAN 2D verwendet die vollständigen 2D-Flachwassergleichungen zur Berechnung des Oberflächenabflusses. Dies stellt den aktuellen Stand der Technik bei der Gefährdungsanalyse von Starkregen dar. Im Vergleich zu vereinfachten Ansätzen, wie der kinematischen oder der diffusiven Näherung, werden dabei alle physikalisch relevanten Faktoren inklusive der Beschleunigungsterme berücksichtigt. Es können damit Rückstauef-fekte, sowie strömende und schießende Abflüsse als auch Wechselsprünge abgebildet werden. Insbesondere bei steileren Gebieten ist der Ansatz der vollständigen Flachwassergleichungen unerlässlich, um sachgerechte Ergebnisse zu erzielen.

Der von HYSTEM-EXTRAN 2D verwendete Berechnungsansatz wurde anhand von mehreren Vergleichstests verifiziert. Dabei konnten sowohl exakte Lösungen analytischer Berechnungen als auch aus der Literatur bekannte Testbeispiele genauestens reproduziert werden. Auch durch das Nachrechnen verschiedener vergangener Starkregenereignissen konnte eine hohe Übereinstimmung mit tatsächlichen Überflutungen festgestellt werden.

In der Berechnung sind das Kanalnetzmodell HYSTEM-EXTRAN und 2D-Modell HYSTEM-EXTRAN 2D der Oberfläche über Schächte und Straßenabläufe bidirektional gekoppelt. Der Wasseraustritt aus dem Kanalnetz durch Überstau als Folge der Überlastung des Kanalnetzes als auch der Wiedereintritt bei vorhandenen Kapazitäten werden detailliert nachgebildet.

Einsatzgebiete

Gefährdungsanalyse durch Simulation von Überflutungen durch beliebige Regenereignisse (Natur- oder Modellregen sowie Radarregendaten) gemäß DWA-M 119
Überflutungsprüfung nach DWA-A 118
Erstellung von Starkregengefahrenkarten
Prüfung von Möglichkeiten einer schadlosen oberirdischen Ableitung
Simulation von Planungsvarianten

Die Software HYSTEM-EXTRAN 2D ist konform zu den Anforderungen des Leitfadens „Kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg“ einsetzbar.

Datenmodellierung

Zur Erstellung von Modellen zur Simulation mit HYSTEM-EXTRAN 2D wird die itwh-Software FOG Pro benötigt. Als Erweiterung für die marktführende GIS-Software ArcGIS Pro ermöglicht FOG Pro mittels vieler hilfreicher Werkzeuge den Aufbau eines fehlerfreien Modells. Ebenso können die Ergebnisse von Simulationen, durchgeführt mit HYSTEM-EXTRAN 2D, in FOG Pro visualisiert und ausgewertet werden.

Reibungslose 2D-Modellerstellung: Die umfangreiche Unterstützung des Benutzers umfasst beispielsweise den Datenimport, das Zuschneiden der Daten für den zu modellierenden Bereich, die Zuordnung von Attributen wie Rauigkeiten und Überströmungshöhen sowie die Kopplung des hydraulischen Kanalnetzmodells mit dem 2D-Oberflächenmodell.

Topologisch konsistente Eingabedaten: Über eine vorkonfigurierte Topologieprüfung werden die Daten auf ihre Eignung zur automatischen Modellerzeugung überprüft.

Exakte Konfiguration der Modellgenerierung: Die automatische Modellerzeugung lässt sich über Parameter so konfigurieren, dass der Detaillierungsgrad und das Maß der Glättung der Höhendaten im Höhendatenmodell vorgegeben werden kann.

Kopplung von 2D-Oberflächenabfluss und 1D-Kanalabfluss

Weitere Informationen

Angebotsanfrage

Systemvoraussetzungen

Allgemeine Voraussetzungen

Betriebssystem: Windows 11 (26H1, 25H2, 24H2)
Aktiviertes Windows-Feature: Internet Explorer 11
.NET Framework 4.8 (wird ggf. mitinstalliert)
Netzwerk-Lizenzen: Microsoft Windows Server, Verzeichnis mit vollständigen Zugriffsrechten für alle Benutzer