Project

Locatie: Nederland

Een gemeente in het westen van het land vroeg ons om een hydraulische analyse met WANDA uit te voeren om meer inzicht te verkrijgen in het hydraulisch gedrag in hun rioolgemalensysteem onder verschillende omstandigheden. We werden gevraagd om knelpunten op te sporen en te adviseren omtrent mogelijke optimalisaties.

Opdracht

De hydraulische analyse met WANDA dient een gedetailleerd inzicht te geven in de optredende stromingstoestand in het systeem. Daarnaast dient de  waterslaganalyse inzicht te geven in de robuustheid van het rioolgemalensysteem gedurende optredende dynamische situaties die in nader te specificeren scenario’s zullen worden vertaald.

Uitvoering

Op basis van de verstrekte gegevens hebben we met WANDA een hydraulische analyse gemaakt van het rioolgemalensysteem. Hiermee konden de werkdrukken en maatgevende afvoerdebieten worden getoetst. Daarnaast konden pomprendementen, opgenomen vermogens, drukverliezen en snelheden inzichtelijk worden gemaakt en geverifieerd.

Uitgaande van de verschillende werkpunten hebben we vervolgens een aantal simulaties uitgevoerd op basis van meerdere vooraf gedefinieerde scenario’s. In de hydraulische analyse hebben we zowel per rioolgemaal als voor het gehele stelsel van rioolgemalen de optredende stationaire en dynamische werkdrukken en snelheden in beeld gebracht.

De volgende scenario’s zijn onderzocht:

1. Algehele gelijktijdige pompuitval van de rioolgemalen in het gemalensysteem, uitgaande van maximale afvoerdebieten in samenloopbedrijf;
2. Separate pompstart met de overige rioolgemalen in bedrijf, uitgaande van maximale afvoerdebieten in samenloopbedrijf.

Hierbij zijn de stationair optredende systeemdrukken en debieten in de werkpunten als uitgangspunt genomen voor de dynamische simulaties waarbij vanuit de scenario’s in de tijd is gerekend. Vanuit die resultaten zijn de minimale en maximale optredende drukken in het pers- en transportleidingsysteem onderzocht.

WANDA simulatie separate pompstart – © Oveducon

Resultaten

Van alle geanalyseerde rioolgemalen waren er 19 pompen met voldoende afvoerdebiet en rendement in samenloopbedrijf met andere rioolgemalen. Daarnaast waren er respectievelijk 10 en 14 stuks pompen met middelmatige tot slechte prestaties waarvoor de debieten en rendementen zeer laag uitvielen. Daarom hebben we geadviseerd om deze pompen op termijn te vervangen.

WANDA simulatie separate pompstart – © Oveducon

Daarbij kwam uit de analyse dat de stroomsnelheden en drukverliezen voldeden aan de gestelde eisen. Echter, in situaties met lage aanvoeren naar de rioolgemalen waren de stroomsnelheden en drukverliezen zeer laag. Hierdoor lag de minimale stroomsnelheid in het systeem ver onder de minimale snelheidseis. Het gevolg hiervan was dat het transportleidingnet een significant risico liep op het optreden van verstoppingen. We hebben aanbevelingen gedaan hoe deze problemen deels kunnen worden opgelost door de aansturing van de betrokken rioolgemalen aan te passen.

De simulatieresultaten wezen ook uit dat op basis van de gestelde drukcriteria voor geen van de scenario’s drukbeheersingsvoorzieningen behoefden te worden opgenomen. Bij scenario’s met algehele pompuitval bleven de optredende drukniveaus in het transportleidingsysteem binnen de ontwerpdruk van de betrokken leidingelementen.