Standaard inloopmodel NWRW 4.3

Op basis van onderzoek van de Nationale Werkgroep Riolering en Waterkwaliteit (NWRW 4.3-onderzoek, 1989) is een inloopmodel opgesteld, dat sinds 1995 als standaard wordt gebruikt. Dit beschrijft de vervorming in de tijd van het verloop van de neerslag op het afvoerende oppervlak naar de inloop in het rioolstelsel. Het standaard inloopmodel houdt rekening met de volgende processen:

bevochtiging en plasvorming;
infiltratie;
verdamping;
afstromingsvertraging.

Ervaringen NWRW-inloopmodel

Sinds 1999 zijn in verschillende projecten aan de hand van de bruikbaarheid (en beperkingen) van het gehanteerde concept onderzocht. In het kort zijn de bevindingen:

Voor individuele buien zijn met kalibratie behoorlijk betrouwbare resultaten te krijgen.
Bij opeenvolging van buien (reeksen) neemt de betrouwbaarheid af. Dit komt doordat bij modelkalibratie ook de initiële conditie van het oppervlak wordt meegenomen, terwijl deze initiële conditie van bui tot bui verschilt
De bij kalibratie gevonden parameterwaarden voor de ene bui zijn niet zomaar voor andere buien te gebruiken.
Er worden aanzienlijk hogere én lagere parameterwaarden gevonden dan de standaardwaarden (defaults) in de kennisbank.

In Groot-Brittannië zijn vele inloopmodellen in gebruik. In 2009 is een studie gepubliceerd waarin de daar veelgebruikte modellen Thames Catchment Model (TCM), Midlands Catchment Runoff Model (MCRM), Probability Distributed Moisture model (PDM), US National Weather Service Sacramento model (NWS) en Isolated Event Model (IEM) zijn vergeleken (zie de samenvatting van het rapport). Deze modellen verschillen behoorlijk in de benadering, maar de belangrijkste conclusie was dat geen van de geteste modellen als 'beste' uit de bus kwam. De uitkomsten op buiniveau vertonen flinke verschillen, wat de onderlinge vergelijkbaarheid van uitkomsten bemoeilijkt.

Schematisering inloopmodel

In het standaard inloopmodel schematiseert u de oppervlakteberging tot een reservoir. Dit reservoir vangt de neerslag op en van hieruit infiltreert en verdampt het hemelwater (zie figuur A). De overloop uit het reservoir van de oppervlakteberging stroomt af naar de riolering. Deze ‘nettoneerslag' wordt vertraagd door op het afvoerende oppervlak. De internationale literatuur en richtlijnen van de ons omringende landen hanteren vergelijkbare conceptuele beschrijvingen van het inloopproces. De kennisbank gaat qua standaard alleen in op het infiltratiemodel van Horton en een lineair afstromingsmodel. Uiteraard kunt u ook andere modelconcepten toepassen als u de gehanteerde modelparameters goed onderbouwt.

Totale afvoerende oppervlak belangrijker dan oppervlaktypen

Het standaard inloopmodel onderscheidt twaalf verschillende soorten oppervlak met elk een eigen set standaard parameters. Een dergelijk detailniveau vraagt om een grote inspanning bij de inventarisatie. Ook is in de parktijk gebleken dat dit detailniveau geen significante meerwaarde biedt voor de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de rekenresultaten. In het algemeen is het belangrijker om het totale afvoerende oppervlak correct in het model op te nemen dan de exacte onderverdeling in oppervlaktesoorten. Uit verschillende onderzoeken (zie onder meer Clemens (2001), Langeveld (2004) en van Bijnen (2018)) blijkt dat uit modelkalibraties aan veldmetingen alleen een onderscheid tussen 'langzame' oppervlakken (open verharding, waterdoorlatende verharding, platte daken en onverhard oppervlak) en 'snelle' oppervlakken (hellende daken en gesloten verharding) is aan te tonen. Voor de uitkomsten van hydrodynamische berekeningen aan stedelijke watersystemen is de omvang van het afvoerende oppervlak in combinatie met de gekozen neerslagbelasting de meest bepalende factor. Zorg daarom eerst voor een nauwkeurige inventarisatie van de omvang van het totale afvoerende oppervlak en stop pas daarna energie in het typeonderscheid.

N.B. In situaties met veel afstromend onverhard oppervlak en/of kunt u deze typen beter wél afzonderlijk meenemen, omdat ze een significante invloed kunnen hebben op het inloopproces.

Eenvoudig model afstromingsvertraging