Piekafvoer

In het kort

Deze analyse berekent de totale afvoer tijdens piekbuien, over een door de gebruiker gekozen tijdsduur (1–24 uur, standaard 3 uur). Via deze analyse krijg je dus inzicht in hoe jouw ontwerp reageert op extreme buien. De analyse toont de afvoer bij buien die eens per jaar voorkomen tot een terugkeerperiode van 100 jaar. Een terugkeerperiode van 100 jaar betekent dat zo'n bui een jaarlijkse kans op voorkomen heeft van 1 op 100.
De resultaten worden gekoppeld aan terugkeerperiodes (dus de extremiteit van een bui) en visueel weergegeven in een grafiek en tabel. De grafiek toont per gebeurtenis het totaalvolume (groene bolletjes), opgesplitst in hoeveel volume er via de overstort en doorvoer wordt afgevoerd (grijze symbolen). De tabel geeft dezelfde info in cijfers, inclusief gemiddeld debiet en een (fictieve) datum die gebruikt kan worden in de rapportering om te verwijzen naar een specifieke storm.
Tip: De analyse van piekafvoeren is de standaardfunctie in Sirio om extreme afvoeren te evalueren. Deze resultaten worden vaak opgevraagd door vergunningsverleners om een model te beoordelen. Naast deze analyse kan ook het interpreteren van  ⁠⁠Overstortwerking (en overstromingen)⁠  interessant zijn. De  ⁠⁠Overstortwerking (en overstromingen)⁠  is interessant om overstromingen te evalueren.
Opmerking: Deze functie in Sirio rapporteert enkel de piekafvoeren die het ontwerp verlaten, dus richting “externe” afwatering. Piekafvoeren tussen reservoirs worden niet weergegeven. De analyse is specifiek bedoeld om de impact van een ontwerp op het afwaarts ontvangend stelsel te evalueren.


Nadere uitleg en opties

Deze analyse berekent de afvoer tijdens piekbuien. Concreet kan de gebruiker de duur waarover de totale afvoer berekend wordt kiezen. Via een uitklapmenu kan de gebruiker tijdsduren tussen 1 en 24 uur selecteren, waarbij standaard 3 uur geselecteerd wordt.
De resultaten worden gelinkt aan terugkeerperiodes. Er worden daarbij “onafhankelijke” gebeurtenissen geselecteerd, zodat uit 1 piekbui ook maar 1 waarde geselecteerd wordt. Sirio veronderstelt dat 2 gebeurtenissen onafhankelijk zijn als er minstens 12 uur tussen beide gebeurtenissen ligt.
De grafiek toont de resultaten van de analyse van de totale afvoer. Elk datapunt stelt een onafhankelijke gebeurtenis (dus moment in de tijd met een grote afvoer) voor. De groene bolletjes tonen de totale waarden, zijnde de som van de doorvoer en overstort. De grijze ruiten en driehoeken tonen daarnaast respectievelijk de overeenkomstige volumes via de overstort en doorvoer (die tezamen de waarde van 'Totaal' uitmaken). De waarden op de horizontale as zijn logaritmisch ingedeeld, met terugkeerperiodes van 1 tot 100 jaar.
De tabel, open te klikken rechts bij 'Meer details', toont dezelfde resultaten, maar dan in numerieke vorm. Opnieuw worden de totale afvoervolumes en de volumes via de overstort en doorvoer getoond. Dit zijn dus de volumes die afgevoerd worden over de gekozen duur (bijvoorbeeld 3 uur). Daarnaast wordt ook het gemiddeld debiet getoond. Dit is het debiet dat zich gemiddeld voordoet over de gekozen duur, en is dus gelijk aan het 'totaal afvoervolume' gedeeld door deze duur. Tot slot wordt er ook een “datum” vermeld. Deze datum komt niet overeen met een reële historische gebeurtenis. Deze datum dient dus louter voor het vergemakkelijken van de rapportering van modellen. Er werden aan de gebruikte tijdreeks van neerslag- en verdamping fictieve waarden toegekend tussen het jaar 1901 en 2000 (maar de gebruikte tijdreeksen zijn allen actueler dan het jaar 2000).
Tip: je kan ook de piekafvoeren per reservoir analyseren. Hiertoe moet je eerst deze functie activeren bij de "Geavanceerde parameters" in het tabblad "Randvoorwaarden". Na het uitvoeren van een nieuwe simulatie kan je bij de piekafvoeren het reservoir selecteren waarvan je de piekafvoeren wil kennen.




De details achter de berekening

Deze paragraaf beschrijft de details achter de berekening van de piekafvoeren. De berekening gebeurt aan de hand van 3 stappen.

Stap 1: Berekening van afvoervolumes

In een eerste stap berekent Sirio de afvoervolumes van één reservoir of van het ganse model. Hiertoe neemt Sirio de som van alle overstort- en doorvoerdebieten die het model verlaten (dus afwateren naar "extern"). Vervolgens gaat Sirio met een bewegend venster gelijk aan de gekozen duur (standaard 3 uur) over de tijdreeks. Op die manier wordt een tijdreeks verkregen met afvoervolumes over de gekozen duur.


Stap 2: Selectie van onafhankelijke afvoeren

ISirio selecteert enkel “onafhankelijke” piekgebeurtenissen. Zo wordt per extreme bui slechts één piekafvoer gerapporteerd, berekend over de gekozen duur (bijvoorbeeld 3 uur). Gebeurtenissen worden als onafhankelijk beschouwd als er minstens 12 uur tussen ligt.
Onderstaande figuur toont dit principe schematisch. De gekleurde blokken stellen de tijdsduren voor waarover afvoervolumes berekend worden. Het rode blok wordt niet geselecteerd, omdat de twee groene blokken een hoger afvoervolume hebben én minder dan 12 uur uit elkaar liggen.


Stap 3: Sorteren en koppelen van (empirische) terugkeerperiodes

Sirio sorteert de geselecteerde afvoervolumes van groot naar klein. Daarna wordt aan elk volume een empirische terugkeerperiode gekoppeld. Het grootste volume krijgt een terugkeerperiode van 100 jaar (de lengte van de gesimuleerde tijdreeks). Het tweede grootste volume krijgt 50 jaar, het derde 33 jaar, enzovoort. Deze resultaten worden weergegeven in een grafiek en tabel in de interface van Sirio.

Naast de piekafvoeren is het ook interessant om de  ⁠⁠Overstortwerking (en overstromingen)⁠  te evalueren. In tegenstelling tot de piekafvoeren wordt de overstort niet berekend over een gekozen duur (bijvoorbeeld 3 uur). Om overstromingen te evalueren is de functie  ⁠⁠Overstortwerking (en overstromingen)⁠  bijvoorbeeld relevanter.