Optimierung eines Regenbeckens mittels 3D-CFD Simulation

Mattias Deller, 03. November 2021

Erhöhung der Aufnahme- und Reinigungskapazität eines Regenbeckens inkl. Überprüfung der Funktionalität bei einem Regenwetter

Wasserspiegel und Fliessgeschwindigkeiten im Regenbecken bei einem Zufluss von 25 m3/s.

Das bestehende Regenbecken der Stadt la Chaux-de-Fonds mit einem Volumen von 2000 m3, hat eine Aufnahme- und Reinigungskapazität von 2 m3/s. Bereits bei Regenereignissen mit einer kleinen Wiederkehrperiode, kann das Regenbecken das zuströmende Mischwasser nicht genügend schnell aufnehmen und ein bedeutender Anteil des Abflusses wird ungereinigt in den Vorfluter entlastet. Dadurch werden regelmässig sichtbare Verschmutzungen von Grob- und Feinstoffen in den Gewässern beobachtet. Um das vorhandene Volumen des Regenbeckens effizienter zu nutzen, soll die Aufnahme- und Reinigungskapazität auf bis zu 8 m3/s erhöht werden. Dazu wird das Einlaufbauwerk umgebaut und neue Grob- und Feinrechen mit hoher Reinigungsleistung installiert. Zur Erreichung der neuen vorgesehenen Aufteilung des Zuflusses wurde mit einer zweiphasigen 3D-CFD Simulation (Wasser/Luft) das Einlaufbauwerk iterativ optimiert. Ein weiterer Aspekt der Optimierung war das gleichverteilte Durchfliessen der beiden neuen Grobrechen. Final wurde das gesamte Bauwerk inklusive Grob- und Feinrechen, Notentlastungen und Weiterleitung in den Vorfluter auf Funktionalität für unterschiedliche Regenwetter (Qmax = 40 m3/s) überprüft.

Stationärer Zufluss von 25 m3/s

Ansprechperson

Dr. Pirmin Philipp Ebner

Dr. Pirmin Philipp Ebner

MSc. Maschinenbau-Ing. ETH

Projektleiter

E-Mail:  pirmin.ebner@tkconsult.ch
Tel.: +41 (0) 44 288 81 89