Verehrte Damen und Herren, “Leben heißt Veränderung. Wenn du aufhörst dich zu verändern, dann hörst du auf zu leben.” (Benjamin Franklin) Dies trifft auch auf die DHI-WASY Aktuell zu. Wir haben lange darüber nachgedacht und sehr intensiv diskutiert, wie wir unsere Kunden zukünftig noch effizienter informieren können. Wir haben nach einem Weg gesucht, der unsere Medien wie Internet, E-Mail, Seminare und Firmenzeitung besser vernetzt sowie die vorhandenen Ressourcen besser nutzt. Letztendlich haben wir uns für eine Reduzierung der Papierform entschieden und für einen Rundbrief ausgesprochen. Eine stärkere Vernetzung der bestehenden Internetseiten mit den darin aufgeführten Fallbeispielen sowie einem verbindenden Rundbrief, der auf Neuerungen aufmerksam macht, soll zukünftig die Firmenzeitung ergänzen. Wir hoffen mit diesem Konzept Ihren Wünschen und Ansprüchen an Information noch besser gerecht zu werden und würden uns freuen, in einen aktiveren Dialog mit Ihnen eintreten zu können. In diesem Sinne haben wir die Rubriken für den Rundbrief ausgesucht. Sie werden nun mehrmals im Jahr über neue Projekte und Neuerungen in unserer Software informiert. Unser Veranstaltungskalender gehört natürlich genauso dazu wie Berichte von besonderen Veranstaltungen oder über Veränderungen bei DHI-WASY. Viel Vergnügen beim Lesen. Im Namen aller Mitarbeiter wünschen wir Ihnen ein friedliches Weihnachtsfest und ein gesundes Neues Jahr. Ihr Simon Henneberg Die Themen der aktuellen Ausgabe Produkte Consulting Nachrichten THE ACADEMY by DHI - Schulungen & Veranstaltungen Wir versenden diesen ersten Newsletter an alle in unserer Firmendatenbank hinterlegten Adressen. Sollten Sie den Erhalt des Newsletter nicht wünschen, dann nutzen Sie bitte die Abmeldefunktion im Fußbereich oder senden eine Mail an sales@dhi-wasy.de. Wenn Sie sich bei der ersten Ausgabe nicht abmelden, gehen wir davon aus, dass Sie den Newsletter weiterhin lesen möchten und werden Sie als Abonnement registrieren (selbstverständlich kostenfrei). Produkte Das MIKE by DHI 2014 / FEFLOW 6.2 Release steht vor der Tür! Um es genauer zu sagen: Die neue Version wird Ihnen ab dem 20.12.2013 zur Verfügung stehen. Im folgenden Artikel möchten wir Ihnen einige der Neuigkeiten vorstellen. Wir hoffen, die Neuerungen ermöglichen Ihnen einen noch einfacheren und produktiveren Umgang mit unserer Software und erweitern Ihr Portfolio. FEFLOW 6.2 Eine detaillierte Zusammenstellung der wichtigsten Neuerungen und Verbesserungen in FEFLOW 6.2 halten wir hier auf www.FEFLOW.com für Sie bereit. FePEST
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FePEST, das mit jeder FEFLOW-Lizenz geliefert wird, ist eine graphische Benutzerschnittstelle, um die Kopplung zwischen PEST von John Doherty mit FEFLOW-Modellen benutzerseitig zu steuern. Einige Vorteile von FePEST liegen in der graphischen Unterstützung während des Modellaufbaus und der direkten visuellen Kontrolle des Simulationsfortschritts. Mit FePEST können Parameterschätzungen und Sensitivitätsanalysen parallel auf mehreren Computern durchgeführt werden, während nur eine FEFLOW-Lizenz vom Typ Corporate License benötigt wird! | Budgetierung von Teilgebieten und Speicheränderungen
Storage Capture/Release ist eine neue Komponente in den Rate- und Period-Budget-Panels für Grundwasserströmungen und Transport. Dadurch können die Speicheränderung und der numerische Fehler in transienten Simulationen getrennt voneinander ausgewiesen werden. Mittels der neuen Subdomain-Boundary-Flow und Subdomain-Boundary-Volume-Panels kann exakt ausgewiesen werden, wieviel Wasser, Masse oder Energie über den Rand eines Modellteilgebietes strömt. Kombiniert mit den Optionen, die mit den bereits existierenden Rate- und Period-Budget-Panels zu Verfügung stehen, können komplette und präzise Wasserbilanzen für beliebige Teilbereiche eines Modells berechnet werden. |
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| Zeitabhängige De-/Aktivierung von Elementen und Randbedingungen
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Elemente des Finite-Elemente-Netzes können während einer transienten Simulation deaktiviert und reaktiviert werden. Dies erleichtert und verbessert die Simulationen von zeitlich variablen Geometrien, wie sie beispielsweise bei Bergbauanwendungen oder der Langzeitsimulation von morphologischen Prozessen vorzufinden sind. In Verbindung mit der ebenfalls neuen Option, Randbedingungen aller Art während der Simulation selektiv zu deaktivieren und reaktivieren, kann z. B. der zeitliche Fortschritt in Tagebauprojekten sehr flexibel abgebildet werden. | Groundwater Age Calculation Das Grundwasseralter ist als neue Problemklasse (Problem Class) in FEFLOW verfügbar und ermöglicht beispielsweise auch die Berechnung von durchschnittlichen Fließzeiten oder Uferfiltratsanteilen an der Gesamtpumpmenge. Random-Walk Particle Tracking
Stromlinien und Bahnlinien, die mit der Random-Walk-Methode berechnet werden, berücksichtigen zusätzlich Diffusions- und Dispersionsprozesse. Dadurch kommen berechnete Feldlinien einen großen Schritt näher an die Lösung der vollen Advektions-Dispersions-Gleichung heran, während der Aufwand für Modellaufbau und -auswertung ebenso wie der Rechenaufwand nahezu gleich bleiben. |
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| Neue Gleichungslöser Mit SAMG 2.7 beinhaltet FEFLOW die neusten Entwicklungen dieses algebraischen Mehrgitter-Gleichungslösers, die für den FEFLOW-typischen Einsatz optimiert wurden. Darüber hinaus verfügt FEFLOW mit PARDISO jetzt auch über einen parallelisierten direkten Gleichungslöser, der eine exakte Lösung bei erschwinglichem Speicherbedarf und Rechenaufwand ermöglicht. Databases & Map Files Tabellen aus Microsoft Excel und Microsoft Access-Datenbanken ebenso wie relationale geometrische und Tabellendaten aus ESRI Geodatenbanken sowie PostgreSQL und Oracle Datenbanken können zur Ansicht sowie zum Datenimport und -export verwendet werden. Die breite Formatunterstützung erlaubt es, viele verfügbare Daten ohne aufwendige Umformatierung direkt in FEFLOW zu verwenden. Scene Library Einstellungen für Slice-, 3D-, Supermesh- und Querschnittsansichten können in einer neuen Scene Library gesammelt werden. Die Möglichkeit, eine beliebige Ordnerstruktur in der Library anzulegen, erleichtert die Sortierung der gespeicherten Ansichten. Einführung der MIKE 21 GPU Als Nutzer von MIKE 21 FM HD oder MIKE FLOOD in der Version Flexible Mesh erwartet Sie mit dem Release 2014 eine angenehme Überraschung! Mit dem neuen Release erweitern wir Ihre Installation automatisch mit dem brandneuen MIKE 21 FM HD-Modul. Die neue Version wird unter dem Namen MIKE 21 GPU (Graphical Processor Unit) vertrieben und ist “GPU-card enabled”. Dahinter verbirgt sich die Nutzung des Grafikkartenspeichers Ihres PCs um Ihre Simulationen signifikant zu beschleunigen.
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Simulationszeit in Sekunden eines hochaufgelösten Mittelmeer-Modells mit und ohne GPU-Karte (MIKE 21 FM ) | Beschleunigen Sie Ihre Simulationen In Abhängigkeit des Modellsetups und der verwendeten Grafikkarte lassen sich Beschleunigungen der Berechnung um den Faktor 100 oder mehr erreichen. Der Vergleich bezieht sich dabei auf eine äquivalente Simulation auf einem Single Core CPU. Für einige Modellsetups und Grafikprozessoren bedeutet dies, dass MIKE 21 FM GPU schneller ist als das klassische MIKE 21 - MIKE 21 HD Single Grid - Transformation des Rechtecknetzes in ein identisches Rechteck-Flexible Mesh. Die Technik hinter MIKE 21 GPU Der Berechnungskern von MIKE 21 FM HD wurde neu programmiert, um den Grafikkartenspeicher der neuesten Hardware (Grafikkarten) nutzen zu können. Dieser wird sonst zur Beschleunigung von komplexen 3D-Spielen benötigt. Wie bekomme ich MIKE 21 GPU? Alle Corporate License-Inhaber von MIKE 21 HD FM oder MIKE FLOOD FM mit gültigem SMA erhalten MIKE 21 GPU kostenlos. Es werden weder weitere Lizenzkosten fällig, noch ändert sich der Preis für den Wartungsvertrag. Haben Sie aktuell keinen gültigen Wartungsvertrag oder eine Personal License, so können Sie das Modul als Upgrade zu Ihrer Softwareinstallation kaufen. Mehr Informationen zu MIKE 21 GPU? Wir haben für Sie einen detaillierten Leistungstest erstellt, der den Vergleich zwischen MIKE 21 GPU und dem Vorgänger MIKE 21 FM HD beinhaltet. Bei Interesse an dem Vergleich melden Sie sich bitte bei unserem Supportteam: mikebydhi@dhigroup.com Einführung neuer Funktionen im MIKE Animator Plus Die Version MIKE by DHI 2012 beinhaltete eine komplette Neuentwicklung des MIKE Animator. Der Mike Animator ist somit ein sehr flexibles Werkzeug zur Ergebnisdarstellung. Die größte Neuerung war dabei die Darstellung von MIKE 3-Ergebnisdateien (inklusive der Möglichkeit, Schnitte, Querschnitte und Iso-Flächen zu erzeugen). Eine weitere Neuerung war die Erweiterung, Orthofotos und Karten mit dem Geländemodell zu verschneiden. Hier haben wir die Entwicklung nicht unterbrochen, sondern freuen uns, Ihnen mit dem Release 2014 drei weitere neue und interessante Funktionen vorstellen zu dürfen: Visualisierung von Gegenständen: mehr Realismus und bessere Orientierung
Die Darstellung von Gegenständen steigert den Realismus und die Orientierung in der Animation signifikant. Hierbei kann es sich um lokale Gegenstände, wie Häuser oder Dämme oder um sich bewegende Körper wie etwa Schiffe handeln. Die Version 2014 unterstützt die Platzierung von Gegenständen in der Modelltopografie. Die Elemente müssen dabei im 3DS Format erzeugt werden und können dann in MIKE Animator Plus geladen werden. Damit aber nicht genug - die Gegenstände können sich innerhalb der Animation bewegen und so z. B. eine Schiffsbewegung innerhalb der Animation darstellen. |
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| Visualisierung von Partikeln: besseres Verständnis der Modellergebnisse Aufzeichnungen der Partikelspuren als Berechnungsergebnis aus den Particle Tracking (PT)-Modulen (MIKE 21 PT und MIKE 3 PT) und aus den Agent Based Modelling (ABM) Modulen (ABM für MIKE 21 und MIKE 3) können mit dem Release 2014 in MIKE Animator Plus dargestellt werden. Dies erleichtert Ihnen, die Ergebnisse besser und verständlicher aufzubereiten. Unterstützung von MIKE SHE-Dateien: HQ Animations von MIKE SHE-Ergebnissen MIKE SHE wird ab jetzt vom MIKE Animator Plus unterstützt. Dies ermöglicht hoch qualitative Animationen der MIKE SHE-Ergebnisse einschließlich Animationen des Oberflächenabflusses sowie der 3D-Grundwasserströmungen. Neue Wasserqualitätsoption in MIKE HYDRO Basin MIKE HYDRO Basin ist die neueste Generation unserer integrierten Software zum Wasserresourcenmanagement in Einzugsgebieten und zur Wasserhaushaltsberechnung. MIKE HYDRO Basin wurde zum ersten Mal im Release 2012 mit einer großen Anzahl von Funktionen für das integrierte Wasserresourcenmanagement veröffentlicht. Die Entwicklung wurde seitdem stetig vorangetrieben, und im Release 2014 stellen wir Ihnen die Werkzeuge zur Wasserqualitätssimulation zur Verfügung. Die Wasserqualitätsmodellierung war traditionell auf einige hart kodierte Formeln in MIKE BASIN beschränkt. Das neue Release stellt hier einen Meilenstein dar. Erstmals ist die Nutzung der offenen und sehr flexiblen ECO Lab-Plattform innerhalb von MIKE HYDRO BASIN möglich. Somit können Sie existierende ECO Lab-Templates modifizieren oder Ihre eigenen neu erstellen. Die ECO Lab-Option ermöglicht Ihnen, maßgeschneiderte Lösungen zur Wasserqualitätsberechnung für Ihre Projekte im Wasserresourcenmanagement oder in der Planung umzusetzen. MIKE Zero 2014 – speichern ohne Limit
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Entfalten Sie das volle Potenzial Ihrer Hardware mit dem MIKE Zero Release 2014. | MIKE Zero stellt die Benutzeroberfläche (GUI) für die meisten MIKE by DHI-Produkte dar. Mit dem kommenden Release 2014 ist MIKE Zero eine komplette 64-bit Anwendung. Somit sind alle Anwendungen innerhalb MIKE by DHI von einer 32-bit-Anwendung in eine 64-bit-Anwendung umgewandelt worden. Somit gehören alle 32-bit-basierten Arbeitsspeicherprobleme der Vergangenheit an. Die Neuerung betrifft alle MIKE Zero-Komponenten der Benutzeroberfläche, sowie die Werkzeugkästen, Dienstprogramme und die Rechenkerne. Die Arbeitsspeicherkapazität ist zukünftig nur noch durch Ihre Hardware begrenzt. Bei Vorgängen wie der Erstellung von hochauflösenden Berechnungsnetzen (Flexible Mesh), oder der Ergebnisauswertung und -bearbeitung war bisher oft die Arbeitsspeicherbegrenzung der 32-bit-Anwendung der Flaschenhals. Mit dem Release 2014 können diese Arbeitsschritte ohne Einschränkungen ausgeführt werden. Genießen Sie mit dem Release 2014 die unbegrenzten Möglichkeiten von MIKE Zero. Wellenüberlauf in MIKE 21 und MIKE 3
In den letzten Jahren richtete sich der Focus mehr und mehr auf das Phänomen des Wellenüberlaufes an Küstenbauwerken wie z. B. Dämmen und anderen Schutzbauwerken. Dieses wachsende Interesse beruht auf einem vermehrten Verlust an Menschenleben und erhöhten wirtschaftlichen Verlusten. |
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| Im Release 2014 stellen wir Ihnen eine neue Funktion für MIKE 21 HD und MIKE 3 HD (jeweils FM Version) zur Verfügung mit der der ermöglicht den Wellenüberlauf in die hydrodynamische Simulation eingebunden werden kann. Im Release 2012 wurde eine neue Deichstruktur eingeführt. Mit ihr können Sie Deichstrukturen einfach und flexibl einbinden, ohne sie direkt in der Topografie abzubilden. Für das Release 2014 wurde die Deichstruktur nun erweitert. Sie können den Wellenüberlauf ab jetzt direkt als Durchfluss spezifizieren, oder Sie lassen diesen auf Basis einer Tabelle berechnen, die den überströmenden Abfluss als Funktion des Freibords, der Wellenhöhe und -periode beinhaltet. Der Abfluss über den Deich kann konstant sein oder variieren – und zwar sowohl zeitlich als auch räumlich entlang des Deiches. Die dynamische Variation der Simulationsergebnisse wird bei der Berechnung des Wellenüberlaufs berücksichtigt. Wir freuen uns, Ihnen in den kommenden Versionen weitere Entwicklungen in dieser Richtung vorstellen zu dürfen.
Autor: Christian Pohl |
| MIKE CUSTOMISED – Modul TimeSeries Manager In der letzten Ausgabe der DHI-WASY aktuell haben wir in Grundzügen unser neustes Produkt MIKE CUSTOMISED vorgestellt. In dieser Ausgabe werden der TimeSeries Manager und seine Einsatzmöglichkeiten vorgestellt. Wie der Name des Moduls schon sagt, geht es um Zeitreihen. Die Analyse von Zeitreihen stellt einen der wichtigsten Bereiche der Datenanalyse dar. Somit ist es unser Anliegen gewesen, hier ein Werkzeug zu schaffen, das eine schnelle, robuste und funktionale Auswertung von Zeitreihen erlaubt. Weiter ist unser Ziel, eine Plattform zu schaffen, die einerseits schnell arbeitet und einfach zu bedienen ist und andererseits eine komplexe statistische Auswertung zur Verfügung stellen kann. Dazu wurden im TimeSeries Manager vier unterschiedliche Anwendungsbereiche definiert: Statistische Tests, Extremwertanalyse, Frequenzanalyse und die Qualitätssicherung. Schlussendlich kann MIKE CUSTOMISED den Arbeitsaufwand für die unterschiedlichsten Anwendergruppen reduzieren und beschleunigen, und dabei eine möglichst flexible Nutzung ermöglichen. Gleichzeitig werden die Prozesse strukturiert und erlauben so eine Datenhaltung hoher Qualität. Ansicht des MIKE CUSTOMISED TimeSeries Manager. In MIKE CUSTOMISED ist dieses Modul fest integriert, es erlaubt einen direkten Zugriff auf alle 1-dimensionalen Datenreihen. Dies ist aber nur ein kleiner Teil der Funktionalität des TimeSeries Manager. Es können auch unterschiedliche Datenreihen aus unterschiedlichen Modellen, Datenbanken oder Szenarien betrachtet bzw. importiert werden. Hier liegt die Stärke der Kopplung mit einer Datenbank, der Manager ist so flexibel wie es die Daten innerhalb der Datenbank erlauben. Jedoch ist eine Zeitreihenanalyse nicht mit der visuellen Betrachtung erschöpft. Für die weitergehende Analyse stellt MIKE CUSTOMISED mittlerweile über 60 unterschiedliche Analysemethoden zur Verfügung, darüber hinaus können individuelle Methoden über die Pythonschnittstelle integriert werden. Dies erlaubt eine große Flexibilität für jeden Nutzer von MIKE CUSTOMISED. Tabellarische Darstellung und Visualisierung von Zeitreihen. Wenn die Analyse abgeschlossen ist, können diese Erkenntnisse auf unterschiedliche Weise gehandhabt werden. Zum einen können die Ergebnisse sofort wieder in die Datenbank zurückgespeichert werden, so bleiben die Ergebnisse strukturiert vorhanden und stehen auch für spätere Analysen oder Arbeiten zur Verfügung. Weiter können die Ergebnisse einfach in ein tabellarisches Dokument, den SpreadSheet Manager, übertragen werden. Dieser ist ein weiteres integriertes Modul, welches hilft das Berichts- und Kontrollwesen zu automatisieren, und die Darstellung der Diagramme einfach umsetzt. Automatisierte Erzeugung von Berichten. In Verbindung mit dem GIS-Manager ist es zudem möglich, eine Zeitreihe innerhalb der Map-Funktion (zum Beispiel eine Klimastation) zusätzlich als georeferenzierte Information darzustellen. So sind schnelle Auswertungen auch in Abhängigkeit der geografischen Lage möglich. Sind die Analysen fertig gestellt und die Entscheidung getroffen, diese kontinuierlich zu verwenden, so ist es einfach, diese Methoden mithilfe des MIKE CUSTOMISED ScriptManagers zu automatisieren und so im weiteren Betrieb den Bearbeitungsaufwand gering zu halten.
Autor: Dominic Spinnreker |
| Consulting Untersuchung des Sedimenttransports zur ökologischen Verbesserung der Gewässermorphologie in der Lippe
Seit der Industrialisierung realisierte Laufverkürzungen und Uferbefestigungen an der Lippe, die vorwiegend durch eine landwirtschaftlich geprägte Auenlandschaft fließt, sorgen seit einigen Jahren für eine Tiefenerosion der Sohle. Die natürliche Überflutung der Auen findet daher heute in vielen Gewässerabschnitten erst ab einem HQ2 oder HQ5 statt. |
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Lippeaue im Morgennebel, Hans Blossey (Quelle: www.hamm.de/lifeplus-projekt.html). |
Simulierte Sohländerung nach ca. 1 Jahr. |
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Für die Erreichung der Ziele der europäischen Wasserrahmenrichtlinie sollen für die Lippe gewässerstrukturelle Maßnahmen durchgeführt werden. Hierbei kommen u.a. Maßnahmen wie Sohlanhebungen, Fließwegverlängerungen oder das Anlegen von Flutrinnen in Frage, um das Gewässer wieder an die Aue anzubinden. Fraglich ist bei allen Maßnahmen jedoch, ob sie langfristig morphologisch stabil bleiben. Weiterhin ist interessant, in welchem Ausmaß erneut Tiefenerosionsprozesse stattfinden werden und welche Maßnahmen am wirksamsten sind, um eine naturnahe Eigenentwicklung des Flusses zu fördern. | Um diesen Fragen nachzugehen, wurde im Rahmen des EU-LIVE-Projektes Lippeaue ein umgestalteter Abschnitt mit einer neuer Mäanderschleife und einer aufgehöhten Lippesohle messtechnisch und numerisch detailliert untersucht. Die messtechnische Erfassung der Maßnahme erfolgte über hoch aufgelöste terrestrisch gemessene Laserscandaten und Echolotvermessungen der Sohle sowohl kurz nach Herstellung des verflachten Mäanders, als auch nach 1 bzw. 2 Jahren.
Um die morphologische Eigendynamik der Lippe nachzuvollziehen, wurde die Entwicklung der Maßnahme mit einem zweidimensionalen Sedimenttransportmodell (Software MIKE 21 ST und HD) untersucht. Für die numerische Simulation wurde ein bestehendes hydrodynamisches 2D-Modell zur Lippe um den Sandtransport und die morphologische Veränderung erweitert. Hierbei handelt es sich um einen gekoppelten Ansatz zur Hydrodynamik und zum sandigen Sedimenttransport über die jeweilige morphologische Veränderung. Im Sedimenttransportansatz wurden nicht nur die Aspekte der Böschungserosion infolge Sekundärströmung in den Gewässerkrümmungen nach De Vriend (1981) und Rozovskii (1957), sondern auch Erosionen infolge Hang- oder Böschungsneigung miterfasst. Über einen Sedimenttransportansatz nach Engelund & Hansen (1967) wurde der Geschiebe- und Schwebstofftransport als Gesamttransport erfasst. |
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Gemessene Sohländerung nach ca. 1 Jahr. Autoren: Monika Donner, Christian Pohl (DHI-WASY), Georg Johann (Emschergenossenschaft/ Lippeverband) | Die so gewonnenen Erkenntnisse wurden auf eine flussabwärts liegende Gewässerumgestaltungsmaßnahme ebenfalls mit einem Mäander inkl. Sohlanhebung übertragen und dort die morphologische Stabilität der Maßnahme vor der Umsetzung mittels numerischer Simulationen analysiert. Aus dieser morphologischen Untersuchung zeigte sich, dass die dort geplanten gewässerstrukturellen Maßnahmen erweitert werden müssen, um auch mittelfristig eine Vernässung der Aue zu gewährleisten.
Strömungsmessungen am Containerterminal Altenwerder
Aufbau des Messfeldes am Containerterminal Altenwerder. |
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Die resultierenden Kräfte aus einem auf geneigte Unterwasserböschungen gerichteten Propellerstrahl werden derzeit nach dem von der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) im Merkblatt Nr.: 88 “Grundsätze für die Bemessung von Böschungs- und Sohlschutz für Binnengewässer” beschriebenen Ansatz berechnet. Dieses Verfahren enthält einen konservativen Ansatz für die Berechnung der induzierten Kräfte. Die Überschätzung der Kräfte führt ggf. zu stark erhöhten Steingewichten bei der Bemessung von Böschungen, und schließlich auch zu höheren Kosten beim Bau. | Die Hamburg Port Authority (HPA) möchte daher eine direkte Ermittlung der auf die Böschung wirkenden Kräfte auf der Basis einer CFD-Analyse der propellerinduzierten Kräfte auf geneigten Böschungen durchführen. Zum Nachweis der Modellgenauigkeit werden jedoch noch Naturmessungen benötigt. Hierzu wurde durch Knabe Enders Dürkop (KED) ein aufwendiges Messprogramm am Containerterminal Altenwerder geplant, bei dem die propellerinduzierten Kräfte direkt auf dem Deckwerk gemessen werden. KED hat in Zusammenarbeit mit der HPA die Messungen geplant und wird in diesem Projekt die eigentlichen Messungen und Auswertungen durchführen. DHI-WASY hat für diesen Projektteil die Messgeräte zur Verfügung gestellt. Die abschließenden CFD-Simulationen werden von DHI(-WASY) durchgeführt.
Für die Messungen wurden insgesamt 16 Druckmessdosen in unserem Labor in Dänemark gebaut und auf einem Messrahmen auf dem Deckwerk unterhalb der Tidehochwasserlinie am Containerterminal Altenwerder fixiert. Zusätzlich können mit drei elektromagnetischen Strömungssensoren die Strömungsgeschwindigkeiten im Versuchsfeld gemessen und aufgezeichnet werden. Während der Tidehochwasserphasen kann nun ein Schlepper am Deich festgemacht und so ausgerichtet werden, dass der Propellerstrahl direkt auf das Messfeld gerichtet ist. So können die tatsächlichen auftretenden Kräfte und Strömungen bei verschiedenen Propellerdrehzahlen des Schleppers direkt gemessen werden. |
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Halterungen für die Druck- und Strömungssensoren. |
Schlepper in Position kurz vor der ersten Messung. |
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Nach einem erfolgreichen Testdurchlauf wurde das Messsystem mittlerweile übergeben. Jetzt sollen umfangreiche Messungen unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt werden. Nach Abschluss der Messungen steht dann ein Datensatz zur Verfügung, mit dem das CFD Modell kalibriert, bzw. validiert werden kann. Autoren: Arne Hammrich, Oliver Stoschek (DHI-WASY), Jana Rebke (KED), Jann Best (HPA) |
Lippe – Fluss-und Auenentwicklung im Bereich Haus Vogelsang Der Lippeverband plant mit dem Projekt „Fluss- und Auenentwicklung der Lippe im Bereich Haus Vogelsang“, die Lippe und ihre Aue im Rahmen des Strukturförderprogramms des Landes Nordrhein-Westfalen „Regionale 2016“ und auf Grundlage der Wasserrahmenrichtlinie umzugestalten. Hauptziel der Planungen ist die Entwicklung dieses Gebietes hin zu einer naturnahen Fluss- und Auenlandschaft mit einer häufigeren Vernässung der Auenwälder bei kleinen Hochwasserereignissen. Gleichzeitig ist sicherzustellen, dass diese strukturfördernden Maßnahmen nicht zu Beeinträchtigungen der landwirtschaftlichen Nutzung sowie von Siedlungsgebieten führen. Im Zuge der Lippeumgestaltung im Abschnitt Datteln bis Ahsen (Gelände Haus Vogelsang) wurden unterschiedliche strukturfördernde Maßnahmen geplant. Hierzu zählen Laufverlängerungen, Sohlanhebungen, Verbreiterungsstrecken auf Mittelwasser-Niveau sowie die Anbindung von Rinnenstrukturen und Altarmen. Zur Untersuchung der Auswirkungen der geplanten Umgestaltungsmaßnahmen auf die lokalen hydrodynamischen Verhältnisse wie Wasserstände, Strömungsgeschwindigkeiten, Sohlschubspannungen, Einstautiefen und -dauern wurde durch DHI-WASY das betrachtete Gebiet mithilfe von numerischen Simulationen nachgebildet. Modellgebiet Lippe Haus Vogelsang Hierzu wurde ein zweidimensionales unstrukturiertes Finite-Volumen-Modell mit dem Softwarepaket MIKE 21 FM aufgebaut. Das Modell zur Lippe erstreckt sich von Lippe-km 78,4 an der Kanalbrücke „Alte Fahrt“ südlich von Olfen bis Lippe-km 66,7 unterhalb der Stadt Ahsen. Miterfasst sind drei Brückenbauwerke, die seitlichen angrenzenden Auenbereiche und der seit 2007 errichtete Hochwasserschutz in Ahsen. Das Modell wurde für drei instationäre Szenarien kalibriert: MQ, HQ5 sowie für das letzte extreme Hochwasserereignis, das im Winter 2002/2003 aufgezeichnet wurde und annähernd einem HQ25 entspricht. Die Kalibrierung erfolgt in einer Gegenüberstellung gemessener und simulierter Wasserstände und Hochwasserwellen, sowie einem flächigen Vergleich der Einstaufläche zum Hochwasserereignis 2002/03 (nachfolgende Abbildung). Hauptkalibrierparameter ist die Rauheit, die je Gewässerstrukturen und Vorlandvegetation über die Fläche unterschiedlich nach Manning-Strickler (kst) angesetzt wurde. Da dieser Rauheitsparameter auch eine Abhängigkeit zur Wassertiefe aufweist, wurden insbesondere im Flusslauf verschiedene Rauheitsparameter für niedrige (bis MQ), mittlere (bis HQ5) und hohe Ereignisse (ab HQ25) ermittelt. Maximale simulierte Einstautiefe für das HW2003-Ereignis (blaue Fläche) und Umrandungslinie (rot) der bei einer Befliegung während des Hochwasserereignisses 2003 aufgezeichneten Einstaufläche Für die hydraulischen Untersuchungen zu den geplanten Maßnahmen wurde in einem ersten Schritt die Lippe in dem heute vorliegenden Zustand (IST-Zustand) für verschiedene hydraulische Ereignisse vom MQ bis zum HQ250 abgebildet. In einem zweiten Schritt wurden die geplanten Umbaumaßnahmen auf Basis des aktuellen Planungsstands in das numerische Modell eingebunden. Nach der Berechnung aller untersuchten Szenarien (MQ, HQ1, HQ2, HQ5, HQ10, HQ100, HQ250 und HW2003) mit beiden Modellen konnte im Anschluss durch Vergleich der Ergebnisse eine Bewertung der Maßnahmen aus hydraulischer Sicht vorgenommen werden. Hierzu wurde u.a. die Veränderung der Wasserstände, der Fließtiefen, der Strömungsgeschwindigkeiten und auch der Sohlschubspannungen gegenübergestellt. Beispielhaft ist in der nachfolgenden Abbildung das Ergebnis für ein HQ1 dargestellt. Gegenüberstellung der simulierten maximalen Einstautiefe und der zugehörigen Strömungsvektoren für ein HQ1 im IST-Zustand (links) und unter Berücksichtigung von Umgestaltungsmaßnahmen im PLAN-Zustand (rechts) Die Gegenüberstellung des IST- und PLAN-Zustands ermöglicht eine Bewertung der Wirksamkeit der geplanten Maßnahmen auf die Hydrodynamik. Neben der Bewertung der simulierten Wasserstände und der zu erwartenden Ausuferungen und Überflutungen standen hier auch Analysen zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten und Sohlschubspannungen im Fokus. Darauf basierend konnten Aussagen zur Reduktion oder Veränderung der Erosionstendenz in den geplanten Maßnahmen erfolgen. Unter Berücksichtigung der hydraulischen Ergebnisse fand eine iterative Optimierung der Maßnahmen in Kooperation mit den planenden Ingenieuren statt.
Autoren: Ingrid Dispert, Monika Donner (DHI-WASY), Georg Johann (Emschergenossenschaft/ Lippeverband) |
| Nachrichten Feuerwehr Lübeck entscheidet sich für GeoFES Die Berufsfeuerwehr Lübeck hat sich im Rahmen der Beschaffung einer Lagekarten-Softwarelösung in diesem Jahr für das Einsatzführungssystem GeoFES entschieden, das primär dem Krisenstab und für den mobilen Einsatz zur Verfügung steht. Der erste Kontakt mit den Kollegen der Feuerwehr Lübeck fand auf der Florian 2012 in Dresden statt, wo die Leistungsfähigkeit des Systems praktisch vorgestellt wurde. Nach der Auftragsvergabe begann der intensive Austausch und die Definition der Umsetzung der Anforderungen, vor allem im Bereich der Grundlagendaten. Im Oktober 2013 wurde die Implementierung durchgeführt, der anschließend eine Schulung im administrativen Bereich sowie in der Anwendung folgte.
Durch das intensive Mitwirken der Kollegen von der Lübecker Feuerwehr während der Projekt- und Schulungsphase fand eine sehr anregende Zusammenarbeit statt. So konnten gleich während der Administrator-Schulung Lübeck-spezifische Daten, z. B. die der Taktischen Zeichen oder Feuerwehrobjekte, in das System eingestellt werden. Durch GeoFES steht den Lübeckern nunmehr auch die Basis- software ArcGIS von Esri zur Verfügung. Es wurde den Beteiligten sehr schnell bewusst, welch mächtiges Werkzeug z. B. für räumliche Analysen nun verfügbar ist. Genannt seien hier die grafische Darstellung der Versorgungsgebiete, die Ausweisung der Lübecker Bevölkerungsdichte (siehe Abbildung) oder die grafische Auswertung der Einsatzdaten bezogen auf ein Jahr (siehe auch Artikel Hilfe für Mensch, Tier und Umwelt). Diese spannenden Anforderungen sowie die Einbeziehung des Hochwasser- managements werden uns auch im nächsten Jahr bei der Fortsetzung der Projektarbeit begleiten, und wir freuen uns sehr auf die gemeinsame weitere Zusammenarbeit. |
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Ausweisung der Lübecker Bevölkerungsdichte |
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| Hilfe für Mensch, Tier und Umwelt – dokumentiert in Karten Berlin, die pulsierende Großstadt an der Spree 3.5 Millionen Menschen die leben, arbeiten, konsumieren und die versorgt sein wollen. Zu dieser Versorgung gehört das Durchführen, Auswerten und Verbessern von Rettungsdiensteinsätzen. Für diese Notfallversorgung werden pro Jahr über 500.000 Mal Einsatzmittel wie Rettungs- und Notarztwagen, und Sonderfahrzeuge wie z. B. Kräne oder Feuerwehrboote eingesetzt. Die Berliner Feuerwehr als größte Feuerwehr Deutschlands wendet dafür einschließlich der Freiwilligen Feuerwehren circa 5 Millionen Einsatzstunden auf. Diese gewaltige Anzahl von Hilfeleistungen, die im Rahmen von vorgeschriebenen Hilfsfristen bewältigt werden muss, wird regelmaäßig ausgewertet. Um neben den analytisch-tabellarisch orientierten Auswertungen zusätzlich räumlich-kartographische Analysen durchführen zu können, hat die Berliner Feuerwehr, die schon seit vielen Jahren das ArcGIS-basierte Einsatzführungssystem GeoFES von DHI-WASY einsetzt, das Potential von ArcGIS auch für diese Thematik erkannt. Analysekarte für Gebiete mit Hilfsfristen > 8 Minuten. Verborgenes sichtbar machen stand daher im Fokus der Aufgabe. Die Einsatzdaten der Berliner Feuerwehr wurden dafür statistisch ausgewertet auf Flächeneinheiten normiert und kartographisch präsentiert.
Ausgangpunkt war in einem ersten Schritt die Übernahme der circa 500.000 Alarmierungsdaten pro Jahr aus der Leitstellendatenbank, die neben vielen weiteren Attributen auch das maßgebende Attribut bezüglich Einhaltung der Hilfsfrist enthalten. In einem zweiten Schritt wurden diese Daten mittels vielfältiger Prüfroutinen plausibilisiert, um sie dann als Punktdaten nach ArcGIS übernehmen zu können. Dazu besitzt jede Alarmierung einen Einsatzort, der bereits geokodiert übernommen werden konnte. Für die Flächennormierung dieser umfangreichen Punktdatenmenge wurden einerseits die Berliner Ortsteile herangezogen sowie ein Raster von 1 x 1 Kilometer gebildet. |
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| Darüber hinaus sind weitere Normierungen (wie ein 100 x 100-Meter-Raster, Bezirke, Landnutzungsflächen und vieles mehr) vorgesehen. An diese Flächen wurden weiteren Informationen wie die Bevölkerungszahlen, Nutzung und feuerwehrspezifische Standortinformationen übertragen. Auf einen Blick kann nun anhand der Karten ortsteil- oder rasterbezogen dargestellt und analysiert werden, inwieweit jeweils räumlich konkret die Hilfsfristen eingehalten wurden. Darüber hinaus sind weitere Auswertungen zum Einsatzverhalten möglich. Die Korrelationen zwischen Lagebezug, Bevölkerungsverteilung und Einsatzverhalten erschließt sich dem Betrachter sofort. Besonderheiten und Auffälligkeiten, die in der Datenbank verborgen geblieben sind, können mit den Karten sofort aufgezeigt werden. Die Auswertung der Historie liefert bereits vielfältige Hinweise auf Problembereiche, allerdings darf die Planung neuer Standorte nicht nur auf historischen Auswertungen basieren, sondern muss ergänzt werden durch weitere Möglichkeiten von GIS-Analysen, die die aktuelle und zukünftigen Gegebenheiten berücksichtigen.
Versorgungsgebiete Rettungstransportwagen. |
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Deshalb wurden als weitere Analysefläche sogenannte Versorgungsgebiete gebildet. Die Feuerwehren sind länderspezifisch an gesetzliche Hilfsfristen gebunden, innerhalb der z. B. ein Rettungswagen am Einsatzort eintreffen muss. In Berlin besteht eine Hilfsfrist für Rettungswagen (RTW) von 8 Minuten. Für die Bestimmung der Versorgungsgebiete wird folgende Berechnung zu Grunde gelegt: drei Minuten Dispositionszeit, eine Minute Ausrückzeit und vier Minuten Fahrzeit zusammen. Nur letztere ist für die nachfolgend beschriebenen Analysen relevant. Gebiete, die von Rettungsdienstwachen mit den jeweiligen Einsatzmitteln in der vorgegebenen Zeit erreichbar sind, werden als „versorgt“ bezeichnet. | Von den circa. 900 Quadratkilometer Stadtfläche werden rund 560 Quadratkilometer mit der vorgegebenen Fahrzeit von vier Minuten erreicht. Etwa 330 Quadratkilometer Stadtfläche können nicht in der vorgegebene Zeit von den aktuellen Feuerwehrstützpunkten von einem Rettungswagen erreicht werden. Gerade diese „unversorgten“ Gebiete können mit diesem Typ der Normierungsfläche analytisch betrachtet werden. Planungen zu potentiellen Standorten oder Verlagerungen und Konflikte zwischen den Standorten können ebenso umgehend visualisiert und in der Planung berücksichtigt werden. Die Darstellung der Versorgungsgebiete, die bisher aufwendig von einer Software auf Basis von ortsbeschreibenden Datensätzen ermittelt und manuell erstellt werden mussten, können nun mit optimierten GIS-Werkzeugen sehr schnell interaktiv als Planungsvarianten zur Verfügung gestellt werden. Zudem ist es jetzt möglich, Feuerwehrstützpunkte interaktiv hinzuzufügen, zu verschieben oder zu löschen. Weitere Planungen wie z. B. die zeitliche Verteilung der Einsatzmittel zu bestimmten Ereignissen wie Silvester oder Großveranstaltungen in Berlin können hiermit sehr schnell durchgeführt und optimiert werden. Die Einsatzplanung einer Feuerwehr kann daher mit diesem Planungsinstrument effektiv verbessert werden. Mit der Software von DHI-WASY GmbH lassen sich Versorgungsgebiete iterativ optimieren und effektive Planungen mit statistischen Auswertungen um eine räumliche Komponente erweitern.
ArcGIS Online als Bestandteil Ihrer ArcGIS for Desktop-Wartung
Esri stellt allen Kunden mit einer aktiven ArcGIS for Desktop-Wartung eine ArcGIS Online for Organizations-Subskription zur Verfügung. ArcGIS Online umfasst |
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| - Zugang zu einer umfangreichen Sammlung von Karten und GIS-Diensten
- Anwendungen und Apps für Datenerfassung, Datenauskunft und Dashboards, sowie Erweiterungen für Microsoft Office und SharePoint
- Werkzeuge für die Erstellung von Karten
- Eine Arbeitsumgebung, in der Karten und Anwendungen gemeinsam bearbeitet und bereitgestellt werden können
- Dienste für Geokodierung, Routing, Fahrzeitpolygone und weitere Analysedienste.
Diese ArcGIS Online-Subskription ist eine persönliche Instanz in der sicheren Cloud-Plattform von Esri. Diese Plattform ist skalierbar und für Sie sofort nutzbar. Sie benötigen keinerlei zusätzliche Hard- oder Software. ArcGIS for Desktop lässt sich durchgehend in ArcGIS Online integrieren. Karten können so für alle Anwender, die in Ihrem Unternehmen mit ArcGIS Online arbeiten, zugänglich gemacht werden. Sie bekommen: - Eine kostenlose ArcGIS Online for Organizations-Subskription
- Einen benannten Benutzer für jede ArcGIS for Desktop-Lizenz in Wartung
- 100 Service Credits für jede ArcGIS for Desktop-Lizenz in Wartung
Wir bitten alle Kunden, die ihre Esri Lizenzen bei der DHI-WASY in Wartung haben, uns zu informieren, wenn Ihnen dieses Angebot noch nicht unterbreitet wurde. Kunden, deren Esri-Wartung nicht verlängert wurde, bietet sich mit diesem Angebot ein neuer Aspekt, wieder in die Wartung einzusteigen. Kontaktieren Sie für zusätzliche Informationen oder Konditionen für den Wartungseinstieg unsere Sales-Abteilung.
DHI-WASY erhält Portierungs- und Neuentwicklungsauftrag für das InVeKoS-AgrarGIS-System des Landes Niedersachsen Das Servicezentrum Landentwicklung und Agrarförderung beim Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Niedersachsen betreibt als langjähriger DHI-WASY-Kunde seit mehr als 8 Jahren ein raumbezogenes InVeKoS-Verfahren auf der Basis von ArcGIS der Firma Esri. Ein Bestandteil ist das Programm „Referenzsystem“, das zur Erstellung und Pflege der landwirtschaftlichen Referenzparzellen (Feldblöcke und Landschaftselemente) auf der Basis von aktuellen Geobasisdaten (Orthophotos) entsprechend der EU Vorgaben dient. Dieses System umfasst umfangreiche Geodaten im Terabyte-Bereich in einem zentralen Geodatenserver mit zeitweise mehr als 30 gleichzeitig schreibenden Benutzern.
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Es basiert zurzeit noch auf der Version 9.3.1 von ArcGIS. Diese Version wird in Kürze nicht mehr seitens Esri unterstützt. Deshalb wurde eine Portierung auf eine neue ArcGIS-Version notwendig. Darüber hinaus basiert das Programm „Referenzsystem“ auf der Programmiersprache Microsoft VB 6, die ebenfalls nicht mehr seitens Esri unterstützt wird. | Eine weitere Notwendigkeit ergab sich daraus, dass bestimmte Funktionalitäten nicht mehr benötigt werden, aber andererseits umfangreiche neue Anforderungen der aktuellen EU-Gesetzgebung erfüllt werden müssen. DHI-WASY wurde beauftragt, das System sowohl auf die aktuelle Version (10.2) von ArcGIS Desktop zu portieren, als auch für ArcGIS Engine lauffähig zu gestalten. Dazu wird es nahezu vollständig neu in C# programmiert und um nicht mehr benötigte Funktionalitäten reduziert bzw. um neue Funktionen erweitert. Gerade letzteres zählt zu den großen Herausforderungen, da die neue Funktionalität zu Vertragsbeginn noch nicht vollständig spezifiziert werden konnte. Deshalb haben sich Auftragnehmer und Auftraggeber geeinigt, nach dem Prinzip des „agilen Festpreises“ zu arbeiten. Dieses noch relativ neue Vertragsmodell stellt aus unserer Sicht eine gute Basis für die agile Arbeitsweise z. B. nach dem Vorgehensmodell Scrum dar. Zusammen mit einer gemeinsamen Arbeitsplattform (Team Foundation Server der Firma Microsoft) wurde eine optimale Umgebung für das Projekt geschaffen, welche auch als sehr gute Basis für weitere Projektarbeiten von DHI-WASY mit unseren Kunden dienen kann.
DHI-WASY erhält Auftrag für Entwicklung eines Geoportals „Netzdaten Trinkwasser“ vom Trink- und Abwasserzweckverband Luckau Für den Zeitraum 2007 bis 2013 wurden bzw. werden dem Land Brandenburg von der Europäischen Union 1,499 Milliarden Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) zur Verfügung gestellt.
Davon waren 29,2 Millionen Euro für Maßnahmen zum Aufbau der Geodateninfrastruktur (GDI) vorgesehen. Mit dem Aufbau der GDI wird die Verfügbarkeit und Verknüpfung von Geodatenangeboten der Fachverwaltungen, der Wirtschaft und der Wissenschaft angestrebt, so dass Geodaten im Internet recherchierbar und analysierbar werden sowie als komplexe Datenströme transportiert und anschaulich im Internet visualisiert werden können (siehe auch http://geoportal.brandenburg.de/gdi-berlinbrandenburg.html). Dieser Förderbereich umfasst auch Geoportale für die Trinkwasserver- und Abwasserentsorgung. |
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| Der Trinkwasser- und Abwasserzweckverband Luckau hat sich um eine entsprechende Förderung beworben und letztendlich erhalten. Neben umfangreichen Datenerfassungsleistungen war auch ein Geoportal zu entwickeln, das den freien Zugriff auf die erfassten Daten gewährleisten soll. Mit der Erstellung des Portals wurde die DHI-WASY beauftragt. Ziel des Projektes ist es, ein webbasiertes System basierend auf einem Infrastrukturknoten zu entwerfen und zu realisieren, das sowohl für den Zweckverband als auch weiteren potenziellen Anwendern einen signifikanten Mehrwert bietet und sich an den Anforderungen von INSPIRE orientiert. Basierend auf einem Geodatenserver (ArcGIS for Server der Firma Esri) und den darin verwalteten Trinkwasserdaten werden verschiedenste Dienste (WMS, WFS, WPS) zur Integration in eigene Portale und Systeme, aber auch ein über einen Webbrowser zugängliches Portal bereitgestellt. Folgende Funktionalität wird neben allgemein bekannten GIS-Navigations- und Auskunftsmöglichkeiten umgesetzt: - Adress- und Flurstücksuche durch Integration von Gazetteer-Diensten (OGC® WFS-G der LGB)
- Druck von vereinfachten Bestandsplänen
- Generierung von Leitungsauskunftsanfragen
- Absenden von Leitungsauskunftsanfragen
Das Portal wird im Dezember freigeschaltet werden und kann gern durch Interessierte genutzt werden. Zu finden wird es auf der Internetseite des TAZV Luckau sein.
VeranstaltungenAnwendertreffen - MIKE by DHI - FEFLOW - MIKE CUSTOMISED Die Anwendertreffen für die Nutzer von DHI-Software finden 2014 jeweils in Köln und Luzern statt. Als Teil der Aktivitäten werden verschiedene neue Funktionalitäten des MIKE by DHI 2014-Releases demonstriert sowie FEFLOW und MIKE CUSTOMISED-Produkte vorgestellt und Fallstudien von der deutschsprachigen Anwendergruppe präsentiert. Softwarekunden und Interessenten sind herzlich willkommen! Veranstaltungen im Überblick
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