Rapport van de commissie riolering en waterverontreiniging van de afdeling voor gezondsheidstechniek van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs

Transcriptie

1 Rapport van de commsse rolerng en waterverontrengng van de afdelng voor gezondshedstechnek van het Konnkljk Insttuut van Ingeneurs I. VOORWOORD De gedachte tot de oprchtng van een werkgroep de het probleem van de waterverontrengng door overstorten ut roolstelsels zou bestuderen s ut de praktjk gegroed. Het probleem vloet voort ut de omstandghed dat het n Nederland veelal gebrukeljk s het hushoudeljk en ndustreel afvalwater tezamen met het regenwater af te voeren door één buzenstelsel. Dt zogenaamde gemengde stelsel brengt met zch mee de noodzaak tot het aanbrengen van rolerngsoverstorten omdat het nu eenmaal technsch net mogeljk s de waterhoeveelheden de bj regenbuen met hoge ntensteten tot afvloeng komen volledg n het stelsel te bergen en naar een centraal punt af te voeren. Roolstelsels hebben ten doel de vloebare afvalstoffen van nwoners en van n de gemeenteljke kern gevestgde ndustreën af te voeren ut het woonmleu naar een plaats waar geen drekt kontakt meer s tussen de mens en de afvalstoffen. De aanleg van roolstelsels s van oudsher een taak van de gemeenten. Het beschermen van het ontvangende water tegen overbelastng door de lozng van vloebare afvalstoffen zowel va rolerngsoverstorten als ter plaatse van het centrale lozngspunt s een taak van de waterbeheerder. In onderlng overleg worden de ter beschermng van het ontvangende water te nemen maatregelen vastgesteld. Voor wat betreft de lozng door rolerngsoverstorten ledt dt tot een komproms tussen de hoeveelheden de nog wel en de net meer centraal zullen worden afgevoerd. Voorheen werd dt komproms gevonden met behulp van de zogenaamde verdunnngstheore. Omstreeks de vjftger jaren werd de gedachte ontwkkeld dat het gevaar voor het ontvangende water net alleen schult n de door regenwater verdunde zogenaamde droogweerafvoer, maar vooral n de sljkstoffen de zch ondanks alle voorzorgen van konstrukte en onderhoud n de rolen plegen af te zetten en bj regen worden opgewoeld en meegevoerd. De veronderstellng lgt dan voor de hand dat het gevaar voor het ontvangende water vooral schult n eder begn van overstorten. Als maatstaf voor de toelaatbaarhed van een rolerngsoverstort komt dan meer de frekwente van overstorten n aanmerkng dan de verdunnng van het roolvocht met regenwater of de duur van overstorten. In samenwerkng met dr. r. J. Kupers werd bj het RIZA een eenvoudge grafsche methode ontwkkeld om de frekwente van overstorten te ramen. (Lteratuur: F. J. Rbbus, Waterverontrengng door regenoverstorten, Publeke Werken 95). Bj deze ramng wordt utgegaan van de volgende dre bassgegevens van het te roleren gebed: het verharde oppervlak van daken en wegen dat afwatert op de rolerng; de beschkbare bergngsrumte n de rolerng; de beschkbare overkapactet van het pompgemaal bj regen (overkapactet = totale pompkapactet dwa). Nadat een aantal jaren volgens deze zogenaamde frekwentetheore was gewerkt werd een nadere verdepng van de herbj gehanteerde utgangspunten wenseljk geacht. Dt ledde ertoe dat op 22 september 962 door een groep van ngeneurs n denst bj cveltechnsche ngeneursbureaus, densten van gemeentewerken, waterschappen en het RIZA een werkgroep Rolerng en Waterverontrengng" n het leven werd geroepen. Ut de werkgroep formeerde zch een aantal subgroepen de eder een bepaald aspekt als Studeobjekt kregen toegewezen. Tenende aan de resultaten van de stude buten de krng van leden van de werkgroep bekendhed te kunnen geven werd aanslutng gezocht bj het Konnkljk Insttuut van Ingeneurs. In 965 werden de leden van de werkgroep benoemd tot ld van een door de Afdelng voor Gezondhedstechnek ngestelde Commsse voor Rolerng en Waterverontrengng. Ld van de commsse zjn of zjn geweest de heren: r. P. H. Bon, r. W. O. J. Böttger, r. H. J. van der Burg, dr. r. H. J. Eggnk, r. H. A. Hatsma, r. W. ten Heuvel, dr. r. P. J. Huswaard, r. J. H Jansen, r. A. Jonker, r. R. Karper, prof. r. A. C. J. Koot, r. J. S. Kuyper, r. J. M. J. W. Oostwoud Wjdenes, r. F. J. Rbbus, r. G. J. Sljkhus, r. F. B. Veldkamp, r. M. W. Vermeulen, r. J. D. A. Wajer, r. K. C. Zjlstra. II. PROBLEEMSTELLING EN AANPAK VAN DE STUDIE Voor de vaststellng van de overstortngsfrekwente volgens de door dr. r. J. Kupers ontwkkelde grafsche methode (n het vervolg korthedshalve kupersgrafek of stppengrafek genoemd) moeten van het te roleren gebed bekend zjn het verharde oppervlak, de bergng en de overkapactet. Door de waarden van de bergng en de overkapactet n de kupersgrafek te verwerken kan de overstortngsfrekwente worden geschat. Deze n afb. opgenomen grafek geeft voor een bepaald waarnemngsstaton gedurende een zeker tjdvak van alle regens met een regenhoeveclhed groter dan een bepaald aantal mm het verband weer tussen de regenhoeveelhed n mm en de regenduur n mnuten. De grafek heeft betrekkng op regengegevens n De Blt volgens pluvogrammen n de jarge perode Weergegeven zjn de regens met een hoeveelhed groter dan 4 mm. De vraag rjst of de beschouwng van een langere perode dan bovengenoemde tot wezenljk verschllende resultaten zou leden. Toepassng van de frekwenteschattng houdt een aantal veronderstellngen n. De voornaamste zjn: H 2 (5) 972, nr. 99

2 ! 25 2 * E Q T l > I U LJ : e. e loo 3 6.! ; ~! 9 REGENDUUR IN MINUTEN 5 ; l! 3! j _L_ : :!!! ;!! ' 4 ; : ;! ; ; ' ',,, "" : L ' ' ' ; :, I! :!! : j! 5 h!" * r ;,, : ' ' j! ; 6,. t 3 N * D 7 " j_ :! A,. \ \! ;. ;! ' 8 ; j.,! ' ' 9 " " :_ r :!... : ' "*" C! ' ^^^. I '!. : j! '. 2 ' ', ;,' ; O ]! f~ ; 4 ' j 5C REGENVAL IN DE BILT 93^ 548 Afb. Stppengrafek. a. De ntenstet van de regen s konstant (zogenaamde rechtljnge regenbu). b. De overkapactet van het pompgemaal komt drekt bj de aanvang van de regen volledg n werkng. c. De overkapactet s konstant. d. Het rolerngsstelsel s leeg bj de aanvang van de regen, met andere woorden de bergng s volledg beschkbaar en wordt dus net (gedeelteljk) ngenomen door voorgaande regens (geen overlappng"); de nvloed van de dwa wordt verwaarloosd; e. De afvloengscoëffcënt voor het verharde oppervlak s konstant en geljk aan. f. De afvloengscoëffcënt voor het net verharde oppervlak s. Een overstortng treedt op zodra de totale regenhoeveelhed de som van de bergng en de door mddel van de overkapactet verpompte hoeveelhed overtreft. Elk punt n de grafek boven het getekende pompljn, geeft een overstortng weer. De gemddelde jaarljkse overstortngsfrekwente kan worden geschat door tellng van deze punten en delng door het aantal jaren waarvan de regengegevens n de kupersgrafek zjn verwerkt. In het n afb. aangegeven geval bedraagt de overstortngsfrekwente per jaar gemddeld maal bj een bergng van 7 mm en een overkapactet van,7 mm per uur. De vraag kan worden gesteld n hoeverre de gemaakte vooronderstellngen met de werkeljkhed overeenstemmen. Daaromtrent kan het volgende worden opgemerkt. ad a. De regenntenstet s n het algemeen net konstant. Inden men het werkeljke verloop van de regens zou utzetten n de kupersgrafek bljkt dat een aantal regens de pompljn tjdens de regenduur snjdt, hoewel dat bj aanname van een lnear verband net het geval zou zjn geweest (ze afb. 2a). Deze regens komen derhalve tot overstortng, hoewel dt net ut de stppengrafek zou volgen. Daarut bljkt dat de overstortngsfrekwente door dt net lneare verband er naar tendeert hoger te zjn dan volgens de methode Kupers. ad b. De overkapactet zal vaak net drekt volledg n werkng treden (afb. 2b). Ook om deze reden zou de feteljke overstortngsfrekwente naar een hogere waarde tenderen. ad c. De overkapactet s net konstant. Door stjgng van de waterstand n de vulwaterkelder kan de pompkapactet, behalve bj vjzels, wel met 2 à 25 % toenemen (afb. 2c). Voorts vareert de overkapactet met de, n het algemeen, sterk fluctuerende droogweerafvoer, hetgeen vooral voor de nachturen, ook resulteert n een verhoogde overkapactet (overkapactet s pompkapactet vermnderd met droogweerafvoer). Het net konstant zjn van de overkapactet tendeert derhalve naar een lagere overstortngsfrekwente. 2 H 2 (5) 972, nr.

3 werkeljk«regen ^ s' y (3 CE LU CD / ^ s,<. ^ / ^ />' \ sttatvjng / y j y y \ s \ lneare regen [theoretsche pomp ljn I geen overstortng werkeljke pompljn TIJD «TUD Afb. 2a Regenntenstet net konstant. Afb. 2c Overkapactet net konstant. ad d. Er treedt wel overlappng op. In vele gevallen s de neerslag van de voorgaande regen nog net volledg ut de rolerng afgevoerd, waardoor de bergng net geheel beschkbaar s. Dt ledt tot een hogere overstortngsfrekwente (afb. 2d). ad e. De afvloengscoëffcënt s evenmn konstant. Men denke bjvoorbeeld aan pasvormng op straat, verdampng, de afvoer van net verharde oppervlakken enz. Zo werd bj een utgebred onderzoek van het Road Research Laboratory" een varate n deze coëffcënt gekonstateerd van,4 tot,3 met een gemddelde waarde van,7 à,8. Afhankeljk van de omstandgheden (aard en toestand van het verhard en onverhard oppervlak en van het sezoen enz.) zal deze nvloed resulteren n een hogere dan wel lagere overstortngsfrekwente. Op bass van Brtse gegevens zou gemddeld een lagere waarde van de overstortngsfrekwente kunnen worden verondersteld. Ut het bovenstaande volgt dat de nvloeden a, b en d tot een hogere, en de van c en e eerder tot een lagere overstortngsfrekwente aanledng kunnen geven. Omtrent de absolute grootte van deze nvloeden s nog weng bekend. Voorts s van belang te weten of de geschatte overstortngsfrekwente van jaar tot jaar zou kunnen verschllen van de gemddelde waarde. Ook rjst de vraag hoe de overstortngen over het jaar zjn verdeeld. Bj het hanteren van de overstortngsfrekwente als maatstaf zou ook met deze faktoren rekenng moeten worden gehouden. Afb. 2b Overkapactet later n werkng. Afb. 2d Overlappng. TIJD theoretsche bergng Ut het voorgaande bljkt dat de waarde verkregen met de tot dusver gebrukeljke schattngsmethode voor de overstortngsfrekwente dskutabel s. Het werd dan ook gewenst geacht een methode voor de bepalng van de overstortngsfrekwente te ontwkkelen de de werkeljkhed zo just mogeljk benadert. Daarnaast zou afzonderljk meer aandacht moeten worden besteed aan de nvloed van overstortngen op de kwaltet van het ontvangende water. Een aantal theoretsche en praktsche studes met het doel het nzcht nzake de brukbaarhed en de beperkngen van de kupersgrafek bj het ontwerpen van gemengde rolerngssystemen te verdepen zjn daartoe ter hand genomen. Eveneens s lteratuuronderzoek verrcht, met name Amerkaanse, Deense, Dutse en Engelse bronnen zjn bestudeerd, n het bjzonder voor zover deze de problematek van de verontrengng door regenoverstorten ut het gekombneerde rolerngsstelsel behandelen. TJD H 2 (5) 972, nr. 2

4 Bj de aanvang van de studes bleek dat er n de rolerngstechnek begrppen voorkomen waarvan de betekens net zonder meer voor een eder eendudg vast lgt. Een nadere omschrjvng van deze begrppen was dus gewenst. Een ljst van woorden en begrppen aan de omschrjvng waarvan de meeste behoefte werd gevoeld, s samengesteld. Waar mogeljk werd de ljst aangevuld met symbolen om voor wat betreft de notate tot een eenhed te geraken; voor symbolen betrekkng hebbend op regen werd overleg gepleegd met het KNMI te De Blt. III. RAPPORTERING VERRICHTE STUDIES*) In dt hoofdstuk worden de volgende onderwerpen behandeld:. Ljst van woorden en begrppen. 2. Lteratuur Waarnemngen n roolstelsels. Het verontrengend vermogen van afvalwater. Het proefobjekt Vjfhuzen. Gegevens verhard oppervlak. Afvloengscoëffcënten. hushoudeljk Bovendrempelbergng als onderdeel van het waterbergend vermogen. Invloed van de varate n de droogweerafvoer gedurende de dag op de overkapactet en de overstortngsfrekwente. Invloed van de opeenvolgng en de morfologe van de regenbuen op de overstortngsfrekwente. Invloed van de lengte van de regenwaarnemngsperode en de varate n neerslag op dverse waarnemngsstatons op de overstortngsfrekwente. Jaarljkse verdelng en spredng van overstortngen. Afzettng n rolen en het voorkomen daarvan. Het verontrengend vermogen van overstortend roolwater n relate tot de overstortngsfrekwente. Zuurstofhushoudng, hygëne en overstortngsfrekwente. De problemen bj het opstellen van een vergunnng ten behoeve van de lozng van overs tor twa ter afkomstg ut gemeenteljke rolerngen.. Ljst van woorden en begrppen rolerngsgebed = bemalngsgebed gemengde rolerng n vlak gebed gemengde rolerng n hellend gebed totaal oppervlak *) De studes werden n 968 afgesloten, waarna de endrapporterng ter hand werd genomen. symbool Ft verhard oppervlak = gebed waarbnnen de afvoer van afvalwater en voorzover noodzakeljk van neerslag geschedt va een roolstelsel. gedeelte van een rolerngsgebed dat door één roolgemaal wordt bemalen. gemengd roolstelsel dat geheel of vrjwel geheel (bjv. meer dan 9%) beneden de laagste overstortdrempel s gelegen. gemengd roolstelsel dat geheel of gedeelteljk boven de laagste overstortdrempel s gelegen, totale oppervlakte van het beschouwde rolerngs resp. bemalngsgebed. afvloengscoëffcënt overstortng noodutlaat endoverstort begnoverstort overstort (rolerngsoverstort) overstortngsfrekwente overstortngsduur overstortngsdebet overstortngshoeveelhed regenhoeveelhed = regenkromme = rechtljnge regen regenntenstet regenduur overlappng droogweerafvoer (dwa) regenafvoer (rwa) pompkapactet overkapactet totale nuttge bergng onderdrempel bergng (vroeger statsche) oppervlakte waarvan, naar wordt aangenomen, de afvoer van de neerslag rechtstreeks naar het roolstelsel geschedt, verhoudng van de hoeveelhed neerslag de door de rolerng wordt afgevoerd en de hoeveelhed de op het verhard oppervlak s gevallen. kunstwerk door mddel waarvan volgens vastgestelde normen bj neerslag roolwater kan worden geloosd. ononderbroken lozng ut een overstort. kunstwerk door mddel waarvan n een noodstuate roolwater kan worden geloosd. overstort de nabj het centrale afvoerpunt (het gemaal) s gelegen. overstort de relatef ver van het centrale afvoerpunt s gelegen, aantal overstortngen dat n een bepaalde perode plaats vndt. tjdsduur van een overstortng. debet tjdens een overstortng. totale geloosde hoeveelhed verdund roolwater gedurende een overstortng. hoeveelhed neerslag gedurende een bepaalde tjd. kromme de het verband weergeeft tussen de kumulateve ononderbroken gevallen neerslag hoeveelhed en de tjd (n de meteorologe: het pluvogram). regen waarvan het verband tussen regenhoeveelhed en tjd Tr rechtevenredg s. per tjdseenhed gevallen hoeveelhed neerslag (mm/mn., /sek/ha). tjdsduur tussen begn en ende van een regen. het optreden van een regen op een zodang tjdstp dat de neerslag van de voorgaande regen nog net volledg s afgevoerd. toevoer naar de rolerng bj droog weer (m 3 /u, /sek). afvoer ut een rolerngsgebed anders dan va overstorten. kapactet waarmee het roolstelsel wordt bemalen. P = Pok + Qdwa (m3/u, /sek) nden geen pomp aanwezg s wordt het begrp rwa gehanteerd (n geval van bemalen rool s pompkapacett = rwa). regenwaterafvoer ut een rolerngsgebed, vermnderd met de dwa van het beschouwde gebed, alsmede met de kapactet van rolen of gemalen de op dt gebed lozen Pok = P Qdwa. de nuttge vullng van het roolstelsel de bj regen net geen aanledng geeft tot het n werkng komen van de overstort. dat gedeelte van de totale nuttge bergng dat zch beneden het nveau van de laagste overstortdrempel bevndt. symbool Fv Tov Qov Tr Qdwa Pok 22 H 2 (5) 972, nr.

5 bovendrempel bergng ledgngstjd verdunnng dat gedeelte van de totale nuttge bergng dat zch boven het nveau van de laagste overstortdrempel bevndt. tjd nodg om met de overkapactet de hoeveelhed roolwater geljk aan de totale nuttge bergng af te voeren (te verpompen), verhoudng van het totale debet en de daarn aanwezge dwa. symbool 2. Lteratuur Amerkaanse, Deense, Dutse en Engelse lteratuurbronnen betrekkng hebbende op de jaren 954 t/m 965 zjn bestudeerd voorzover deze betrekkng hadden op de problematek van de vervulng door regenoverstorten ut het gekombneerde rolerngsstelsel. In het nu volgende wordt een beknopt overzcht gegeven van de resultaten welke van belang werden geoordeeld voor dt rapport. Amerka In Amerka s ntensef onderzoek gaande zowel naar de hygënsche aspekten als naar de beïnvloedng van de zuurstofhushoudng door overstortngen. Ook de lozng van het gescheden stelsel wordt n het onderzoek betrokken. De bestaande opvangrolen van het gekombneerde rolerngsstelsel zjn gedmensoneerd op,5 à 5 x de gemddelde dwa (de dwa bedraagt ± 3 /nw/dag). Ut de onderzoekngen bljkt dat de overstortngen vele malen groter zjn dan n ons land, voor Detrot wordt een cjfer genoemd van 89 x per jaar. Men geeft daarbj aan dat bj deze overstortngen ca. 3 % van de dwa ontsnapt qua volume en dat aan zwevende stof ca. 25 à 4 % van de jaarljks geproduceerde hoeveelhed tot overstortng komt. Voor neuwe rolerngsstelsels wordt algemeen de voorkeur gegeven aan het gescheden systeem. Bovenden wordt er naar gestreefd bj bestaande gemengde stelsels alsnog tot schedng over te gaan. Hermede zullen grote kosten gemoed zjn, bedragen van 4. à 5. USdollar per ha worden genoemd. Waar volledge schedng net kan worden gerealseerd wordt een gedeelteljke schedng van de rolerng overwogen. Palmer geeft voor Detrot de mogeljkheden aan om bergng te scheppen, waardoor de overstortngsfrekwente van 89 tot 5 x per jaar zou kunnen worden teruggebracht. Denemarken In Denemarken wordt n plaats van met een overstortngsfrekwente met een verdunnngsgraad gerekend. In het algemeen mag de overstort net eerder n werkng komen dan bj een verdunnngsgraad van 4 à 2. Bj gerng afschot n het rolerngsstelsel wordt een hoge verdunnngsgraad als es gesteld om te voorkomen dat bezonken slb tjdens stortbuen wordt los gewerkt en over de overstort verdwjnt. De gedachte de aan deze verdunnngsmaatstaf ten grondslag lgt, s dat regen en afvalwater volledg zjn gemengd en dat de ledngen zelfrengend zjn. Onderzoek van rolerngen met gerng afschot en stroomsnelheden van,2 tot 2 m/sek voor de volle bus hebben echter geleerd dat veel beznkng en verstoppng voorkomt. Een afvalwatercommsse van de Deense Ingeneurs Verengng houdt zch onder meer bezg met de vraag of het krterum van de verdunnngsgraad wel just s. WestDutsland Aldaar zjn n 962 door de ATV voorlopge rchtljnen utgegeven voor het ontwerpen van een overstort n een gemengd rolerngsstelsel. Met behulp van deze rchtljnen kan een krteke regenntenstet worden bepaald waarbj de drempel van de overstort wordt berekt. Deze ntenstet wordt afhankeljk gesteld van de dwa, de afvoer en de kwaltet van het ontvangende water, neerslaggegevens n het zomer halfjaar als mede van een beperkte bergngsgroothed. De krteke regenntenstet vareert van 3 5 /sek/ha. De achtergronden van deze Dutse rchtljnen worden helaas net gegeven. Engeland In Engeland wordt bj het stellen van voorwaarden van overstortwater algemeen utgegaan van een mnmaal vereste verdunnngsfaktor. Over het algemeen mag de overstort net n werkng komen dan nadat een doorvoer naar de zuverngsnstallate van 6 x het gemddelde dageljkse uur droogweerafvoer (Q24) verzekerd s. Van de op de zuverngsnrchtng aan te voeren hoeveelhed van 6 dwa wordt 3 dwa geborgen en het meerdere bezonken en vervolgens zonder meer geloosd. De regenwaterbassns denen zo spoedg mogeljk te worden geledgd waarbj het afvalwater naar de zuverngnrchtng moet worden teruggevoerd. De ervarng heeft nmddels geleerd dat de gebrukeljke maatstaven onvoldoende waarborg vormen tegen waterverontrengng. Om dt bezwaar te ondervangen wordt veelal een oplossng gezocht n het toepassen van een hogere verdunnngsfaktor. Ook worden op de zuverngsnrchtng vaak zogenaamde blnde" regenwaterbassns geïnstalleerd welke geen lozngsmogeljkhed hebben. Er s tevens een streven merkbaar om zoveel mogeljk op een, eventueel gedeelteljk, gescheden rolerngsstelsel over te schakelen. Een commsse houdt zch bezg met de problematek van de rolerngsoverstorten. In het kader van deze werkzaamheden zjn utgebrede onderzoekngen verrcht te Northampton, Bradford en Brghouse. Ut deze onderzoeken zjn nog geen dudeljke aanbevelngen voortgekomen. 3. Waarnemngen n roolstelsels De stude had ten doel een ndruk te verkrjgen van de samenstellng van het bj regenval overstortende water ut het gemengde roolstelsel n relate tot de kwaltet van de droogweerafvoer. Voorts zou worden gepoogd een betrekkng te vnden tussen de overstortngsfrekwente en de kwaltet van het ontvangende oppervlaktewater. In een zestal plaatsen, te weten n Amsterdam, Enschede, Hamersveld, Leshout, Lmmen en Vjfhuzen s daartoe met eenvoudge mddelen een bemonsterngsprogramma opgezet voor overstortwater en roolwater. Ten behoeve van de bemonsterng van overstortend roolwater werden dre monsterflessen op verschllende hoogte boven de overstortdrempel n de rolerng geplaatst. Deze flessen waren van een zodange nloop H 2 (5) 972, nr. 23

6 konstrukte voorzen dat nadat de fles was volgelopen geen utwsselng met het omrngende water zou kunnen plaats hebben. Door de flessen een verschllende hoogte te geven ten opzchte van de overstortdrempel werd gehoopt een monster van het overstortende water op verschllende tjdstppen te verkrjgen. De tot op heden verkregen utkomsten zjn weng hoopgevend. De varates n de gemeten grootheden, n het bjzonder van het overstortende water, bljken zeer groot te zjn (BOD *) 3 6 mg/l). Dt s ook net verwonderljk gezen het fet dat de samenstellng van het overstortwater onder andere afhangt van de lengte van de voorgaande droogweerperode, van de duur en de ntenstet van de regenval en van de grootte van de dwa op het moment van de regenval. Ook de wjze van bemonsterng van het overstortwater met de dre opvangflessen schenkt n de praktjd weng bevredgng. De pogng een betrekkng te vnden tussende overstortngsfrekwente en de kwaltet van het oppervlaktewater s n het geheel net geslaagd, voornameljk doordat het bjzonder moeljk s gebleken een afgesloten gebed te vnden. Het s nameljk n de praktjk zeer moeljk om de nvloed van storngen door andere verontrengngsbronnen of ten gevolge van afstromng van elders buten te sluten. Gesteld mag worden dat het net mogeljk s gebleken met eenvoudge mddelen tot het n de aanhef gestelde doel te geraken. 4. Het verontrengd vermogen van hushoudeljk afvalwater Gedurende de jaren 965, 966 en 967 s een onderzoek ngesteld naar de aard en de hoeveelhed van de verontrengende bestanddelen, de met het hushoudeljk afvalwater per nwoner per dag worden afgevoerd. De metngen werden n vjf gemeenten met n hoofdzaak hushoudeljk afvalwater verrcht. Deze gemeenten waren: Oegstgeest, Reeuwjk, 'sgravenhagemarahoeve, Wedde en LedschendamN. De proportonele kontnue monsternemng geschedde met een apparaat, dat gebruk maakt van het arlft prncpe en dat door dr. r. H J. Eggnk werd ontwkkeld. De wjze van waterhoeveelhedsmetng was net n alle gevallen geljk. In een enkel geval werd gebruk gemaakt van een bestaande watermeter, elders werd een meetschot met nveauregstrate toegepast. Eenmaal werd het debet ut de vjzelkapactet en de draauren van de vjzel bepaald. De metngen werden zowel n peroden van droog weer als tjdens regenperoden verrcht. Gedurende de weekends werd de bemonsterng voortgezet. Het verontrengend vermogen werd berekend als grammen per nwoner per etmaal en s n de volgende parameters utgedrukt: bochemsch zuurstofverbruk na 5 dagen n het donker bj een konstante temperatuur van 2 C, van het afvalwater als zodang, dus met nbegrp van de sljkstoffen; notate BOD zod; bochemsch zuurstofverbruk na 5 dagen n het donker bj een constante temperatuur van 2 C, van het afvalwater na uur n Oegstgeest 2 uur beznken n een mhoffglas; notate BOD bez; chemsch zuurstofverbruk, gemeten als kalumbchromaatverbruk, van het afvalwater als zodang; notate COD zod; chemsch zuurstofverbruk, gemeten als kalumbchromaatverbruk na uur n Oegstgeest 2 uur beznken n een mhoffglas; notate COD bez.; beznkbare zwevende stof na uur n Oegstgeest 2 uur beznken n een mhoffglas en de gloerest van de beznkbare zwevende stof; net beznkbare zwevende stof en de gloerest van de net beznkbare zwevende stof; opgeloste stof en de gloerest van de opgeloste stof; totaal stkstof van het afvalwater als zodang, bepaald volgens Kjeldahl; ammonumongehalte van het afvalwater als zodang, utgedrukt als gnhé+/.dag. Het beznkngsproces n mhoffglazen werd steeds n het laboratorum utgevoerd. In de hernavolgende tabel I staan de rekenkundge gemddelden van het verontrengende vermogen per gemeente vermeld. Ten aanzen van de gevonden berekende waarden van het zuurstofverbruk s het volgende op te merken. De wjze van bemonsterng slut de mogeljkhed tot bochemsche actvtet n de vloestof, gedurende de perode dat de vloestof n het monsterverzamelvat bj het punt van monsternemng staat, net ut. Bekend s ut de lteratuur dat herdoor een aanzenljke verlagng van het zuurstofverbruk kan optreden; bj de BOD kan deze afnemng wel 2 25 % bedragen. De nauwkeurghed van de getallen s verder afhankeljk TABEL I Het verontrengend vermogen n grammen per nwoner per etmaal BOD zod. BOD bez. COD zod. COD bez. Zwevende + opg' organsch anorgansch Cl D CL> 3 Üß O eloste stof Beznkbare zwevende stof organsch anorgansch Netbeznkbare stof organsch anorgansch Opgeloste stof organsch anorgansch zwevende Totaal stkstof 9,4 Ammonum NH4+ 9,4 'f ,2, 5,2 5,2,7 4, ,6 7,9 aß CS CO g s CJ O > J= cd.2 O S ,4 8,7 2,7 8,3 4, 4, ,2 8, ,7 24,8,9 25, 8,2 6, ,8,6 S a a c. 'S h4 ~ ,4 8,6 2,8 22,4 6,5 5, ,6 9,7 *) BOD n de tekst staat voor BOD 3 2. Aantal waarnemngen H 2 (5) 972, nr.

7 van een groot aantal faktoren, waarvan de nvloed net eenvoudg n cjfers s ut te drukken. Afwjkngen kunnen onder meer ontstaan door de bemonsterngsapparatuur, de debetmetng, de analysemethodek, het aantal nwoners, het verles van verontrengng door het funktoneren van rolerngsoverstorten, het extra verontrengend vermogen door water van daken en straten en het jaargetjde, waarn de monsters werden genomen. Ut de fluctuates de zjn gemeten tjdens het onderzoek bj peroden met droog weer en regen s gebleken, dat n vlakke rolen gedurende droog weer veel slb tot afzettng komt, dat bj regenval n de rolen wordt opgewoeld en afgevoerd. De resultaten van het onderzoek zjn nader n Mededelng no. 5, 968 van het Rjksnsttuut voor Zuverng van Afvalwater beschreven. 5. Het proef ob jekt Vjf huzen De doelstellng van de stude n Vjfhuzen s als volgt te omschrjven: a. een toetsen van de stppengrafek van dr. r. Kupers door het vergeljken van pluvogrammen met het n werkng komen van overstorten (kontrole van de frekwente, de hoeveelhed overstortend water en de duur van de overstortng aan de hand van rooltechnsche gegevens); b. het kwaltatef onderzoek van de overstortng door mddel van automatsche bemonsterng (de graad van verontrengng van het overstortende water als funkte van de tjd van overstorten en de totale hoeveelhed sljk, de gedurende de overstortngsduur, va de overstort op het ontvangende water wordt afgevoerd); c. het opstellen van waterbalansen en zo mogeljk sljken BODbalansen door mddel van hoeveelhedsmetng, monsternemng n de rolen en de onder a. en b. verkregen gegevens; d. het nagaan van de nvloed van het overstortende water op het ontvangende water door geregelde bemonsterng van het ontvangende water (perodek en na elke overstortng). Om een dergeljk onderzoek te realseren s n eerste nstante een net te utgebred en overzchteljk rolerngsobjekt noodzakeljk. Dt werd gevonden n Vjfhuzen, een kern van de gemeente Haarlemmermeer. Hern bevndt zch een overstort, welke loost op een poldersloot. Het objekt Vjfhuzen De van belang zjnde gegevens worden zoveel mogeljk van maand tot maand, nden nodg aangepast. Per aprl 968 zjn de gegevens als volgt: op de rolerng aangesloten aantal nwoners 9; totale nuttge bergng n het roolstelsel 45 m Ä ; kapactet van de vjzel n het roolgemaal 2 m B /h (door redukte van het toerental verlaagd tot deze waarde); verhard oppervlak ,3 m2. De gegevens van het verhard oppervlak zjn verkregen door metng n het terren en kunnen als volgt worden gespecfceerd: dakoppervlakte paden verhard met tegels paden verhard met grnd straatoppervlakte (klnkers) trottoroppervlakte m2 2.88,2 m2 4, r m ,4 m'> ,3 m2 De overstortngsfrekwente van de overstort s bj een B 45 bergng van = = 9,8 mm en een over F v x 4,6 Pok~Qdwa 2, 9 capactet = =,28 mm/uur F v x 4,6 volgens de stppengrafek gemddeld 7 x per jaar. De voor het onderzoek bj de overstort opgestelde apparatuur s aangegeven n afb. 3. Hermede werd beoogd: a. het meten en regstreren van de hoeveelheden overstortwater, de va de overstort op het polderwater worden geloosd; b. het meten en regstreren van de hoeveelheden neerslag; c. het meten en analyseren van de totale sljkhoeveelheden, de va de overstort op het ontvangende water worden geloosd. In Vjfhuzen valt bj overstorten te rekenen met een overstortngsdebet van 2 /sek. Na ampele overwegng werd het dudeljk, dat mede gezen het gernge beschkbare verval een open venturgoot het meest geschkt s voor het meten van een debet van 2 /sek. Geïnstallaeerd werd een roestvrj stalen venturprofel met bjbehorend meet en regstratetoestel. De regstrate geschedde op metaaldagrampaper door mddel van een vonkenboog. De trommel van het regstratetoestel lep net kontnu. Zodra het water n de overstortput tot aan de drempel was gestegen, werd de debetmeter door een sgnaal elektrsch n werkng gesteld (nveauelektrodenschakelnstallate) en omgekeerd, wanneer het water weer tot beneden drempelpel s gezakt, utgeschakeld. Zodoende was het mogeljk de trommel een grotere loopsnelhed te geven dan bj kontnubedrjf, hetgeen de nauwkeurghed van de aflezng ten goede komt, terwjl wordt vermeden dat onnodg paper wordt gebrukt. Wel heeft deze werkwjze tot gevolg dat een aparte tjdsaandudng bj het begn en bj het ende van edere overstortng noodzakeljk s, tenende het verband tussen de regstrate van de debetmeter en de aanwjzng van de zelfregstrerende regenmeter te kunnen vnden. Voor dt doel werd de regenmeter utgerust met een tweede schrjfstft. Voor een nauwkeurge watermetng moet het water of het afvalwater rustg door de venturkeel kunnen stromen. Tenende dt te bereken werd een zo breed mogeljke overstortdrempel gekozen en de afvoergoot naar de venturkeel zo lang mogeljk gemaakt. De overstorthoogte boven de drempel van de overstort bedraagt bj een debet van 2 /sek en de gekozen drempelbreedte van 4,35 m, ongeveer 8,5 cm. De regstrateapparatuur van de debetmeter was tezamen met de schakelapparatuur opgesteld n een houten keetje. H 2 (5) 972, nr. 25

8 B k ^! tgf Ï, ' o^_ H ' ÎS. L+InlL '* :.. \\ î :. '^ ; «r / 3 a a r at«j^ r ^4/fc. 3 Overzcht meetapparatuur te Vjfhuzen. De neerslag werd gemeten en geregstreerd met behulp van een zelfregstrerende regenmeter, type KNMI M 54 W met daguurwerk en verwarmng. De meter was voorzen van een tweede schrjfstft ten behoeve van de tjdregstrate van de debetmeter. Zodra de eerdergenoemde elektrode n de overstortput kontakt met de waterspegel maakt, wordt deze stft bekrachtgd en de debetmeter n werkng gesteld. Door het bekrachtgen van de tweede schrjfstft wordt aldus het tjdstp van het nwerkng komen van de debetregstrate vastgelegd. Wanneer het kontakt met de elektrode n de overstortput door de dalende waterstand wordt verbroken, worden de tweede schrjfstft van de regenmeter en de debetregstrate utgeschakeld. De regenmeter was, op een vlakke betonplaat, zoveel mogeljk overeenkomstg de rchtljnen van het KNMI opgesteld. In verband met de beperkte beschkbare rumte, moest engszns van deze rchtljn worden afgeweken. Een konstrukte was ontworpen om de hoeveelheden sljkstoffen, de met het overstortende water worden afgevoerd, te meten. Een evenredg gedeelte van het overstortende water wordt daartoe gescheden en naar een beznktank gevoerd. De stalen beznktank bestond ut een ronde bak, waarvan de bodem de vorm heeft van een af geknotte kegel. Onderaan de kegel bevndt zch een clndervormge sljkzak. In deze sljkzak s een sljkbak opgehangen, de door mddel van een dreblok opgehaald kan worden. De toevoer naar de tank vond plaats va een aan de overstort drempel opgehangen stalen vangbak, met toevoerledng tot n het centrum van de beznktank, waar een nstroomtrommel was aangebracht. De tank was voorzen van een overstortrand; de afvoer goot had een afvoerledng naar de venturgoot. De beznktank was zodang gedmensoneerd, dat bj de maxmale hoeveelhed overstortend water van 2 /sek en een toevoer naar de tank van 2,62 /sek de verbljftjd 3 mn. bedraagt bj een oppervlaktebelastng van 3, m 3 per m 2 per uur. De tank had een nhoud van 4,7 m 3. Als men de nhoud van de beznktank net te groot wl maken en de nlaatopenng van de vangbak n verband met de nauwkeurghed van de metng net te smal, dan moet de drempel van de overstort een bepaalde breedte hebben. Bj een drempelbreedte van 4,35 m bedraagt de 2,62 breedte van de nlaatopenng van de vangbak x = 5,7 cm. Omdat de metng van de hoeveelheden sljk volgens deze werkwjze alleen bj een geljkmatge verdelng van het overstortende water over de overstortdrempel nauwkeurg s, werd bjzondere aandacht aan de afwerkng van en de toestromng naar deze drempel besteed. De dageljkse kontrole en het onderhoud van de nstallate te Vjfhuzen, zoals onder meer het verwsselen van de paperstroken van de pluvometer berustte bj Openbare Werken Haarlemmermeer. Deze denst droeg tevens zorg voor de maandeljkse revseopgaven van rolerngsgegevens. Deze staten werden met de regstratestroken van de regenmeter en de debetmeter naar het RIZ A gezonden. Het RIZA werd telefonsch op de hoogte gesteld wanneer een overstortng had plaatsgevonden en verzamelde en verwerkte de nodge gegevens. De nstallate kwam gereed n september H 2 (5) 972, nr.

9 ; I % 4 ; lotel. J * w *9Î m' TTTT ' : ~~*^ } r '!!!M!,.! ; ;.', 4P^F" x rr r t, ^_ L... t.. ^ tf l I; ~+. '^/±B..."îtu_: : ~J4 4t4*#r^! ^f M!' '! M T " T tè ^^^tt;:.t: : :... 4T Tl 'l : IT! &T ' " IT MTM T^dqr^T Tsj: z^^tr^ z+ : +^ jp _.. _ '! r +t V h (~ I ( ^ ; ^ tl.. tl^n U ^4 rh ^pf H ^ p 4LI4! 4 :.:.: _:_J^ _._.! = zt. z^._ T^r+trz^ T TT 4: =t JTT^T =t:~t^+., ; u ' '..,,!,,!! _ ' < I '. ;! ' ' ^~ ~~ r~ "" " : ; ' ' : ; '»»...+ ' ' ' l l ^......,,,!, ^T ' ; TT M I T. ^pt : T! : : ^ ;^=±=^±z _ =t zrzfz^r : * t p p ; T T I. ; : n l T" /4/fe. 4 Voorbeeld van een overstortmetng te Vjfhuzen. Afb. 5 Percentage verhard oppervlak van het totaal oppervlak (b) n relate tot het aantal nwoners per ha (a). ^ Naden moesten nog technsche en organsatorsche vraagstukken worden opgelost, zodat kan worden gesteld dat de nstallate defntef n bedrjf was snds januar 966. Helaas moet worden gesteld dat het onderzoek net de utkomsten heeft gegeven de daarvan werden verwacht. Steeds opneuw bleek er wel een aanwjsbare faktor te zjn de een nterpretate van de meetgegevens zo net onmogeljk dan toch wel zeer speculatef maakte. Ter llustrate s n afb. 4 een voorbeeld van zulk een overstortmetng gegeven. / f ƒ ƒ g #. / q /»* ' f / ö / / / / / ƒ /' V / 6. Gegevens verhard oppervlak Bj het bepalen van de overstortngsfrekwente volgens de methode Kupers wordt gebruk gemaakt van het begrp verhard oppervlak. Onder verhard oppervlak wordt verstaan de oppervlakte waarvan, naar wordt aangenomen, de afvoer van de neerslag rechtstreeks naar het roolstelsel geschedt. Voor een aantal rolerngsgebeden, klenere gemeenten betreffende, s nagegaan het verhard oppervlak n verhoudng tot het totaal oppervlak van het betreffende gebed en n verhoudng tot het nwonertal. Over de verwerkte gegevens kan het volgende worden opgemerkt: De gegevens over verhard oppervlak zjn ontleend aan gedetalleerde stuatetekenngen van dorps resp. / //'/ j/ / / o/ U /o «It// 7/V /.. " / / / / / /. VERKUKIN6.'// ' / / / O **"* t verwerkt gegeven. voorstdlnü yat c=.óffjl ;**s verhard opp: per.nmoner H 2 (5) 972, nr. 27

10 stadskernen en utbredngsplannen. Waar mogeljk s gebruk gemaakt van bekende gegevens over wegbreedten enz. Het nwonertal s n het algemeen gebaseerd op van de gemeenten ontvangen gegevens veelal prognoses. Deze gegevens zjn weng nauwkeurg. Industreterrenen zjn buten beschouwng gelaten. In de afbeeldngen 5 en 6 zjn de resultaten van de stude als volgt weergegeven. Afbeeldng 5: percentage verhard oppervlak van het totaal oppervlak n relate tot het aantal nwoners per ha (totaal oppervlak). Afbeeldng 6: m 2 's verhard oppervlak per nwoner n relate tot aantal nwoners per ha (totaal oppervlak). Voorts s op bede afbeeldngen ngetekend het verband b c =, waarn a a = aantal nwoners per ha (totaal oppervlak); b = % verhard oppervlak; c = m 2 's verhard oppervlak per nwoner. De volgende konkluses en opmerkngen kunnen worden gemaakt:. De gevonden waarden voor het percentage verhard oppervlak ten opzchte van het totale oppervlak vertonen grote spredng. 2. Bj de meeste gevallen lgt dt percentage tussen de 2 en 3 %. 3. Bj kernen van klenere steden en utbredngen daarvan met etagebouw lgt dt percentage meer rond de 3 %. 4. Bj dorpskernen en utbredngen hervan lgt dt percentage meer rond de 2 à 25 %. 5. Het aantal m 2 verhard oppervlak per nwoner loopt n de beschouwde gevallen zeer uteen: van 2 m 2 / nwoner tot rum 6 m 2 /nwoner. 6. Een dudeljk verband tussen het percentage verhard oppervlak (afb. 5) resp. het aantal m 2 per nwoner (afb. 6) en het aantal nwoners per ha kan net worden aangetoond. 7. Industreterrenen en grote steden zjn net beschouwd. 8. Bj het ontwerpen van een rolerngsplan kan net worden utgegaan van algemeen geldende normen ten aanzen van de grootte van het verhard oppervlak. Het verhard oppervlak zal moeten worden bepaald door: opmeten van bestaande toestand en/of metngen van gedetalleerde tekenngen. Inden aannamen ten behoeve van (nog net gedetalleerde) struktuurplannen moeten worden gemaakt s een zo nauwkeurg mogeljke analyse van de aard der te verwachten bebouwng nodg en kunnen konkluses slechts na beschouwng van vergeljkbare plannen worden getrokken. 9. De tendens bestaat dat het verhard oppervlak n de loop der tjden ten opzchte van het aanvankeljke stedebouwkundg ontwerp groter wordt. 7. Afvloengscoëffcënten Alle vraagstukken betreffende het verband tussen neerslag en rolerng zjn samen te vatten n de vraag naar de grootte van de toevoer n elk punt van het roolstelsel wrujerkt gegeven voorstellng van b= LL_ percentage verhard oppervlak Afb. 6 M%'s verhard oppervlak per nwoner (c) n relate tot aantal nwoners per ha (a). op elk tjdstp. Veelal wordt herbj de nadruk gelegd op de hoge regenntensteten omdat deze bepalend worden geacht voor de topafvoeren en het rsko van onderlopen van straten. Voor overstortngen zjn echter lage ntensteten van evenveel belang. Ook de totaal gevallen hoeveelhed neerslag en de eventueel voorafgaande buen, alsmede de temperatuur en wnd zjn van belang. Neerslag heeft een ngewkkelde weg af te leggen vóór een rolerng wordt berekt. Op deze weg kan verdampng plaats hebben, ondepten kunnen tot plassen worden gevuld, enz. De verhoudng van de hoeveelhed neerslag de door de rolerng wordt afgevoerd en de hoeveelhed neerslag de s gevallen op verhard oppervlak, wordt de afvloengscoëffcënt genoemd. Het zal dudeljk zjn dat deze groothed geen konstante kan zjn en n de regel klener dan (één) s. Inden het net verharde oppervlak bjdraagt tot de afvoer kan de afvloengscoëffoënt echter meer dan één bedragen. De belangrjkste utgangspunten bj studes omtrent afvloengscoëfffcënten worden verkregen ut waarnemngen met regenmeters en afvoermetngen aan rolen. Ook worden wel detalmetngen verrcht zoals de stromng over straatoppervlakken en dergeljke. De nterpretate van één en ander s doorgaans net eenvoudg. De werkwjzen de hertoe n de lteratuur beschreven worden, zjn n twee groepen n te delen, te weten: de globale methoden, waarbj de afvoer drekt ut de regenkromme wordt berekend; 28 H 2 (5) 972, nr.

11 TABEL II oppervlak wegdek: v. d. Akker asfalt,8,9 beton klnker,4,7 klenplavesel steenslag,3,5 grnd,,3 sntels: nrjwegen voetpaden, daken,85,95 onverharde vlakken plantsoen,5,5 park grasperk: zanderg 2 % vlak 27 % gem. % stel zware grond 2 % vlak 27 % gem. % stel,, Koch,9,6,35,2,9,5 Demdow,85,9,8,85,4,5,4,3,9,95,,3,5,25 WPCF M. 9 *),7,95,8,95,7,85,75,85,75,95,5,,,5,5,2,3,7,8,22,25,35 *) Toepasbaar voor buen met een perodctet van 5 jaar. de gedetalleerde analyse. Het navolgende geeft een globaal overzcht van wat er op dt gebed n enge landen s verrcht. Globale methode Een veel gebrukte rekenwjze voor het bepalen van de grootte van de afvoer s de zogenaamde ratonele methode. Herbj wordt de afvoer geljk gesteld aan het produkt van de regenntenstet, het afwaterend oppervlak en een zogenaamd afvloengscoëffcënt. De grootte van deze coëffcënt wordt afhankeljk van de aard van het oppervlak per onderdeel vastgesteld. In tabel II s een overzcht gegeven van een aantal waarden. In het algemeen worden de hogere cjfers voor sterk hellende terrenen en de lagere waarden voor vlakke terrenen aangehouden. Het tjdsbestek waarn afvoer plaatsvndt, wordt net volledg gedetalleerd bj de ratonele methode. De tjd, nodg voor de afvoer tot de straatkolken, wordt n WPCF Manual nr. 9 gesteld op 5 3 mnuten, Imhoff geeft hervoor aan 55 mnuten. De korte tjden zouden voor sterk hellende terrenen gelden. Van de Akker haalt nog aan Bretung en Egenbrodt met 5 resp. mnuut. In Nederland s vrjwel algemeen gebrukeljk de wegen en daken als geheel ondoorlatend te beschouwen en de daarbj behorende afvloengscoëffcënten geljk aan één te stellen. De net verharde terrenen worden geacht geen wezenljke bjdrage tot de afvoer te leveren n het voor de berekenng van belang zjnde tjdsverloop van een bu; deze afvloengscoëffcënt s dan geljk aan nul. Ook de tjd de het water nodg heeft om het rool te bereken wordt geljk aan nul gesteld. Het afwaterend oppervlak wordt bj deze methode het verhard oppervlak. Een ander n vele handboeken beschreven systeem voor de berekenng van de afvoer neemt de dchthed van de bebouwng als maatstaf voor de grootte van de afvloengscoëffcënt. Imhoff vermeldt deze gegevens welke aan Hütte zjn ontleend (tabel III). In Engeland zjn door de Road Research Laboratory aan een 2tal rolerngsobjekten metngen verrcht omvattende 286 storms". Vergeleken werd de neerslag, gemeten met behulp van regenmeters en de afvoer van de rolen. Herut zjn afvloengscoëffcënten berekend t.o.v. het verhard oppervlak. De aard van het verhard oppervlak wordt helaas net vermeld. De resultaten, alsmede de frekwente van het voorkomen van een afvloengscoëffcënt, zjn n onderstaande tabel samengevat. Door Gameson werden metngen verrcht aan dre gebeden n Engeland gedurende een perode van 2 3 jaar. Als gemddelde afvloengscoëffcënt betrokken op het verhard oppervlak, werd gevonden %. Gameson stelt een dudeljk verschl vast tussen zomer en wnter, te weten 73 % n meoktober en 8 % n novemberaprl. Inden een regen werd voorafgegaan door een droge perode van 24 h of langer, was de afvloengscoëffcënt lager dan wanneer dt net het geval was. De nvloed van de maxmum ntenstet van regen op de afvloengscoëffcënt s net n alle gevallen dudeljk. Boven de 2 /sek/ha gedurende 23 mn. werd n twee gebeden een verlagng van de afvloengscoëffcënt vastgesteld bj toenemende ntenstet, terwjl bj het derde gebed echter een aanmerkeljke verhogng werd gevonden. Gedetalleerde analyse Herbj wordt elk onderdeel van de loop van het water aan een krtsche beschouwng onderworpen. Als eerste stap worden de verschllen tussen de n regenmeters geregstreerde neerslag en de op het oppervlak gevallen neerslag geanalyseerd. Een gedeelte van de neerslag zal door eventueel aanwezge planten worden opgevangen. Volgens Manual no. 9 van de WPCF s deze hoeveelhed voor stedeljke rolerng te verwaarlozen. Het deel van de neerslag, dat door verdampng van het oppervlak verdwjnt, s volgens bovengenoemde publcate van de WPCF eveneens net van betekens bj TABEL III aard van de bebouwng zeer dcht gesloten open butenwjken met veel tunen onbebouwd (sportterrenen) parken TABEL IV afvloengscoëffcënt,4,5.5,6,6,7,7,8,8,9,9,,.,,2,2,3 afvoercoëffcënt t.o.v. het totaalgebed,7,9,5,7,3,5.2,3,,2,, optreden n %,92 7,72 6,34 3,76 22, 4,42 4,8,96,96, H 2 (5) 972, nr. 29

12 rolerng. De struktuur van het oppervlak waarop de neerslag valt en dat nog als verhard oppervlak n aanmerkng wordt genomen s echter van grote betekens voor de hoeveelhed de zal worden vastgehouden. Een gedeelte van de neerslag zal net tot afvloeng komen omdat oneffenheden n het verharde terrenoppervlak plassen doet ontstaan. Ut deze plassen zal het water door verdampng of door nfltrate verdwjnen. De afvoer zal ook net drekt de volle grootte bereken; aanvankeljk zullen alleen de vlakken zonder oneffenheden het water laten afvloeen, daarna lopen de ondepste plassen over, totdat tenslotte eventueel het gehele oppervlak tot de afvoer bjdraagt. De toename van de afvoer s dus afhankeljk van de statstsche verdelng van de oneffenheden. Volgens de Chcago Method" (Manual no. 9 WPCF) komt bj vlakke topografe 6,35 mm neerslag op doorlatende tertenen en,59 mm op wegen en vlakke daken net tot afvloeng ten gevolge van pasvormng. Bj hellende terrenen s deze nvloed klen. Ook Peper vermeldt n zjn dssertate een belangrjke nvloed op de afvloeng door pasvormng. Ondanks de zorgvuldge utvoerng van de door hem beproefde modellen trad bj gernge hellngen plas vormng op. Het maxmum hoogteverschl n het oppervlak van het door hem onderzochte model van klenplavesel (met spece voegen), bedroeg 6 mm. Geen ondersched werd echter gemaakt tussen de hoeveelhed de door adhese, verzakken, enz. aan de afvoer onttrokken wordt en de hoeveelhed de n plassen geborgen wordt. In tabel V zjn vermeld de hoeveelheden n mm de volgens Peper net worden afgevoerd. Bj gernge hellng zjn er plassen, bj grotere hellng zjn de plassen leeg gelopen en s alleen adhese, enz. van belang. De stromng over het oppervlak naar straat en dakgoten s van belang, omdat het water een bepaalde tjd nodg heeft om deze weg af te leggen en omdat een zekere bergng optreedt. Bj het begn van een bu zal eerst een laag van water op het oppervlak gevormd moeten worden. Pas als deze laag volledg s ontwkkeld, treedt de maxmum afvoer op. Deze laag bljft n stand totdat de regen ophoudt, c.q. van karakter verandert. Peper heeft expermenteel de volgende egenschappen van het stromen van een dunne waterlaag op verharde oppervlakken bepaald.. De stromng s, behoudens bj zeer gladde oppervlakken, zoals glas, turbulent. 2. Voor de stromng geldt net de formule van Chezy. Voor het gebed tussen Re = 3 en Re = 5 geldt: V = c sn a,47. D,87. Hern s D de waterdepte n m, a de hellng van het vlak, V de stroomsnelhed n m/sek en c een, van het oppervlak afhankeljke, konstante welke de volgende waarden kan hebben. TABEL V hellng wegdek klenplavesel ruw cementbeton asfalt met splt mddel ruw cementbeton glad asfalt, ~,9,74,68,43,32,5,45,55,5,35,9,9,4,55,5,35,8 oppervlak glad asfalt mddelruw cementbeton ruw cementbeton klenplavesel asfalt met splt 3. De stromng wordt net beïnvloed door de druppels de op het water vallen. Bj nadere utwerkng vndt Peper voor de statonare toestand bj een geljkmatge verdeelde regen n m/sek de volgende formule voor de waterdepte D (n m) n een punt op een afstand s van de bovengrens van een afvoerend vlak: s cos a Dl,87 =, c sn a,47 De tjdsduur de verloopt voordat de afvoer een konstante waarde berekt, berekent Peper door het opstellen en oplossen van een dfferentaalvergeljkng. De utkomsten stemmen redeljk met de metngen overeen. Bj een 8 m lang model was de afvoer aan het onderend na sec. konstant. Bj hoge regenntensteten s de benodgde tjd korter dan bj lage ntensteten. Bj de Chcago method" wordt utgegaan van de formule van Izzard voor de bepalng van de gemddelde D g van de waterlaag op het oppervlak (WPCF Manual 9). Van de regen bljft na aftrek van nfltrate, bergng n plassen, enz. een hoeveelhed q nch/h over. De grootte van D g n nches bedraagt dan: /.7 + c' \ D g =,342. 5Vs. qvs \ tg a x k! s de regenntenstet n nch/h, s de afstand waarover het water stroomt n feet, c' s de ruwhedscoëffcënt volgens onderstaande tabel. oppervlak doorlatende grond doorlatende grond (dcht) verhardngen platte daken met steenslag Een andere formule voor de gemddelde dkte van de waterlaag D g wordt door Horton gegeven. Evenals Izzard gaat Horton ut van de statonnare toestand. D = W + W q ï w Hern s W een groothed de afhankeljk s van de mate van turbulente volgens onderstaande staat: turbulent deel van de stromng n % 75 5 (lamnar) Als de stroom voor meer dan V3 turbulent s geldt: K = 2 /tg a 3/4(3, W)c"s ,6,32.2,7 W,67 2 2, H 2 (5) 972, nr.

13 Hern s c " een ruwhedsfactor met een grootte orde van,5 voor begroed terren. Inzake de stromng door de straatgoot vermeldt Manuel 9 van de WPCF slechts, dat de methode van flood routng" toegepast kan worden. Over de verdere stromng van het water door kolken en secundare rolen wordt weng vermeld ten opzchte van de gebrukeljke berekenngswjzen. In het voorgaande s een globale ndruk gegeven van hetgeen ten aanzen van afvoercoëffcënten bekend s. Ut een aantal berekenngsgevallen welke her net vermeld zjn s gebleken, dat de Nederlandse benaderngswjze tot ongeveer dezelfde utkomsten ledt als de methoden met gespecfceerde coëffcënten. 8. Bovendrempelbergng als onderdeel van het waterbergend vermogen. Met de pompkapactet van het gemaal behoort het waterbergend vermogen van het rolerngssysteem tot de belangrjkste mddelen ter beheersng van de overstortngsfrekwente. Voor deze bergng kan net onder alle omstandgheden de totale nuttge nhoud van de rolerng worden genomen. In vlakke gebeden zal het grootste gedeelte van de rolerngsnhoud veelal beneden de laagste overstortdrempel zjn gelegen en derhalve aan de onderdrempelbergng bjdragen. In hellende gebeden lgt een gedeelte van de nhoud van de rolerng boven het nveau van de overstortdrempel. De vraag s n hoeverre de nhoud boven de overstortdrempel nuttge bergng oplevert. De bovendrempelbergng kan n begnsel worden bepaald ut een waterbalans waarn de volgende grootheden een rol spelen: pompkapactet, neerslag, afvoer ut en toevoer n het beschouwde gebed, afmetngen en hydraulsche egenschappen van het rolerngsgebed. Om de meestal ngewkkelde vergeljkngen welke ut de waterbalans volgen te kunnen oplossen, moeten een aantal vereenvoudgngen worden toegepast welke veelal het verloop van de regen met de tjd (lnear) en de vorm van de toevoerhydrograaf betreffen. De betrouwbaarhed van het aldus verkregen resultaat kan echter, just door deze vereenvoudgng, n twjfel worden getrokken. Er bestaat behoefte aan een berekenngsmethode welke het probleem met voldoende zekerhed praktsch benadert, eventueel zonder de pretente te hebben van uterste nauwkeurghed. De ontwkkelde formule moet dan ook n dt lcht worden bezen. Voor de afledng van de bassformule voor de bovendrempelbergng s utgegaan van het meest eenvoudge rolerngsstelsel, nameljk één bus. De hellend gelegen bus wordt bemalen door een potnpnstallate met overkapactet Pok. In het rool s een overstort geprojekteerd, waarvan de drempel s gelegen op een pel Y = Yov (afb. 7). Een bepaalde regen wordt n een tjd t B n het rool opgenomen. Op dat tjdstp s een waterspegel verhang n de bus ontstaan (verhangljn ). Deze verhangljn snjdt de krun van de bus ter hoogte van Y B. Daar Y B gelegen s beneden Yov werkt de overstort op tjdstp tg net. Inden op dat moment de bemalng zou worden utgeschakeld, zou de waterstand n de bus gaan stjgen en zch utendeljk nstellen op een pel Y B (verhangljn 2). In het onderhavge geval s Y B boven de overstortdrempel Yov getekend; er zou dus een overstortng plaatsvnden. Het s nu denkbaar dat onder nvloed van de pompkapactet de horzontale stand van de verhangljn op Afb. 7 Prncpe berekenng voor eenhedsbus.. Verhang t= tb 2. Bemddelde waterspegel, bj 3. Watersp egel. bj t = t,ttn tjd t. H2 (5) 972, nr. 2