NASIM – vielfältig einsetzbar für die Aufgaben der Wasserwirtschaft

Die N-A-Modellierungssoftware NASIM bildet die hydrologischen Prozesse natürlicher und urbaner Einzugsgebiete detailliert ab. Seine hohe Skalierbarkeit erlaubt es, die vielfältigen Aufgaben der Praxis mit einem einzigen Modell zu bearbeiten.

NASIM zeichnet sich aus durch umfassende Funktionalitäten, eine integrierte Geodatenhaltung und Offenheit zu anderen Systemen.

NASIM-Infotage 2023 – Einsatzbereiche

Der Einsatz von NASIM in der Praxis steht bei den NASIM-Infotagen am 19. und 20. Oktober 2023 im Fokus. Am 19. Oktober stellen wir in interessanten Fachvorträgen die aktuellen Entwicklungen unserer N-A-Modellierungs-Software NASIM vor.

Präsentiert und diskutiert werden u. a. Anwendungsfälle in der Regenwasserbewirtschaftung und Klimaanpassung, der Führung von Einleitungsnachweisen und der Sicherheitsüberprüfung von Stauanlagen bis hin zur Kopplung von NASIM mit dem Grundwassermodell Spring für eine umfängliche Abbildung des Wasserkreislaufs.

Aus dem Entwicklungsteam stellen wir Ihnen die neu implementierten Funktionen wie die Abbildung komplexer Bauwerkssteuerungen vor und geben einen Ausblick auf kommende Releases.

Für den 20. Oktober bieten wir zusätzlich halbtägige Spezialschulungen zu vier aus dem Anwenderkreis besonders nachgefragten Themen:

• Urbanhydrologie / Nachhaltige Regenwasserbewirtschaftung
• Einleitungsnachweise (Immission) nach A102
• Bauwerkssteuerung mithilfe globaler Prozesse und Variablen
• Automatisierte Kalibrierung mit NASIM

Einleitungsnachweise nach A102 mit NASIM – detailliert

Durch die Integration von Stoffberechnungen (u. a. pH-Wert, Ammoniak, Sauerstoff, AfS63) ist NASIM besonders gut für Einleitungsnachweise nach A102 in der Praxis geeignet.

NASIM bietet Funktionen für die Modellierung qualitativer Prozesse der Stoffmischung und des Stoffabbaus. Bei Anwendung des hydrodynamischen Rechenkerns wird auch die Diffusion berücksichtigt. Diese Integration ermöglicht es, hydrologische Prozesse (z. B. Regenereignisse, Abflussbildung, hydrodynamisches Routing) mit Stoffkonzentrationen in einer Langzeitsimulation unter Berücksichtigung des gesamten Wasserhaushalts zu untersuchen und den Transport von Stoffen abzubilden.

Das in NASIM integrierte Streeter-Phelps-
Plugin berechnet Stoffkonzentrationen.

Abgeleitete Größen wie der pH-Wert und die Ammoniak-Konzentration sind einfach über einen Formeleditor in NASIM bestimmbar und werden als Zeitreihe ausgegeben. Zur Modellierung von BSB5 und Sauerstoffkonzentrationen ist ein Plugin in NASIM integriert, das diese Werte in Abhängigkeit von der Wassertemperatur nach Streeter-Phelps berechnet (s. Bild). Dadurch entfallen Datenübergaben zwischen verschiedenen Modellen und auch Langzeitsimulationen sind sehr performant durchführbar. Bei der Konzeption und der Softwareentwicklung wurde das DWA Arbeitsblatt 102 (bzw. das vorherige Merkblatt BWK M3) als wesentliche fachliche Grundlage verwendet.

NASIM verfügt seit Version 4.5 über einen hydrodynamischen Rechenkern, der es ermöglicht, Teilbereiche des Modells 1D-hydraulisch zu modellieren. Die oben genannten Prozesse sind unabhängig vom gewählten Berechnungsansatz verfügbar.

Darum sollten Sie NASIM für Einleitungsnachweise einsetzen

• Stoffe wie Ammoniak/AfS63 können detailliert berechnet werden.
  
  

  Der Ausschnitt aus einer Langzeitsimulation zeigt die berechnete Veränderung von Stoffkonzentrationen bei einem Einleitungsereignis.

• Möglich ist auch die Integration von Daten zu Stoffen (z. B. aus ELWAS oder Messstellen), die als generelle Gewässerbelastung aus unbefestigten Flächen in die Modellierung eingehen.
• Die Darstellung von Simulationsergebnissen im Zeitreihenviewer über den gesamten Simulationszeitraum macht die Prozesse transparent.
• Das Konzept ist aufgrund seiner offenen Struktur (DLL-Plugin, Skripte) erweiterbar, sodass weitere Stoffberechnungen, die über eine einfache Mischungsrechnung hinausgehen, leicht integrierbar sind.

In der Regel ist der Aufwand der Modellerstellung bzw. -erweiterung gering, wenn bereits ein Modelldatensatz aus der Schmutzfrachtberechnung vorliegt, der in einen Modelldatensatz für ein Gewässereinzugsgebiet integriert wurde. Er besteht dann im Wesentlichen in der Angabe von Stoffkonzentrationen je Abflusskomponente in einer übergeordneten Stofftabelle, die für alle Systemelemente gilt.

Sind innerhalb des Systems Differenzierungen der Stoffkonzentration erforderlich (z. B. wenn ein lokaler Karstgrundwasserleiter für erhöhte pH-Werte sorgt), können je Systemelement spezifische Stoffkonzentrationen angegeben werden. Der Modelldatensatz lässt sich damit in der erforderlichen räumlichen Auflösung an die Gegebenheiten eines Untersuchungsgebietes anpassen.