Drukriolering en persleidingen

Laatst geactualiseerd 1 november 2019 Kennisniveau Basisniveau (opdrachtgever) Hydraulisch functioneren

Mechanische riolering in Nederland

In Nederland ligt ongeveer 29.000 km drukriolering en 7.600 km persleidingen (Het nut van stedelijk waterbeheer, monitor gemeentelijke watertaken 2016). De drukriolering zamelt het afvalwater van 4,1% van de aansluitingen in. Persleidingen definitie Persleiding zorgen voor het transport van afvalwater vanuit de stedelijke rioolstelsels naar rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi's), al dan niet via (onder)bemalingsgebieden. Drukriolering en persleidingen zijn beide vormen van mechanische riolering. Ook vacuümriolering is een vorm van mechanische riolering. Vanwege het zeer beperkte aandeel van vacuümriolering in Nederland gaat de kennisbank hier niet verder op in op deze vorm van riolering.

Pompkarakteristiek, leidingkarakteristiek, werkpunt

Waar in een vrijvervalstelsel de zwaartekracht het water transporteert, zorgt in mechanische riolering een pomp voor een drukverschil. De eenvoudigste vorm is een persleiding van een bepaalde lengte met één diameter waarop één pomp is aangesloten. Pomp en persleiding hebben beide een relatie met drukverschil en debiet definitie Debiet: respectievelijk de pompcurve en de leidingkarakteristiek. De pompcurve is de relatie tussen het debiet en de tegendruk (opvoerhoogte) bij een constant toerental van de pomp. In de leidingkarakteristiek komt tot uitdrukking dat de hydraulische (druk)verliezen in de leiding kwadratisch toenemen met de stroomsnelheid definitie Stroomsnelheid (en dus met het debiet). Het werkpunt van het systeem is het punt waarop pompcurve en leidingkarakteristiek elkaar kruisen. Dat is het punt waarbij de opvoerhoogte, de leidingweerstand en het debiet met elkaar in evenwicht zijn. Deze evenwichtsrelatie geldt ook bij ingewikkeldere systemen, waarbij meerdere pompen tegelijk afvoeren naar dezelfde persleiding, of waarbij het persleidingsysteem niet bestaat uit een enkele leiding, maar uit een vertakt of vermaasd leidingenstelsel. Bij een netwerk van leidingen blijft sprake van een vaste relatie tussen drukverlies en debiet: de leidingkarakteristiek wordt een netwerkkarakteristiek.

Figuur A Pompcurve, netwerkkarakteristiek en werkpunt Vergroot afbeelding

Rekenen met massatraagheid en drukgolven

Bij het doorrekenen van mechanische riolering moet u ook rekening houden met de massatraagheid van het water in de persleiding en dynamische drukverschillen door het aan- en uitschakelen van pompen. Hierdoor is niet altijd sprake van een evenwichtssituatie en kunnen in extreme omstandigheden (star leidingmateriaal, grote pomp, snel optoeren) fenomenen als waterslag definitie Waterslag met grote drukverschillen optreden. Onder zulke condities zijn sommige aannamen die u in 'gewone' rioleringsberekeningen maakt niet meer geldig, zoals de aanname dat water niet samendrukbaar is. Het modelleren (en doorrekenen) van persleidingen vereist dus een andere aanpak dan het modelleren van de vrijvervalriolering definitie Vrijvervalriolering. In de meeste drukrioolstelsels komt waterslag niet voor. Alleen in bijzondere situaties moet u hierop toetsen, bijvoorbeeld bij drukriolering die direct is aangesloten op een persleiding.