In figuur A en B ziet u een eenvoudig voorbeeld van een gemaal met een pomp die via een enkelvoudige persleiding definitie Persleiding het (afval)water verpompt.

Figuur A Schema gemaal en persleiding met statische opvoerhoogte

Q-H-karakteristiek, opvoerhoogte en werkpunt

Voor zowel de pomp als de persleiding is een Q-H-karakteristiek beschikbaar. De Q-H-karakteristiek van de pomp heeft meestal een verloop zoals in figuur A: een hoog debiet definitie Debiet bij een kleine opvoerhoogte en een laag debiet bij een grote opvoerhoogte. De opvoerhoogte wordt bepaald door de statische opvoerhoogte en de dynamische opvoerhoogte. De statische opvoerhoogte is het hoogteverschil tussen het waterpeil in de pompkelder en de waterstand in of tegendruk op het lozingspunt van de persleiding. De dynamische opvoerhoogte van een persleiding is gelijk aan het energieverlies als gevolg van de stroming (uitgedrukt in meter waterkolom) en is proportioneel met het kwadraat van het debiet (zie figuur A). Waar de karakteristiek van de pomp en de persleiding elkaar snijden, bevindt zich het zogenaamde werkpunt. Dit werkpunt hangt af van:

de waterstand in de pompkelder en het lozingspunt;
de diameter en de lengte van de persleiding;
het materiaal en de wandruwheid definitie Wandruwheid van de persleiding (een veelgebruikte ontwerpwaarde is 0,2 mm) ¹;
lokale verliezen door onder andere kleppen, bochten en knikken.

Dynamische en statische opvoerhoogte

Als de dynamische opvoerhoogte ongeveer even groot is als de statische opvoerhoogte, moet u de variatie in het kelderpeil meenemen om het werkpunt te bepalen. Bij het leegpompen van het systeem neemt de statische opvoerhoogte toe en daarmee verschuift het werkpunt (zie figuur A).

Kleine variatie in opvoerhoogte

Als de potentiële in de statische opvoerhoogte klein is vergeleken met de dynamische opvoerhoogte, kunt u de invloed van de variatie in het waterpeil in de kelder op de statische opvoerhoogte verwaarlozen.

Variatie in statische opvoerhoogte

Als op een persleiding wordt ingeprikt waarin ook andere gemalen lozen, is ook sprake van een variatie in de statische opvoerhoogte. Dan hebt u twee opties:

Als het debiet wordt geregistreerd, kunt u op basis van analyse daarvan een gemiddelde waarde voor de pompcapaciteit onder zowel DWA- als HWA-omstandigheden bepalen.
Met een eenvoudig model waarin u het persleidingsysteem hydrodynamisch modelleert en de aangesloten bemalingsgebieden of woonkernen als reservoir modelleert, kunt u het debietverloop tijdens zowel DWA als HWA nagaan. Aan de hand hiervan kunt u analoog aan de eerstgenoemde optie veilige waarden voor de DWA- en HWA-capaciteit bepalen.

Effect luchtinsluiting op werkpunt

Gas- of luchtophopingen in persleidingen kunnen de leidingkarakteristiek zeer negatief beïnvloeden, waardoor het debiet sterk terugloopt. In extreme gevallen functioneren gemaal en persleiding zelfs helemaal niet meer.

¹ CAPWAT-handboek Hydraulisch Ontwerp en Beheer Afvalwaterpersleidingen.

Persleidingen in persleidingmodel