NASIM-Einsatzbereiche – ein Überblick

NASIM – Software für die Hydrologie mit breitem Einsatzspektrum

NASIM ist ein seit vielen Jahren bewährtes Niederschlag-Abfluss-Modell, das die hydrologischen Prozesse natürlicher und urbaner Einzugsgebiete detailliert abbildet. Mit der Entwicklung der Gewässerbewirtschaftung haben sich die NASIM-Einsatzbereiche stark aufgefächert und spezialisiert. Das N-A-Modell ermöglicht es, die vielfältigen hydrologischen Aufgaben der Praxis mit einem einzigen, wissenschaftlich basierten Modell zu bearbeiten.

NASIM zeichnet sich aus durch umfassende Funktionalitäten, leichte Bedienbarkeit und Offenheit zu anderen Systemen. Durch die Visualisierung des hydrologischen Systems in Systemplan und Karte behalten Anwender auch bei komplexen Topologien den Überblick. Das Programm bietet Werkzeuge für ArcGIS sowie Module für statistische Auswertungen, mit denen sich effizient Daten aufbereiten und Ergebnisse auswerten lassen.

NASIM 5.0 verfügt über eine integrierte Geodatenhaltung für die hydrologischen Modelldaten.

Wasserwirtschaftliche Kennwerte ermitteln

Mit NASIM ermitteln Sie wasserwirtschaftliche Grundlagendaten wie Bemessungsabflüsse und Überflutungsdauern. Sie können die zeitliche Auflösung beliebig festlegen und erstellen auf einfache Weise statistische Auswertungen (z. B. Zeitreihen, extreme Jahre, Dauerlinien, langjährige Mittel, HQx).

Einzugsgebiete analysieren und bewirtschaften

Wer die hydrologischen Zusammenhänge eines Einzugsgebiets detailliert kennt, kann es optimal und nachhaltig bewirtschaften. NASIM ermöglicht es, klassische Wasserhaushaltsbilanzen über lange Zeiträume zu erstellen, das Wasserdargebot, die Entstehung von Hochwasser, die Laufzeiten und die Wellenüberlagerung zu analysieren.

Mit NASIM lassen sich die Auswirkungen von Landnutzungsänderungen ermitteln und Maßnahmen zur Bewirtschaftung wie Entnahmen, Einleitungen, Überleitungen abbilden.

Hochwasserschutzkonzepte entwickeln

Kommunale und regionale Hochwasserschutzkonzepte basieren auf detaillierten hydrologischen und hydraulischen Modellierungen. Mit NASIM weisen Sie die Wirkung von Hochwasserrückhaltebauwerken, Gewässerrenaturierungen und Rückhalt in der Fläche nach. Durch die integrierte Variantenhaltung werden optionale Maßnahmen leicht miteinander vergleichbar.

Einleitungsnachweise führen

Der Nachweis der hydraulischen und stofflichen Belastung eines Gewässers im Bereich einer Einleitung erfordert oft die Anwendung des detaillierten Verfahrens nach BWK M3/M7. Mit NASIM können Sie den Ist-Zustand, den potenziell naturnahen Zustand sowie den Prognosezustand simulieren und dadurch Einleitungsnachweise entsprechend der Anforderungen effizient und zuverlässig erstellen.

Mit Optimierungsrechnungen erhalten Sie das günstigste Kosten-Nutzen-Verhältnis für erforderliche Maßnahmen.

Urbanhydrologie / städtische Systeme abbilden

Mit NASIM bilden Sie detailliert städtische Entwässerungs-Infrastruktur ab und stellen sie im Zusammenhang mit dem natürlichen Abfluss-System dar. Dadurch können Sie

• Niederschlags- und Abwasser-Abflüsse in Trenn- und Mischsystemen quantifizieren,
• Schmutzfrachten quantifizieren und qualitativ analysieren,
• Retentionsbodenfilter abbilden,
• Kanäle 1D-hydrodynamisch modellieren (ab Sommer/2016),

und effizient Nachweise für Sonderbauwerke und Kanalnetze erstellen.

Abflüsse und Wasserstände vorhersagen

NASIM lässt sich als hydrologisches Modell für Hoch- und Niedrigwasservorhersagen verwenden. Mit seiner Schnittstelle zu Delft-FEWS hat es sich vielfach für den operationellen Einsatz bewährt.

Beckenvolumen und Betriebsregeln optimieren

NASIM versetzt Sie in die Lage, hydrologische Systeme sehr genau abzubilden und Betriebsregeln nach den für Sie maßgebenden Faktoren zu optimieren. Die Betriebsregeln von Rückhaltebecken, Stauanlagen und Aufteilungsbauwerken können Sie mit NASIM modellieren und in jedem Simulationsschritt Berechnungsgrößen wie z.B. Wasserstand, Schneehöhe oder Abfluss ermitteln.

Ein neues Optimierungswerkzeug ermöglicht es, die Volumina mehrerer Becken eines Einzugsgebiets automatisiert, z. B. nach den Anforderungen nach BWK M7, zu optimieren (siehe …).

Hydraulisch komplexe Elemente modellieren

Mit dem hydrodynamischen Rechenkern bietet NASIM ab Sommer 2016 zusätzlich ein 1D-hydraulisches Wellenablaufverfahren an. Er ist im Systemelement „Gewässerstrang“ aktivierbar und ermöglicht es, Rückstaueffekte an Einmündungen von Nebengewässern, in Kanälen und Stauanlagen korrekt abzubilden.

Schmutzfrachten berechnen

NASIM verfügt über ein vollwertiges Schmutzfrachtmodell, das es ermöglicht, Nachweise für die Dimensionierung von Mischwasserentlastungen zu führen. Dabei werden die wesentlichen Anforderungen des ATV-Arbeitsblatts 128 und weiterhin die Anforderungen des BWK Merkblatts 3 erfüllt.

Mit NASIM können Sie

• die stofflichen Einträge ins Gewässer quantifizieren,
• Mischungsrechnungen in Kanalhaltungen und Fließgewässern durchführen,
• Fremdwasserzuflüsse in Kanalhaltungen berücksichtigen,
• Ammoniumtoxizität und Sauerstoffdefizit im Gewässer ermitteln.

Szenarien für Klimaänderungen aufstellen

Der Klimawandel beeinflusst unsere hydrologischen Systeme. Mit NASIM können Sie zukünftige Szenarien und Systemzustände simulieren, um Auswirkungen abzuschätzen und passende Vorsorgemaßnahmen zu konzipieren.

Ihre Ansprechpartner zu NASIM bei Hydrotec

• Projekte und Anwendung: Dr.-Ing. Oliver Buchholz
• Lizenzen, Wartung, Schulungen, Hotline: Angela Deppe
• Software-Entwicklung: Dipl.-Math. Benedikt Rothe