WAT01 - Régulateur de débit_top

Voorziening | Debietregelaar

Debietregelaar

© Ibram Nobels / Leefmilieu Brussel

Een debietregelaar wordt gebruikt om het regenwaterdebiet te beperken dat van een perceel wordt afgevoerd via de riolering, waterloop, enz. Een debietregelaar wordt dus geïnstalleerd aan de uitgang van een buffervolume: stormbekken, wadi, greppel, enz., en draagt zo bij tot de bestrijding van het overstromingsrisico stroomafwaarts.

Welke rol speelt een debietregelaar?

Een buffervolume gekoppeld aan een debietregelaar maakt het mogelijk om:

  • het volume regenwater naar het rioleringsnetwerk over de tijd te defaseren;
  • de piek van het regenwaterdebiet naar het rioleringsnetwerk af te toppen.

Principe van defasering en aftopping van de regenachtige episode

Welk maximaal lekdebiet kiezen voor een debietregelaar?

Het maximale lekdebiet van een debietregelaar wordt bepaald door de beheerder bij wie het water wordt geloosd, namelijk:

  • Vivaqua bij lozing in het riool;
  • de haven van Brussel bij lozing in het kanaal;
  • de waterloopbeheerder bij lozing in het hydrografische net;
  • enz.

In het kader van een project kan ook gekozen worden voor een lager lekdebiet dan door de beheerder wordt opgelegd. In alle gevallen moet het maximale lekdebiet nageleefd worden, en geen gemiddelde debietwaarde.

Afhankelijk van het gekozen lekdebiet, de infiltratiecapaciteit van het buffervolume en – op basis van de terugkeerperiode van neerslag waartegen men zich beschermt en het actieve oppervlak dat aan regen is blootgesteld – de afvloeivolumes, kan men dan het benodigde buffervolume bepalen.

Voor meer info over het beoogde lekdebiet verwijzen we naar de pagina | De voorzieningen voor regenwaterbeheer dimensioneren

Welke soorten debietregelaars bestaan er?

Er bestaan verschillende voorzieningen voor afvoer met gereguleerd debiet:

  • variabele debietregelaar;
  • constante debietregelaar.

In alle gevallen mag het maximale lekdebiet niet overschreden worden.

Variabele debietregelaar

De variabele debietregelaar bestaat over het algemeen uit één gat / slang op een bepaalde hoogte in het buffervolume of in een kijkput na het buffervolume. In dit geval varieert het waterafvoerdebiet afhankelijk van een vierkantswortelfunctie die wordt toegepast op de hoogte van het water boven het afvoergat.

Variabele debietregelaar geïnstalleerd op een noodoverloop

Doorsnede van de slang

De doorsnede van de slang die als debietregelaar fungeert, kan worden gevonden via de volgende formule:

S= Qf/(m x sqrt(2g x h))

Waarbij:

  • S: doorsnede-oppervlak van de slang (m²)
  • Qf: lekdebiet (m³/s)
  • m: wrijvingscoëfficiënt variërend tussen 0,61 en 0,65 (empirische waarde)
  • h: waterniveau tussen het midden van de slang en het maximale waterniveau dat in de buffer wordt bereikt en dat over het algemeen overeenkomt met het niveau van de noodoverloop (m)
  • g: versnelling van de zwaartekracht: 9,81 m/s²

Na de berekening van de doorsnede-oppervlak van de slang kan de diameter van de slang worden bepaald via de formule

S = Pi x  D²/4

Volume van het buffervolume

Bij de dimensionering van het volume van het buffervolume moet er rekening mee worden gehouden dat het lekdebiet toeneemt naarmate het volume wordt gevuld en het waterniveau ook toeneemt. Men moet dus tewerk gaan via numerieke integratie in de waterbalansberekeningen, door de tijdstappen te discretiseren.

Constante debietregelaar

Waterniveau boven de afvoeropening van de constante regelaar

Deze regelaar maakt het mogelijk om water met een constant debiet te lozen door, ongeacht het waterniveau in de tank, de afvoeropening onder een constant waterniveau te houden.

Constante debietregelaar die de afvoeropening op een constante waterdiepte houdtDoorsnede van de variabele afvoeropening

Deze regelaar compenseert de stijging van het debiet als gevolg van de drukverhoging die verband houdt met het waterniveau, door de doorsnede van de afvoeropening te verkleinen om een constant debiet te houden.

Constante debietregelaar met variabele doorsnede van de afvoeropening

Vortex

Deze regelaar compenseert de stijging van het debiet als gevolg van de drukverhoging die verband houdt met het waterniveau, door het belastingverlies binnen de regelaar te vergroten om een constant debiet te houden.

Onderstaand schema toont de werking van een dergelijke regelaar:

Constante debietregelaar van het type vortex

Verschillen tussen constante en variabele debietregelaars

Onderstaande grafiek vergelijkt de hydrogrammen aan de uitgang van het buffervolume naargelang het gaat om een constante of een variabele debietregelaar.

Principe van defasering en aftopping van de regenachtige episode - Constante regelaars VS variabele debietregelaars

De constante debietregelaar werkt zo dicht mogelijk bij het toegelaten maximale lekdebiet , wat het voordeel biedt dat er minder opslagvolume wordt gebruikt dan bij een variabele regelaar.

Opmerking: Hoewel het debiet van de constante debietregelaar theoretisch constant is, zijn er in de praktijk toch nog steeds kleine debietschommelingen mogelijk. Bij het plaatsen van deze regelaar is het dus belangrijk om een veiligheidsmarge in acht te nemen om ervoor te zorgen dat het toegelaten maximale lekdebiet niet wordt overschreden.

Welk onderhoud voor een debietregelaar?

Ongeacht de debietregelaar is regelmatig onderhoud nodig om ervoor te zorgen dat de afvoeropening van de regelaar niet verstopt geraakt en dat het water niet via de noodoverloop wordt afgevoerd (maximaal lekdebiet niet gehandhaafd).

Bovendien moet erop gelet worden:

  • geen modellen van regelaar te kiezen waarvan de doorsnede van de afvoeropening te klein is om dit risico van verstopping te voorkomen;
  • de nodige filtervoorzieningen te installeren vóór het buffervolume (of stroomopwaarts van de debietregelaar);
  • een rustige toevoervoorziening (indien het buffervolume een tank is) plaatsen om te voorkomen dat eventueel slib in beweging komt en de afvoeropening verstopt.

Voor meer informatie over de filtersystemen en rustige toevoervoorzieningen, zie de voorzieningen in het dossier | Hergebruik van hemelwater.

Meer weten

In de Gids

De opvangvoorzieningen die uitgerust kunnen worden met een debietregelaar zijn:

Voorziening | Stormbekkens

Voorziening | Droge bekkens of waterbekkens

Voorziening | Tankstructuren

De voorzieningen die stroomopwaarts van het buffervolume moeten worden geplaatst

Voor informatie over de lekdebietwaarden:

Andere publicaties en instrumenten van Leefmilieu Brussel

  • Composante Urbaine (2014), Eaux de pluie, un atout pour l'espace public : Studie naar vernieuwende projecten op het vlak van regenwaterbeheer in de openbare ruimte en op wegen , Leefmilieu Brussel, Brussel (te downloaden/raadplegen op:

bijgewerkt op 29/08/2019

Code n° : G_WAT01 - Thema's : Water - Andere thema's : Overstroming - Gerelateerde project components : Omgeving | Regenwater