Kalibrierung des Beispiels in 3 Schritten

Kalibrierung des Beispiels in 3 Schritten

Die erste Kalibrierung liefert eine gute Ausgangsbasis für die K-Werte. Diese werden über Attribute Modelldaten/Berechnungsergebnisse importieren... in die Modell-Datei übernommen:


Einlesen von Ergebnisdaten

 

Bei Wahl der Kennung "KWER" werden die vorhandenen K-Werte überschrieben. Um große Sprünge der K-Werte in benachbarten Elementen zu vermeiden, werden die K-Werte folgendermaßen geglättet:

Attribute Berechnen Glätten: Kennung:"KWER", der Wichtungsfaktor wird auf 0.5 gesetzt, die Wichtungsart ist voreingestellt auf "linear". Die Modell-Datei wird gespeichert. Anschließend wird das Modell geprüft (Berechnung Modellprüfung), eine Strömungsberechnung (Berechnung Stationäre Strömung) mit 5 Iterationen und Modul GEONEU ( Erweiterte Einstellungen) gerechnet und ein neuer Plot mit der zuvor gespeicherten "plo.bpl"-Batchdatei erstellt. Das Ergebnis zeigt das folgende Bild:

 


Isolinien mit Differenzen-Plot nach Glätten der K-Werte

 

Die maximale Abweichung an den Messpunkten beträgt 0.50 m, die durchschnittliche liegt bei 0.09 m.

Der Verlauf der Isolinien im Oberlauf des Baches deutet auf eine Infiltration des Bachwassers ins Grundwasser hin. Die Isolinie "17.75 (rot)" bildet beim "Überqueren" des Baches eine Spitze in Fließrichtung aus.

Da dies hier nicht den tatsächlichen Gegebenheiten entspricht (Bachbett ist wahrscheinlich trocken), wird an den letzten 14 Knoten der Parameter MXKI = 0.0 zugewiesen, d.h., eine Infiltration wird unterbunden (Attribute Zuweisen Direkt...).

Nach Durchlauf der Modellprüfung, einer stationären Strömungsberechnung und der Ploterstellung bietet sich das folgende Bild:


Isolinien mit Differenzen-Plot nach Einführen von MXKI an 14 Knoten

 

Die Infiltration im Oberlauf des Baches ist beseitigt. Der Verlauf der Isolinien ist plausibler, jedoch hat sich die mittlere Abweichung der Messstellen verschlechtert. Die maximale Abweichung liegt nun bei 0.39 m und die mittlere bei 0.17 m. In einem Großteil des Modells scheint zu wenig Wasser vorhanden zu sein!

Es bietet sich an, mit den bis hierher veränderten Parametern noch einmal eine Kalibrierung zu starten. Das Ergebnis ist folgendes Bild:

 


Isolinien mit Differenzen-Plot nach erneuter Kalibrierung

 

Zu guter Letzt werden die iterierten K-Werte in die Modell-Datei übernommen und eine neue Strömungsberechnung durchgeführt. Mit der aktuellen Netz-Datei „s4_kalibriert“ ergibt sich dieses Bild (Verzeichnis: .../Tutorial_bsp_files/Tutorial_2D_bsp_files/s4_kalibriert.zip):

 


Isolinien mit Differenzen-Plot des kalibrierten Modells

 

Die Abweichungen an den Messpunkten liegen bei maximal 0,41 m und im Durchschnitt bei 0,08 m. Dies wird für das Beispielmodell als ausreichend genau beurteilt.

Die Verteilung der Durchlässigkeiten sieht jetzt folgendermaßen aus:

 


Verteilung der kalibrierten Durchlässigkeiten

 

Die Durchlässigkeiten wurden (über Ansicht Attribute darstellen Isolinien/Flächenplots/Werte) im Intervall 1.0e-06 bis 0.002 innerhalb von 10 Wertebereichen dargestellt. Durch Öffnen des Projektmanagers erscheint in einem neuen Fenster die Layerliste, in der durch Drag&Drop die Anordnung der einzelnen Layer geändert werden kann (Hinweis: "Oben" in der Layerliste entspricht ganz hinten, "Unten" in der Layerliste entspricht ganz vorn). Durch Anklicken des Kontrollkästchens wird die Legende des entsprechenden Layers eingeblendet.

 


Legende der Durchlässigkeitswerte [m/s]

 

Wie beschrieben kann eine schrittweise Modellkalibrierung aussehen, sie erfordert jedoch immer Kenntnisse des Anwenders über die örtlichen Gegebenheiten und lässt sich nicht nach Schema F abwickeln. Zudem sollte am Ende einer Kalibrierung eine Plausibilitätsprüfung der (iterierten) Parameter stehen.

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