Analyse met een waterbalans (grove analyse)

De basisstap in de analyse van de meetdata en de werking van het rioolstelsel is het opstellen van een waterbalans. De waterbalans is op twee manieren te gebruiken: Over een langere periode: analyse van hoeveel water het rioolstelsel in- en uitstroomt bij droogweer, een normale bui en hevige neerslag. Deze analyse geeft bijvoorbeeld een eerste indicatievan mogelijke afwijkingen in de aangenomen dwa en het aangesloten afvoerende oppervlak. Tijdens een bui: analyse van hoe het stelsel zich vult en weer ledigt in de tijd. Deze analyse geeft een (samenhangende) controle van de grootte van het afvoerende oppervlak, de inloopparameters per type afvoerend oppervlak, het functioneren tijdens droog weer en neerslag, mogelijke lozingen op het systeem en de ligging van het stelsel (bergingshoogterelatie). (Zie ook Opzet Meetnet). De waterbalans is toepasbaar op het totale rioleringsgebied of op een of meer bemalingsgebieden. Schematiseer het rioolstelsel tot een of meerdere bakken die eventueel onderling zijn verbonden. Voor de analyse van het vullings- en ledigingsgedrag zijn de waterstandmetingen nodig, waarvoor een balansmodel op het niveau van de bemalingsgebieden noodzakelijk is. Het waterstand-verloop zal immers per bemalingsgebied verschillen.   Bij voldoende vertrouwen in het balansmodel is het interessant het hydrodynamisch functioneren van het rioolstelsel meer in detail te onderzoeken. Hiervoor is een strengenmodel te gebruiken (zie Analyse met een strengenmodel). Figuur A (Mogelijke) termen waterbalans rioleringsgebiedVergroot afbeelding Een waterbalans is in formulevorm te schrijven als: Volume (In) – Volume (Uit) = vulling van de berging, waarbij:   Belastend Ontlastend droogweerafvoer regenwaterafvoer drainage lekwater in proceswater instromend oppervlaktewater eindgemaal naar zuivering overstortingen afvoer via overige gemalen, kleppen e.d. regenwateruitlaten lekwater uit uitstromend oppervlakte Voorbeeld werkwijze Het analyseproces verloopt van grof naar fijn. Bepaal daarom eerst de dwa. Door daarna de water-balans globaal voor het gehele rioolgebied op te stellen, is de juistheid van enkele basisparameters. In het neerslagafvoermodel te bepalen. Verfijn vervolgens het balansmodel naar een analyse van het vul- en ledigingsgedrag op het niveau van bemalingsgebieden. Stappen: Door de afvoer tijdens een droogweerperiode te meten, ontstaat inzicht in de dwa-afvoer. Door het debietverloop over de dag in combinatie met het vul- en ledigingsgedrag van de leidingente analyseren, is het dwa-verloop over de dag in kaart te brengen. Uit een nadere analyse zijn vervolgens de dwa, het lekwater en het proceswater te bepalen. Door een balans over een langere periode zonder overstortingen op te stellen, ontstaat inzicht in de modelparameters van het neerslagafvoermodel. Vervolgens is voor normale neerslagomstandigheden zonder overstortingen een balans op korte tijdschaal te bepalen. Door de waterstanden uit het balansmodel met de metingen te vergelijken, is uit het verloop van de waterstanden controle van het dynamisch gedrag mogelijk. Door te analyseren hoe snel het stelsel na een bui leegloopt, is de capaciteit van het gemaal te controleren. Voorbeeld waterbalans over een maand Voor twee bemalingsgebieden A en B zijn waterbalansen opgesteld over een periode van een maand. De instroom is dwa plus rwa. De dwa is eerst gekalibreerd op een droge periode. De rwa is bepaald uit de neerslagmetingen en het aangesloten afvoerende oppervlak. Een debietmeter heeft de afvoer gemeten bij het gemaal en de gaten in de metingen zijn opgevuld door te kijken naar de draaiuren van het gemaal. De balansfout in bemalingsgebied A is klein, maar in bemalingsgebied B is deze groot. Dit duidt op een fout in de debietmeting, de neerslagmeting of het aangesloten afvoerende oppervlak. Na een analyse is besloten het aangesloten afvoerende oppervlak in bemalingsgebied B beter te inventariseren. Figuur B Maandbalans gebieden A en BVergroot afbeelding