Nieuws

Modelconcepten kiezen en documenteren

Publicatiedatum 11 februari 2020

Tegenwoordig kunt u met de nieuwste rekenmodellen, naast het functioneren van de riolering zelf, ook de stroming van water over straat modelleren. Maar hoe kiest u uit alle mogelijkheden het juiste model voor uw systeem? Het kennisbankonderdeel ‘Modelleren hydraulisch functioneren’ helpt u daarbij.

Het afgelopen decennium is het traditionele modelleren van rioolstelsels uitgebreid met het modelleren van water op straat en wateroverlast. Hiervoor zijn allerlei nieuwe modelconcepten gelanceerd. Maar in de praktijk is niet altijd duidelijk welk modelconcept voor de berekeningen is gebruikt. Termen als 1D/2D-, 1D/2D+-, 2D-1D-, 2D- en zelfs 3D-modellen worden naast én door elkaar gebruikt. Het kennisbankonderdeel ‘Modelleren hydraulisch functioneren’ biedt een systematiek om voor uw stedelijk watersysteem het juiste modelconcept te kiezen en er eenduidig over te communiceren.

Vier onderdelen bepalen het modelconcept

Het onderscheid in het type modelconcept zit in de manier waarop u de belangrijkste modelonderdelen schematiseert (zie figuur A):

  • het neerslagafvoerproces;
  • stedelijkwatervoorzieningen (zoals de riolering en infiltratievoorzieningen);
  • het maaiveld;
  • het oppervlaktewatersysteem.
Figuur A Onderdelen stedelijk watersysteemVergroot afbeelding

De mogelijke schematisering van de vier onderdelen

De vier onderdelen kunt u allemaal op verschillende manieren schematiseren (zie figuur B).

Figuur B Overzicht gebruikelijke opties voor hydraulische schematisering van de vier modelonderdelenVergroot afbeelding

Neerslagafvoerproces (0d of 2d)
Het neerslagafvoerproces (met als pictogram de wolk) neemt u op in het zogenaamde inloopmodel. Het inloopmodel beschrijft hoe de gevallen neerslag tot afstroming komt en het riool of de infiltratievoorziening belast. Het veelgebruikte NWRW-inloopmodel is een 0D-model. Bij wateroverlastberekeningen is een 2D-neerslagafvoermodel veel gebruikt. Dit berekent op basis van een digitaal terreinmodel wél de afstroming over het maaiveld.

Riolering (0d, 1d of 3d)
De riolering (met als pictogram de buis) kunt u als een bak schematiseren; een 0D-model. Dat kent alle berging toe aan één rekenpunt. Wanneer u een rioolstelsel schematiseert als een stelsel van knopen en strengen, gebruikt u een 1D-model. Dat geeft de stroming door de buizen in de lengterichting van de buis. Soms wilt u ook informatie over de stroming in een overstortconstructie of gemaalkelder. Dan kunt u bijvoorbeeld met CFD-software een 3D-stromingsbeeld doorrekenen.

Maaiveld (0d, 1d of 2d)
Water op straat (met als pictogram het maaiveld) kunt u zeer vereenvoudigd schematiseren als een hoeveelheid water in een berging boven op een rioolput in een rioleringsmodel. Dit is een 0D-benadering. Ook kunt u een rioleringsmodel uitbreiden met stroming over de wegen (1D) of over het maaiveld (2D) op basis van een digitaal terreinmodel).

Oppervlaktewatersysteem (0d, 1d of 2d)
Het oppervlaktewater (met als pictogram een watergang) heeft in ons vlakke land vaak een hydraulische interactie met de riolering. De kenmerken van het oppervlaktewater bepalen hoe u het oppervlaktewater schematiseert. U kiest 0D als u alleen de berging in het oppervlaktewater meeneemt, 1D als u ook de stroming in lengterichting van het oppervlaktewater meeneemt en 2D als u de stroming in het horizontale vlak schematiseert.

Eenduidige naam modelconcept

De uiteindelijke combinatie van de schematisaties van de vier modelonderdelen bepaalt het modelconcept dat u gebruikt. De kennisbank stelt voor elk modelconcept een eenduidige naam voor en adviseert om bij de beschrijving van een modelstudie (bijvoorbeeld in het Systeemoverzicht Stedelijk Water (voorheen BRP)) die naam te gebruiken. Bovendien plaatst u de bijbehorende afbeelding uit de kennisbank er bij. Zo is altijd duidelijk welk modelconcept u hebt gebruikt.

Voorbeeld veelgebruikt modelconcept stresstest

Figuur C geeft een voorbeeld van een veelgebruikt modelconcept voor de stresstest: het “maaiveldmodel met rioleringsmodel en oppervlaktewater”.

Figuur C Voorbeeld maaiveldmodel met rioleringsmodel en oppervlaktewaterVergroot afbeelding

De term maaiveldmodel houdt in dat de afstroming plaatsvindt over het maaiveld (in 2D). De term rioleringsmodel houdt in dat het maaiveldmodel gekoppeld is met een 1D-rioleringsmodel. Bij een dergelijke berekening is ook vaak interactie met het oppervlaktewater. Daarom is deze interactie ook meegenomen in het modelconcept, in dit geval als 1D-watergang. Het neerslagafvoerproces is gemodelleerd in het maaiveldmodel. De neerslag die op het oppervlak valt, vindt zijn weg over het maaiveld, al dan niet naar kolken en putten die in verbinding staan met het rioleringsmodel. Alleen de neerslag op daken stroomt via een 0D-inloopmodel rechtstreeks af naar de riolering of andere ondergrondse infrastructuur.

Ga naar ‘Modelleren hydraulisch functioneren’ in de kennisbank.

Alle nieuwsartikelen