Der Einsatz von BaSYS LEO bei der Generellen Entwässerungsplanung (GEP) von Zürich
Barthauer on Tour12. Juli 2007 in Zürich
Inhalt der Präsentation:
Das Entwässerungsnetz der Stadt Zürich
Die Aufgaben des Teilprozesses GEP:Optimaler Einsatz der Mittel
Die Nachführung der hydraulischen Berechnungen
BaSYS LEO für den GEP der Stadt Zürich
Datenmodell und Schnittstellen
Zusammenfassung
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Stadt ZürichERZ Entsorgung + Recycling Zürich
Das Organigramm von ERZ / Entwässerung
Stadtreinigung
Entwässerung
Entsorgungslogistik
Kehrichtheizkraftwerke
Kompostier + Klärwerk
Kanalinformationen
Liegenschaftsentwässerung
Generelle Entwässerungsplanung
ERZ Entsorgung + Recycling Zürich
Dienstleistung Kanalnetz
Bauliche Qualität Kanal
Engineering
Qualität ind. Abwässer
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– 930 km öffentliche Kanäle,
davon rund 180 km begehbar
– 3‘051 km private Kanäle und
Anschlussleitungen
– 55 Pumpwerke
– 23 Regenbecken mit einem Gesamtinhalt
von 85‘000 m3
– Wiederbeschaffungswert Kanalnetz:
rund CHF 4‘500‘000‘000
– Jährliche Investitionen in Werterhalt:
CHF 50‘000‘000
Das Entwässerungsnetz der Stadt Zürich
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Die Aufgaben des Teilprozesses GEP
– 50 bis 60 Kanalprojekte auslösen pro Jahr: Definition, was wo wie gebaut werden soll
– Mehrjahresplanung: Festsetzung der Prioritäten für die Massnahmen der nächsten 12 Jahre
– Werterhaltungs- und langfristige Finanzmittelplanung
– Sanierungsstrategie erarbeiten
– Angaben zum Entwässerungskonzept von Liegenschaften (inkl. Rückstauangaben)
– Planung Bachunterhalt
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Der Generelle Entwässerungsplan GEP
Gewässer FremdwasserBaulicher und betrieblicher
Zustand
Versickerung und Retention
Planung Abwasser-
anlagenund
Hydraulik
Abwasser-anfall und Einzugs-gebiete
Gefahren-bereiche
Datenmanagement
Betriebswirt-schaftliche
ÜberlegungenGKP
(1987 bis 1993)
– Das Planungsinstrument der Siedlungsentwässerung
– Integrale Betrachtungsweise
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Übergeordnete Zielsetzungen des GEP
– Analyse der Alterung und der Verschlechterung des Zustandes der öffentlichen Kanalisation
– Aufzeigen von sichtbaren (wie Überschwemmungen) und unsichtbaren Problemen (wie Fremdwasser, Schäden am Kanalnetz, unzulässige Belastungen durch Verkehrswegeabwasser, etc.) sowie Risiken mit Regen- und Schmutzabwasser und Möglichkeiten zu deren Lösung
– Erarbeitung einer Strategie zur optimalen Werterhaltung und Erweiterung des Kanal- und Gewässernetzes unter bestmöglicher Verwendung der vorhandenen Infrastruktur und unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Ressourcen
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Werterhaltungsstrategie
•Wie können die jährlichen Finanzmittel für die Werterhaltung der Abwasseranlagen in der Grössenordnung von Fr. 45 bis 50 Mio. mit der grösstmöglichen Effizienz eingesetzt werden?
•Wo sind zukünftige bauliche und betriebliche Netzoptimierungen vorzusehen und in welcher Priorität sind sie - unter Berücksichtigung des grössten Kosten-Nutzen-Verhältnisses - zu realisieren?
•Wie entwickeln sich in Zukunft die Aufwendungen für die bauliche Instandhaltung aller Kanäle und Sonderbauwerke?
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Optimierung bei der Massnahmenplanung
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Warum eine Nachführung der hydraulischen Berechnungen?
Änderungen an den Berechnungsgrundlagen:
– Die Dimensionierungsregen wurden um 8 bis 13 % „gestreckt“.
– Neue Bauzonen
– Optimierte Kanalprojekte ≠ GKP-Lösung
– Massnahmen sind teilweise realisiert
– Anpassungen am Entwässerungskonzept
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Warum? (Fortsetzung)
Neue Herausforderungen:
– Neue Anforderungen der integralen Siedlungsentwässerung (Versickerung, Retention, etc.)
– Bessere Verfügbarkeit der Resultate mit Hilfe von modernen EDV-Hilfsmitteln
– Kosten-Nutzen-Analysen von Netzoptimierungen
– Aktualisierte Entscheidungsgrundlagen für die Werterhaltung und nachhaltige Bewirtschaftung
– Aktualisierte Randbedingungen für den Betrieb des Kanalnetzes und der Sonderbauwerke
– Erarbeitung eines Überlaufkonzeptes
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Hydraulik – Überblick
Vorgehen
1. neue hydrodynamische Berechnungen im Ist- Zustand(interne Bearbeitung)
2. Entwässerungskonzept
3. Berechnungen und Dokumentation Prognosezustand hydrodynamisch (interne und externe Bearbeitung)
4. Langzeitsimulation als Grundlage für Einleitungskonzept (interne Bearbeitung)
5. Definition und Auslösung Massnahmenplanung
Iteration
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Der Patchworkansatz in Arbeitsschritten:
– KIS-Import in die BaSYS-Datenbank
– Erstdatenmigration der GKP-Daten
– Nachführung der hydraulischen Detaillierung, der Oberfläche und der Veränderungen an Daten und Datenmodell. Ergebnis: IST-Zustandsberechnung.
– Massnahmenplanung (Prognose) in Form von bedarfsgerechten Patches.
– Interne und externe Bearbeitung von rund 100 Patches ab 2008 (bis ca 2014) mit BaSYS LEO/HydroCAD
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Der Patchworkansatz im zeitlichen Ablauf
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Die Applikation BaSYS LEO…
…erfüllt heute die Anforderungen an eine Software, die eine regelmässige, wirtschaftliche Nachführung erlaubt:
Grafische Bearbeitung von ProjektenAlphanumerische Datenbank mit AnalysetoolsEinfache funktionale Schnittstellen Individuelle Haltung von Projekten in ArbeitsbereichenHydraulische Detaillierung möglichErstdatenmigration*): Migration der GKP-Daten von
1993 in BaSYSKIS-Import*): Intelligente Schnittstelle der
Kanalinformationsdaten von Zürich in BaSYSVersionenverwaltung
*): Zürich-spezifische Zusatzsoftware. Die übrigen Softwarebestandteile sind Standard.
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Belastungs- und Wasserstandsplan
Eine gemeinsame Betrachtung der beiden Pläne ergibt einen sehr guten Eindruck, wo die hydraulischen Probleme liegen und hilft bei der Identifizierung von Massnahmen.
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Hydraulische Detaillierung: Bauwerke können „als Ganzes“ angesprochen werden
So kommen die Bauwerke aus dem KIS
Nach der hydraulischen Detaillierung .
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Versionenverwaltung (zB. Modus „aufzulassen“)
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Vergleich der Berechnungen 2007 mit 1993 (GKP)
hellblau: WSP im GKP > 2 m unter Terrain,neu mit GEP < 2 m unter Terrain
violett: WSP im GKP unter Terrainkote,neu mit GEP über Terrainkote
Ist-Zustand
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Wünsche an die Applikation
– Performance!
– Performance!
– Seriensimulationen, (Überlauf)-Häufigkeitsberechnungen
– Haltung von mehreren Varianten in derselben Datenbank
– Grafischer Vergleich: Identische Haltungen werden erkannt auch wenn der Ursprung unterschiedlich ist.