Dimensies

Dimensies

De parameterset ‘Dimensies’ bevat twee onderdelen, ‘Overstort’ en ‘Dimensies van het reservoir’.

Overstort

Dit is een manier om verschillende reservoirs met elkaar te verbinden (naast ‘Doorvoer’). Elk reservoir heeft een overstort. De overstort heeft vijf karakteristieken:
  • Stort over naar de omgeving (“extern”, dus buiten het model) of naar een ander reservoir.
Bij overstort naar een ander reservoir moet dit ander reservoir reeds gedefinieerd zijn. Enkel dan is het te selecteren via het keuzemenu.
  • Buffercapaciteit tot overstort [m³]: De capaciteit van het reservoir, uitgedrukt in m³. De capaciteit bepaalt vanaf welk geborgen volume de overstort in werking treedt en bepaalt dus rechtstreeks de overstortdrempel. Merk op dat de berekening van het overstortend debiet op twee manieren berekend kan gebeuren:
  • Overstortdrempel. Deze kan ofwel eenvoudig berekend worden via de capaciteit, of kan opgegeven worden. Wanneer er in het laatste geval een mismatch ontstaat, is de optie beschikbaar op de buffercapaciteit te berekenen aan de hand van de opgegeven drempelwaarde. De overstortdrempel is enkel relevant indien de waterhoogte van een reservoir ook gesimuleerd wordt (en dus de afmetingen van het reservoir gedefinieerd zijn). Indien de waterhoogte in het reservoir niet gesimuleerd wordt, zal het reservoir overstorten als de capaciteit bereikt wordt.
  • De overstortbreedte zorgt ervoor dat de bijkomende berging aangesproken wordt tijdens overstortgebeurtenissen ten gevolge van de dikte van de overstortende laag.
  • Een (optionele) terugslagklep. Door het vinkje voor terugslagklep te definiëren wordt een terugslagklep toegevoegd aan de overstort. Hierdoor kan er enkel overstorten van het geselecteerde reservoir naar de ontvangende (afwaartse). Overstort in de andere richting wordt verhinderd. Wanneer een terugslagklep op de overstort wordt gedefinieerd, moeten de op- en afwaartse waterhoogten berekend worden. Concreet betekent dit dat de afmetingen van het geselecteerde en het afwaartse reservoir opgegeven moeten worden.
Sirio duidt automatisch aan dat voor beide reservoirs de afmetingen opgegeven moeten worden.
Wanneer de overstort afwatert naar een ander reservoir, in zowel het op- én afwaartse reservoir een waterhoogte gesimuleerd wordt en de overstortbreedte ingerekend wordt, zal Sirio verdronken overstort simuleren. Er wordt bij het bepalen van het overstortdebiet dan rekening gehouden met de op- en afwaartse waterhoogte. Sirio zal echter tijdens een simulatie nog steeds controleren of een verdronken (volkomen) overstort zich voordoet.
Het overstortdebiet wordt berekend op basis van het opwaarts (en indien relevant afwaarts) waterpeil en de breedte van de overstort. Deze laatste moet door de gebruiker gedefinieerd worden. Deze breedte moet groter zijn dan 0, wordt constant verondersteld en uitgedrukt in meter. Tijdens simulaties zal het water hierdoor wat vertraagd overstorten. Dit kan bijgevolg een impact hebben op het overstortdebiet en het overstortvolume. Bovendien zal de maximaal gedefinieerde capaciteit altijd overschreden worden tijdens overstortgebeurtenissen. De grootte van deze overschrijding is afhankelijk van de breedte (b) van de overstort, en het opwaarts (en indien relevant ook afwaarts) peil. Het overstortdebiet wordt berekend via volgende formule, waarhij hoverstort(t) de dikte van de overstortende laag is op tijdstap t:
Q_{\text{overstort}}(t) = 0.66 \cdot b \cdot h_{\text{overstort}}(t) \cdot \sqrt{g \cdot h_{\text{overstort}}(t)}
Qoverstort(t)=0.66bhoverstort(t)ghoverstort(t)Q_{\text{overstort}}(t) = 0.66 \cdot b \cdot h_{\text{overstort}}(t) \cdot \sqrt{g \cdot h_{\text{overstort}}(t)}
Bovendien wordt het berekend overstortvolume (en dus –debiet) op elke tijdstap gelimiteerd tot het volume aanwezig boven de maximale capaciteit van het reservoir.
Merk op dat verdronken overstort gesimuleerd kan worden als er voldaan is aan volgende voorwaarden:- De afwaartse waterhoogte moet gekend zijn. Met andere woorden, het reservoir naar waar wordt overgestort moet een waterhoogte simuleren. Hiertoe moeten dus de afmetingen van het afwaarts reservoir gedefinieerd zijn.- De overstortbreedte moet gedefinieerd zijn. Enkel dan kan immers bovenstaande formule gebruikt worden om het overstortend debiet te berekenen. Als de gebruiker geen breedte opgeeft, maar de afwaartse waterhoogte wordt toch groter dan de opwaartse, zal Sirio evenwel een waarschuwing geven. Deze waarschuwing raadt de gebruiker dan aan om wel een breedte op te geven.

Dimensies van het reservoir

Door het definiëren van de dimensies (geometrie) van het reservoir, zal automatisch ook de waterhoogte in het reservoir gesimuleerd worden. Het definiëren van de geometrie is als default optioneel, maar kan door het selecteren van opties die waterhoogtesimulaties vereisen verplicht zijn. Sirio controleert automatisch per reservoir of dit vereist is. Door 'Activeren' aan te vinken, verschijnt een menu. De specifieke configuratie verschilt per geometrie, te kiezen via het uitklapmenu.
Voor het definiëren van de geometrie zijn er vijf opties:
  • Rechthoekige dwarsdoorsnede. Indien de dwarsdoorsnede (i.e. loodrecht op het basisvlak) vierkant of rechthoekig is, kan de geometrie eenvoudig gedefinieerd worden via het opgeven van een oppervlakte van het basisvlak en het bodempeil. Het bodempeil moet opgegeven worden ten opzichte van het gekozen referentiepeil (bijvoorbeeld m TAW). Indien de gebruiker kiest om infiltratie via de wanden van dit reservoir te simuleren , moet ook de langste zijde van het reservoir expliciet opgegeven worden. Enkel zo is het mogelijk om de infiltratieoppervlakte correct te berekenen.
  • Eén leiding. Indien het reservoir 1 leiding voorstelt, kan deze optie gebruikt worden. De gebruiker moet de diameter, lengte en B.O.K. op- en afwaarts van de leiding ingeven. De B.O.K. staat voor binnen onderkant buis (ook gekend als 'invert level'), en komt dus overeen met de onderkant van de leiding. Wanneer infiltratie via de wanden ingerekend wordt, zullen enkel de 2 zijkwarten gebruikt worden als infiltratieoppervlakte conform de regelgeving van de  GSV Hemelwater  en de  Code van Goede Praktijk . Dit is niet aanpasbaar. Indien de gebruiker toch een andere infiltratieoppervlakte wenst op te geven, kan dit manueel gebeuren.
Indien het reservoir meerdere leidingen voorstelt, wordt aangeraden om voor 'Peilen vs. volumes' te kiezen
  • Variabele dwarsdoorsnede. Via deze optie kan een dwarsdoorsnede gedefinieerd worden die niet vierkant of rechthoekig is. Het reservoir moet wel een constante lengte hebben. Het definiëren van de dwarsdoorsnede gebeurt in tabelvorm. De eerste kolom bevat de waterpeilen, uitgedrukt in meter ten opzichte van het referentiepeil (bijvoorbeeld m TAW). Deze peilen moeten strikt stijgend zijn, maar de waarden zelf kunnen ook negatief zijn. Het eerst gedefinieerde peil moet overeenkomen met de bodem. De tweede kolom bevat de breedtes van de dwarsdoorsnede voor de opgegeven peilen. Deze breedtes moeten groter zijn dan 0 (en dus ook verschillend van 0). In tegenstelling tot de peilen moet de breedte niet strikt stijgend gedefinieerd worden. Voor de duidelijkheid wordt de dwarsdoorsnede ook getoond naast de tabel. Uit deze gegevens wordt een berging-hoogterelatie verkregen. Deze relatie wordt niet enkel berekend voor de gedefinieerde peilen, maar ook op telkens 10 tussenliggende waarden. Op die manier wordt een vloeiendere berging-hoogterelatie verkregen.
  • Peilen vs. volumes (vulling). Dit is de meest flexibele vorm voor het definiëren van de geometrie van een reservoir. Quasi elke denkbare vorm kan via deze optie ingegeven worden. Als hulpmiddel hiervoor werd ook een Excel-rekensheet ontwikkeld. De resultaten van deze Excel kunnen rechtstreeks gekopieerd worden naar Sirio.
Het definiëren van deze relatie gebeurt eveneens in tabelvorm. De eerste kolom bevat opnieuw de waterpeilen, uitgedrukt in meter ten opzichte van het referentiepeil (bijvoorbeeld m TAW). Deze peilen moeten wederom strikt stijgend zijn, maar de waarden zelf kunnen ook negatief zijn. Het eerst gedefinieerde peil moet overeenkomen met de bodem. De tweede kolom bevat de overeenkomstige berging (vulling) bij de opgegeven peilen. Deze berging moet starten met een waarde van 0 m³ (op bodemniveau). De gedefinieerde berging moet strikt stijgend zijn met stijgende peilen.
Deze optie kan ook gecombineerd worden met een infiltratieberekening via de wanden. Hiervoor moet er evenwel een bijkomende tabel gedefinieerd worden (infiltratieoppervlaktes versus peilen). Deze tabel kan eveneens rechtstreeks uit de Excel rekensheet verkregen worden.
  • Peilen vs. horizontale oppervlaktes. Deze optie is gelijkend aan ' variabele dwarsdoorsnede ', maar de reservoirs moeten geen constante lengte hebben. Deze definitie lijkt het meest op die gebruikt in InfoWorks CS/ICM, en waarden kunnen dan ook vaak rechtstreeks overgenomen worden uit gedetailleerde modellen indien beschikbaar. Het definiëren van deze relatie gebeurt ook in tabelvorm. De eerste kolom bevat opnieuw de waterpeilen, uitgedrukt in meter ten opzichte van het referentiepeil (bijvoorbeeld m TAW). Deze peilen moeten wederom strikt stijgend zijn, maar de waarden zelf kunnen ook negatief zijn. Het eerst gedefinieerde peil moet overeenkomen met de bodem. De tweede kolom bevat de grootte van de horizontale oppervlaktes op de overeenkomstige peilen, uitgedrukt in m². Deze oppervlaktes moeten groter zijn dan 0 m² (en dus ook verschillend van 0). In tegenstelling tot de peilen moeten de horizontale oppervlaktes niet strikt stijgend gedefinieerd te worden. Uit deze gegevens wordt een berging-hoogterelatie verkregen. Deze relatie wordt niet enkel berekend voor de gedefinieerde peilen, maar ook op telkens 20 tussenliggende waarden. Op die manier wordt een vloeiendere berging-hoogterelatie verkregen.
Deze optie kan ook gecombineerd worden met een infiltratieberekening via de wanden. Hiervoor moet er evenwel een bijkomende tabel gedefinieerd worden (infiltratieoppervlaktes versus peilen). Deze tabel kan eveneens rechtstreeks uit de Excel rekensheet verkregen worden.

Na het definiëren van de nodige parameters kan de verkregen berging-hoogterelatie geverifieerd worden de resultaten automatisch geüpdatete met de nieuwe input. Indien een of meerdere parameters ontbreken of verkeerd gedefinieerd werden, wordt dit aangegeven door Sirio.
Voor 'Variabele dwarsdoorsnede', 'Peilen vs. volumes' en 'Peilen vs. horizontale oppervlaktes' is het eveneens belangrijk om de extrapolatie van de berging-hoogterelatie te definiëren. Deze extrapolatie gebeurt enkel wanneer het bereik van de berging-hoogterelatie wordt overschreden. Dit kan bij volgende momenten: (1) het instellen van een nieuwe buffercapaciteit door de gebruiker op basis van een berging-hoogterelatie en gekozen drempelpeil, (2) de opgegeven buffercapaciteit onder 'overstort' groter is dan het bereik van de ingegeven berging-hoogterelatie.
Er gebeurt een lineaire extrapolatie volgens het laatst gedefinieerde lineair segment. Merk op dat dit laatste lineair segment niet overeenkomt met de laatste twee rijen die door de gebruiker zijn opgegeven in de overeenkomstige tabellen. Immers wordt de berging-hoogterelatie ook op verschillende (10 tot 20) tussenliggende waarden berekend. Het is het lineair segment tussen de laatste tussenliggende en het door de gebruiker gedefinieerde eindpunt dat lineaire extrapolatie gebeurt.
De gebruiker kan ook evaporatie inrekenen, waarbij Sirio mogelijks de berging-hoogterelatie gebruikt om tijdens simulaties de horizontale oppervlakte voor evaporatie te berekenen. De berekening van de oppervlaktes gebeurt als volgt.