Model afbakenen

Het is belangrijk dat u alles in het model definitie Model opneemt wat significante invloed heeft op het hydraulisch functioneren van het systeem. U kunt die invloed in de vorm van randvoorwaarden aan het rioolmodel opleggen. Als een hydraulische afbakening met of zonder randvoorwaarden niet mogelijk is, moet u de systeemgrens verleggen. Een voorbeeld is de invloed die het oppervlaktewaterpeil kan hebben op het hydraulisch gedrag van de riolering bij overstorten. Om deze invloed in het model op te nemen, kunt u een reservoirmodel definitie Reservoirmodel van het watersysteem definitie Waterketen, watersysteem, waterkringloop in het rioolmodel integreren. Een hydraulische afbakening past niet altijd binnen de grenzen van het beheergebied. Dit kan betekenen dat u stelsels van een buurgemeente, waterschap of derden moet integreren in uw rioolmodel.

U kunt het model het beste afbakenen op plaatsen met een eenduidige Q-H-relatie, waarbij de waterstand of waterdruk in het aangrenzende systeem geen significante invloed heeft op het te modelleren systeem. Of u kunt deze invloed van buiten als randvoorwaarde opleggen aan het model. Hoe u de hydraulische afbakening vormgeeft, hangt af van de situatie. Hieronder bespreken we veelvoorkomende situaties.

Systeemafbakening bij bemalen aan- en afvoer

Een afvoergemaal is geschikt als hydraulische modelgrens als de afvoer(capaciteit) bekend is en niet sterk varieert door de tegendruk in de ontvangende persleiding definitie Persleiding. In veel gemalen worden bovendien de waterstand en het debiet definitie Debiet gemeten. Dat maakt het mogelijk om een daadwerkelijk voorgevallen gebeurtenis te simuleren met een tijdreeks van niveau- of debietmetingen als hydraulische randvoorwaarde.

Een inprikkend (riool)gemaal is geschikt als hydraulische modelgrens als u beschikt over betrouwbare metingen van het debiet over de tijdsperiode die u wilt simuleren. U legt deze debietmetingen dan als hydraulische randvoorwaarde op aan het model. Hebt u geen meetdata, dan kunt u het inprikkende stelsel als reservoirmodel of volledig hydrodynamisch model toevoegen aan stelsel dat u wilt modelleren. Het is dus erg belangrijk dat u bij het kiezen en opbouwen van een rioolmodel een compleet beeld hebt van alle inprikkende gemalen op het te modelleren stelsel. Een afvoerschema of systeemoverzicht kan hierbij behulpzaam zijn.

Op de vrijvervalriolering definitie Vrijvervalriolering inprikkende drukrioolstelsels kunnen hydraulisch zeer complex zijn om volledig te modelleren. In principe wordt drukriolering definitie Mechanische riolering/drukriolering/vacuümriolering alleen toegepast voor de afvoer van afvalwater en niet voor hemelwaterafvoer, waardoor de invloed op het ontvangende vrijvervalstelsel beperkt is. U moet bepalen of dit uitgangspunt in de praktijk ook klopt. Is er alleen afvalwaterafvoer, dan kunt u de modellering van de drukriolering achterwege laten en het afvalwater direct toevoegen aan het model van het ontvangende vrijvervalrioolstelsel. Maar als tijdens een bui sprake is van significante hemelwaterafvoer, moet u dit ook op een bepaalde manier toekennen. Dan kan het nodig zijn om de afvoer van de drukriolering te meten of modelleren.

Systeemafbakening bij vrijvervalverbindingen

Een overstort, stuw of hemelwateruitlaat is geschikt als systeemgrens van een hydraulisch model als er geen kans is op terugstuwing. Als wel sprake is van opstuwing door een hoge buitenwaterstand, dan moet u deze invloed op het model meenemen. Dit kan door een gemeten of berekende waterstand als hydraulische randvoorwaarde op het model te zetten. Is dit niet mogelijk, dan kan het nodig zijn om het ontvangende watersysteem (deels) mee te modelleren. Modellering van het oppervlaktewater wijkt op diverse onderdelen af van modellering van de riolering. U krijgt daardoor bijvoorbeeld ook te maken met een ander inloopmodel en andere maatgevende neerslaggebeurtenissen.

Vrijvervalverbindingen tussen twee rioleringsgebieden (zoals duikers, stuwputten en interne overstorten) zijn geen geschikte locaties om het model af te bakenen als de waterstanden in het aangrenzende gebied voor terugstuwing kunnen zorgen. U moet dan meestal beide rioleringsgebieden gezamenlijk modelleren.

Een wervelventiel is als debietbeperkend afvoerelement in principe geschikt om een hydraulische scheiding te leggen. Nadelen zijn dat wervelventielen meestal niet worden bemeten, dat hoge benedenstroomse waterstanden kunnen zorgen voor opstuwing en dat de Q-H-relatie van een wervelventiel niet altijd nauwkeurig bekend is. Als de Q-H-relatie voldoende nauwkeurig bekend is en er is geen sprake van opstuwing door benedenstroomse waterstanden, kunt u het wervelventiel als hydraulische begrenzing hanteren en de Q-H-relatie als randvoorwaarde aan het model opleggen.

Systeemafbakening bij interactie met grondwater

Interactie tussen riolering en grondwaterstand kunt u modelleren door een hoeveelheid rioolvreemd water definitie Rioolvreemd watertoe te kennen aan het rioolmodel. Bij infiltratievoorzieningen definitie Infiltratievoorziening kan de grondwaterstand grote invloed hebben op de infiltratiecapaciteit van de voorziening. U moet dan gemeten of berekende grondwaterstanden als randvoorwaarde aan het model opleggen.

Systeemafbakening afvoerend oppervlak

Bij maatgevende en kleinere neerslaggebeurtenissen voeren in principe alleen verharde oppervlakken die zijn aangesloten via kolken, goten of huisaansluitingen af naar de riolering of de infiltratievoorziening. In de praktijk kan ook hemelwater van onverharde oppervlakken afstromen. De kans hierop neemt toe met de omvang van de bui. Vooral in hellend gebied kan dan het hemelwater van een veel groter oppervlak tot afstroming komen. Het komt zo regelmatig voor dat hellend landelijk gebied een bijdrage levert een water op straat definitie Water op straat in benedenstrooms stedelijk gebied. Bij wateroverlastberekeningen is het daarom, zeker in hellend gebied, noodzakelijk om vooraf vast te stellen of de kans bestaat dat regenwater van hoger gelegen delen over het maaiveld afstroomt naar het gebied dat u aan het modelleren bent. Als dit het geval is, kunt u (een schatting van) het tot afstroming komende oppervlak opnemen in het inloopmodel of deze afstroming van onverharde oppervlakken met een maaiveldmodel benaderen.

Maaiveldmodellen kunt u vaak goed afbakenen bij watergangen en verhoogde spoorwegen of hoofdverkeersaders.