Voorbeeld meetopzet gemaalfunctioneren

Meetlocaties, -frequentie, -nauwkeurigheid en -bereik Tabel A geeft een overzicht van de meetopzet om het functioneren van een gemaal te beoordelen, met bijbehorende nauwkeurigheden, frequentie en bereik. Tabel A Meetopzet voor functioneren gemaal Meting Locatie Meetonzekerheid Frequentie Type Meetbereik Niveau Gemaalkelder +/- 10 mm 1/min Momentaan Van kelderbodem tot maaiveld Debiet Persleiding +/- 5% Full Scale 1/min Momentaan en cumulatief 0 - 110% van de maximale capaciteit Neerslag 1 per km2 0,1 mm/min, +/- 5% gemeten neerslag per 24 uur 1/min Cumulatief   Meetperiode Wanneer en hoe lang u gaat meten, is afhankelijk van uw meetdoel én van de dynamiek van het type meting. Meer informatie vindt u bij Meetopzet: welke meetperiode?. Bepalen verpompte debieten van gemalen Debieten die een gemaal verpompt, kunt u op verschillende manieren bepalen: een debietmeter in de uitgaande pers- of afvoerleiding; lediging van de inhoud van de gemaalkelder; debiet afleiden uit Q-H-kromme van de pomp(en); draaiuren en pompproeven. Hieronder volgt per manier een toelichting. Debietmeter in uitgaande leiding De meest nauwkeurige methode is het debiet direct meten in de uitgaande pers- of afvoerleiding. U kunt debieten meten in volledig gevulde en gedeeltelijk gevulde leidingen. Voor beide situaties zijn verschillende meetprincipes beschikbaar. Afhankelijk van de praktijksituatie kiest u een geschikte debietmeter. De meetnauwkeurigheid van debietmeters ligt tussen 90 - 95%. Om betrouwbare meetresultaten te krijgen, moet de leiding vóór en na de debietmeter over een minimale lengte recht zijn. De lengte is afhankelijk van de diameter van de leiding. In de praktijk is deze minimale aanstroomlengte bij (bestaande) gemalen niet altijd te realiseren. Meer informatie vindt u bij Debietmeters. Lediging inhoud gemaalkelder Als u in de gemaalkelder de waterstanden meet, kunt u hiermee de hoeveelheid afvalwater afleiden die in de kelder stroomt en die het gemaal afvoert. Dit doet u door het verloop van de waterstand bij droog weer te volgen (zie figuur A). Hiervoor moet u de geometrie van de gemaalkelder kennen en daaruit de relatie tussen de gemeten waterstand en de inhoud van de gemaalkelder kunnen afleiden. Het inslagpeil van de pomp(en) moet hierbij lager of gelijk aan de binnen-onderkant-buis (bob) van het aanvoerriool liggen. De tijdstippen waarop de pomp(en) in- en uitschakelen registreert u ook. Vervolgens bepaalt u de afvoercapaciteit door het afgevoerde volume te delen door de tijd waarin de kelder leegliep tussen het in- en uitslagpeil. U corrigeert de berekende afvoer met de aanvoer van afvalwater tijdens de metingen. Zo hebt u een indicatie voor de aanvoer en afvoer van afvalwater met een nauwkeurigheid tot circa 90 - 95% (zie dit voorbeeld). N.B. Tijdens neerslag is deze methode niet betrouwbaar, omdat de pomp dan continu draait en de waterstand in de kelder niet alleen tussen het in- en uitslagpeil van de pomp varieert. Figuur A Vullen en ledigen pompkelder (Bron: Leidraad Riolering module C2320) Vergroot afbeelding Afleiden debiet uit Q-H-kromme van de pomp(en) U kunt de afvoer van een pomp afleiden uit de Q-H-kromme van de pomp die de fabrikant heeft bepaald en vastgelegd. Installeer direct vóór de pomp een manometer en meet direct na de pomp de zuig- en persdruk. Met de gemeten drukken bepaalt u uit de pompkarakteristiek het debiet. Deze methode is alleen nauwkeurig als de pomp in goede staat is. De bij de pomp behorende Q-H-kromme geldt immers voor een nieuwe pomp. Als de pomp in goede staat is, bereikt u een nauwkeurigheid tot circa 95%. Heeft het gemaal meerdere pompen? Dan moet u per pomp meten. Vergelijk de bepaalde capaciteit per pomp bij de gemeten drukhoogte. Nu hebt u inzicht in de capaciteit bij samenwerkende pompen (zie figuur B). Figuur B Capaciteit twee pompen parallel in werking (Bron: Kennisbank stedelijk water pagina Rioolgemaal) Vergroot afbeelding Controleer of er in de praktijk ook andere pompen via dezelfde persleiding afvoeren. Zorg ervoor dat u alleen meetdata gebruikt voor situaties waarin andere pompen de metingen niet ongewenst beïnvloeden. Draaiuren en pompproeven U kunt de afvoercapaciteit tijdens neerslag beter niet bepalen met het aantal draaiuren. Hierbij vermenigvuldigt u het aantal draaiuren van een pomp met de theoretische capaciteit. De nauwkeurigheid die u hiermee bereikt, is maximaal 80%. Pompproeven om de maximale theoretische pompcapaciteit te controleren, leiden tot een betere nauwkeurigheid (maximaal 90%). Bepalen afvoercapaciteit gemaal in de praktijk Om de beste resultaten te krijgen, meet u de waterstanden momentaan in de pompkelder en registreert u deze elke minuut. De meetonnauwkeurigheid moet maximaal +/- 10 mm zijn. Het debiet meet u met een debietmeter in de uitgaande leiding. De debietmeter moet een nauwkeurigheid van minimaal 95% halen. Debieten meet u momentaan en registreert u per minuut. Elke minuut registreert u ook het debiet cumulatief. Afvoercapaciteit bij droog weer Om de afvoercapaciteit bij droog weer te bepalen, selecteert u uit de neerslagdata de perioden waarin geen neerslag is gevallen. Houd bij die selectie rekening met nalevering van inloop in het rioolstelsel van bijvoorbeeld groene daken, bergingsvoorzieningen, grondwater en oppervlaktewater. Als u geen debietmeter hebt, kunt u de afvoercapaciteit van het gemaal bij droog weer bepalen door de waterstanden in de gemaalkelder te meten en een relatie te leggen tussen de waterstanden en de inhoud van de kelder. Het meetbereik moet minimaal lopen van het uitslagpeil tot het inslagpeil van de pomp. Het inslagpeil van de pomp mag niet hoger zijn dan de laagst binnenkomende aanvoerleiding. Uit de afmetingen van de gemaalkelder leidt u een relatie af tussen de hoogte van de waterstand en de inhoud van de kelder. Met deze relatie kunt de hoeveelheid aangevoerd afvalwater bepalen. Door deze gedurende een langere periode te analyseren, krijgt u een indicatie van de dagelijkse droogweerafvoer (dwa). De hoeveelheid afgevoerd afvalwater bepaalt u door het verschil in volume in de kelder te berekenen tussen het tijdstip dat de pomp aan- en afslaat (zie figuur A). Deze hoeveelheid is inclusief effecten als nalevering van instromend grondwater, oppervlaktewater en/of onbekende lozingen in het rioolstelsel. Afvoercapaciteit tijdens neerslag U kunt de afvoercapaciteit tijdens neerslag niet betrouwbaar afleiden door de waterstanden in de kelder te meten en een relatie te leggen met de inhoud van de kelder. De waterstand in de kelder varieert tijdens neerslag tussen het in- en uitslagpeil van de pomp. Bovendien kunnen meerdere pompen in werking zijn. Als u geen debietmeter hebt, leidt u de afvoercapaciteit tijdens neerslag af uit de Q-H-kromme van de pomp. U meet de zuig- en persdruk direct vóór en na de pomp. Als er meerdere pompen zijn, bepaalt u voor elke afzonderlijke pomp de afvoercapaciteit uit de Q-H-kromme. Met een samengestelde kromme kunt u de capaciteit bij samenloop bepalen (zie figuur B). Als meerdere pompen gezamenlijk draaien, neemt het debiet niet evenredig toe. De weerstand in de afvoerleiding bepaalt de toename. Figuur B geeft deze weerstand als lijn weer (leidingkarakteristiek). Hoe steiler de leidingkarakteristiek loopt en de stroming dus veel weerstand in de afvoerleiding ondervindt, hoe minder het debiet toeneemt. Een vlakke leidingkarakteristiek is gunstig voor het debiet bij de samenloop van pompen.