,? n <*<$ DEB (ETMETING IN EEN RIOOLBUIS BEREKEND UIT OPTREDEND VERVAL. Nota 42. MCMEFBlIWUM RATORIUM VOOR HYDRAULICA EN AFVOERHYDR 3LOGIE : H«

Transcriptie

1 ,.. j II' I MCMEFBlIWUM DEB (ETMETING IN EEN RILBUIS BEREKEND UIT PTREDEND VERVAL Nta 42 i- t-alfj RATRIUM VR HYDRAULICA EN AFVERHYDR LGIE : H«,? n *$

2

3 DEBIETMETINGINEENRILBUIS BEREKENDUIT PTREDENDVERVAL NTA42 LABRATRIUMVR HYDRAULICAEN AFVERHYDRLGIE LANDBUWHGESCHL juli

4 INHUD Pag..INLEIDING 2. LABRATRIUMNDERZEK. MEETRESULTATEN 2 4.SLTPMERKINGEN 5 5. MEETCIJFERSMDEL (BUIS 00. M) 6 BIJLAGEN: FIGUREN

5 --. INLEIDING peendrietalplaatsenin de wijkveldhuien (gemeente Ede) bleek de beheftetebestaanm meerinichtte verkrijgenindeafverendr het bestaanderileringsstelsel. Hetbetrefthiereengemengd rileringssysteem waarintijdensregenbuiengrteafverenvandehgergelegengedeelten van degemeentekunnen wrden verwacht. Hetaanbrengen vaneenu-vrmigevernauwingalsis beschrevenin Nta4 van hetlabratriumvrhydraulicaen Afverhydrlgiestuittep nverkmelijkebewaren. Deenige mgelijkheidwasmtetrachteneen relatiete vindentussenhetverval -gemetenvereenekerebuislengte- en hetdebiet. Hierbijmestin één vandedriegeken meettrajectenrekening gehuden wrdenmetdeaanweigheidvaneen inspectieput. AanhetnderekwerdsteunverleenddrdeDienstGemeentewerkenvan degemeente Ede, dieeen betnneninspectieputenpersnelehulpbijhet verrichten vande metingenbeschikbaarstelde. Vrts werden metingenverricht dring. A.Dmmerhlt, dietevensdeuitwerkingvande meetcijfers verrgde. Hetnderekstndnderleiding vanir. R.H. Pitl. 2. LABRATRIUMNDERZEK Inhetlabratriumwerdeen meetpstellingvervaardigd alsis weergegeveninfiguur.in verbandmethetbeschikbaredebietwerdgekenvr eenrilbuis meteeninwendigediameter van0.m. Deprttype-maten vanderilbuienendelengten vande meettrajectenijnhiernder weergegeven. meettraject lengte (m) buisdiameter (m) pmerkingen , ,2 0.8 met put Debetnneninspectieput in het mdelhadinwendige (standaard) afmetingen van0.8 x0.8 m. Aangeiendeeputniet "pschaal" verkleind leverbaar was, werdenenkele metingen verrichtwaarbijdeinwendigebreedtevandeput metbehulpvanhutenschtten wasverkleind. mdeinvledvandeinspec-

6 -2- tieputpdeptredendeweerstand in hetsysteemte kunnenuitschakelen (meettrajecten en 2) werdvan betneen kapvervaardigd, diein deput kn wrdengeplaatst (iefig. ). Deinwendigestraalvandeekap methalf cirkelvrmigdwarsprfiel wasgelijkaan die vande rilbuis. In hetmdelisgetrachtmeenrelatietevindentussenhet verval (Ah) verde meetsectievan7,6 menhetdebiet (Q). pstuwinginhetrileringsstelselkmtregelmatig vr, deq-ahrelatiealhierdrwrdenbeïnvled.geletpditgegevenendeervaring pgedaanbij metingenaaneen U-vrmigevernauwing, werdbeslten, m het nderekte beperkenttdiegevallen waarbijderilbuisgeheelisgevuld. Dit werdbereiktdrdebuis aandeuitstrmijdete vrien vaneenframe waarinvertikaal lattenknden wrdenaangebracht. Naeeneersteserie metingenbleekhetgemetenvervalinhetmdelte wrdenbeïnvleddrdein- en uitstrming.teneindedeebeïnvledingte verminderen werdenin derilbuis, welbijdein- alsbijde uitstrming, schermenaangebrachtbestaandeuitp.v.c.-buisjes meteendiametervan 0.08 m (iefig. ).. MEETRESULTATEN Hetgevndenverband tussenhetdebietenhetverval (Ah)inhet mdel vrsituaties met-welalsnder-invledvandeinspectieputis weergegeveninfiguur2. Deeuitkmstenijn uitsluitend geldigvreen nieuwe rilbuismeteendiameter van0. m,een meetsectieterlengte van7,6 men eeninspectieputalsweergegeveninfiguur. mde verkregenuitkmstentekunnen "vertalen" naarandere buisdiameters enanderelengten vande meetsectieijnde vlgendeaannamengedaan: - De wandruwheid (k) vanrilbuien metanderediametersis gelijkaan die van denderchtebuisinhet mdel. -2 De weerstand in deinspectieput vanmeettraject (buis 00.8 m) kan bijbenaderingwrdengevndenuitde mdelmetingendrtepassing vandeschaalwetvan Frude. Delaatsteaannameis gedaan, mdat, alsreedsin paragraaf 2 werd beschreven, degebruikteinspectieputgeenjuistschaalmdelis vande werkelijke put. De "mdel"-put isin verhudingte grt. Metbehulp vandehuten "dummy"ijwandenis vrenkeledebieten nage-

7 -- gaanfdebreedtevandeputinvledhadpdegevndenverlieeninde put. Bijeenknstantdebietwerdentelkensdehutenijwandenaangebrachten weer verwijderd. Deinwendigebreedtevandeputbedreghierbij0.6resp. 0.8 m. ErwerdgeensignificantverschilinAh gevnden. Hetverband tussen QenAh vrgeheelgevuldebuien (meetsecties en 2) kan wrden weergegevendrdefrmule vandarcy Weissbach: Ah =*ïïïi () Hierin is: Ah = verval (m) X = weerstandscëfficiënt (-) L =lengtemeetsectie (m) D =buisdiameter (m) v =gemiddeldestrmsnelheid indedrsnede (m s ) g = versnellingvandewaartekracht (m s ) -2 Uitde mdelmetingenkanmetbehulp vanfrmule () de waardevan X wrdenberekend. _ Infiguur is X uitgeettegenhetgetal vanreynlds (Re = ). De metingenblijkenteliggenpdegrens vanhethydraulischruwegebied. X be- 5 - draagtngeveer0.022 enis vrijcnstantvrre >,27 x 0 (Q >0,0 m s ). Hieruit vlgt: -r- %,600en vreen nieuwebetnbuismeteendiameter van0. m een wandruwheid: k =0,5mm.Ditgetalkmtgedvereenmetgegevensuit de literatuur. pgemerktmetechter wrden,datindepraktijkdewandruwheid drvuilafettingsterk kan veranderen. Hudt mendesndankseen "k-waarde" aan van0,5 mmvralleindepraktijkvrkmendebuisdiameters (aanname ), dan kantelkensde verhuding-r- wrdenberekenden uitdefrmule X ^ (lg.7 ) 2 vrhydraulischruwe buiendebijbehrendewaardevanx. Inde hierna vlgendetabelis hetverband tussenenkelebuisdiameters en X weergegeven.

8 -4- buisdiameter (m) r- X ndergrens Q (m s ) ,0207 0, ,096 0, ,076 0,5 Metbehulp vandetabelenfrmule kunnende vlgendebetrekkingen wrden pgesteldvrde meettrajecten en 2: Meettraject (buis 00.4 m, L =40 m) 2 Ah = T^V =-= f Q 2 = 5,987 ~ 0,4 2 x 9.8 x (Jir AY L _... l/aït, - en Q = 2,447 V ^ (m s s ) (2) Meettraject 2 (buis 00.5 m, L = 9,8 m) 2 Ah =0.096 L 0,5 2 x9.8 x (Jir ) 2 en Q =4,9 V^- ( m s - )... () Meettraject (buis 00.8 m, L =88,2 m inclusiefput) Bij meettraject metnaastdebuisweerstand rekening wrdengehuden met de weerstandvaneeninspectieput. Vrdebuisweerstandgeldt: 2 Ah =0.076 L Q 0,8 2 x9.8 x ( ir ) 2 en Q- 5,0 V ^ (m s _ ) (4.a) Vrdeinspectieputwerdin het mdelhetvlgendeverbandtussenahen Q gevnden: Ah =.745 Q ' 895 (m) P Hewelde machtvan Qnietgelijkis aan 2 endusdeschaalwetvan Frude

9 -5- nietgeheelpgaat, kanalseerstebenaderingvrhetprttype wrden aangehuden : Ah =0,045 Q ' 9 (m) (4.b) Drcmbinatie vandefrmules (4.a) en (4.b) vlgtdan vrhetttale verlies (Ah ) metdeelfde benadering: Q -.5 Ah t 0 ' 5 (mv ) (5) 4.SLTPMERKINGEN. Uithetnderekis gebleken, datdestrming bven- en benedenstrms vande meetsectie vangrteinvledispdegevndenresultaten. Het verdientdaarmaanbevelingde metingente herhalenin eenlangere buis. Inhetprttypemet wrdennagegaanfdestrmingindeverschillende meetsectiesniet wrdtverstrddr bchten, knikkenfijdelingse teverin derilbuiswel bven- alsdirectbenedenstrmsvan dee secties. 2.Vrde wandruwheidvanbetnisgeken:0.5mm.dee waardegeldtvr nieuweenschne buien. Regelmatigengrndigreinigen vande meetsecties iseen vrwaardemdegegevenfrmuleste mgengebruiken.. Degegevenfrmulesijnslechtsbenaderingen waarmeenietmeerdaneen indrukmtrentdeafgeverdeheveelhedenkan wrden verkregen. Algemeen gebruik van deefrmules met wrden ntraden.

10 -6-5. MEETCIJFERS MDEL (BUIS 00. M) Q (mv ) Ah bu is (m) Q (ms ]) Ah,. (m) buis+put

11 r i >ji a ~ ) -) Q Q «IT) C-v t^ - h.. N V in «~ " CM *- * J» iz k*j \ ~k _ > cc > - *: CC m t/> CD 8 ir H- X T t- CÜ Ui I (0 X 2 _i 5 D C m _i SSM CC Q >- I e c c «> S r- * C? SQ,_ cr _) u. S r i : \ / / / / / / / / / / / / _ -k\\ TKM. u A --^^ Î /j V///////)/. / / c e E c ; -. 5 I l X» C (A

12 DEBIETMETING IN RILBUIS, BEREKEND UIT VERVAL Blad- van Rev.: LANDBUWHGESCHL HYDRAULICA LABRATRIUM mschr.: FIGUUR 2 Maten: Nr. 78 D.D. Prject Ge. Schaal File _ 4_02 JUNI '78 77_5 K Z}. h ** * CL «/) c l +» l (_ - (_ ü N E -.c T - T T in ö

13 , ^ï a ^ i > t r> X. CC CÛ L0 CD _l CC - Ul s - CD C r^ Z - Q Q X ü c ë i 5 D _l, L ö" S > cc - cc 00 ü _l CC > X -i \ «i c * " TJ JE 00 >É 5 LL n c : LL fj i > cc