Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Instromingsmodel voor lage drempel onvolkomen overlaat

In het geval van een lage drempel die als onvolkomen overlaat fungeert wordt het instromende debiet door het kunstwerk gestuwd door de binnenwaterstand. Dat betekent dat de binnenwaterstand een remmende invloed uitoefent op de grootte van het instromend debiet.

Hieronder wordt het model en de bijbehorende formule gegeven. Meer informatie over het model kan worden gevonden in bijvoorbeeld het boek 'Toegepaste vloeistofmechanica' [Nortier en De Koning, 1996].

Schematisering van een onvolkomen overlaat. Hierin zijn de stromingslijnen, de energielijn en de waterhoogte weergegeven.
Figuur 1 Onvolkomen overlaat.

Voor een lange onvolkomen overlaat geldt dat de overlaat dusdanig lang is dat de stroomlijnen boven de overlaat niet gekromd zijn. De formule die toegepast kan worden voor deze situatie is:

Formule voor instromend debiet als er sprake is van een onvolkomen stroming.
Geldigheidsgebied voor bovenstaande formule.

Waarin:

Qin,onvolk Optredend instromend debiet door het kunstwerk waarbij sprake is van een onvolkomen stroming [m³/s].

g Gravitatieversnelling [m/s²].

Bd Breedte van de doorstroomopening [m].

monv Afvoercoëfficiënt voor de onvolkomen overlaat [-].

hbi Binnenwaterstand [m t.o.v. NAP].

hdr Bovenkant drempel, wat in de praktijk de bovenkant van de bodem van het kunstwerk is [m t.o.v. NAP].

hbu Buitenwaterstand [m t.o.v. NAP].

Het geldigheidsgebied van het model is in formule 2 vermeld. De afvoercoëfficiënt monv Afvoercoëfficiënt voor de onvolkomen overlaat [-]heeft voornamelijk[1] betrekking op het energieverlies dat optreedt (bijvoorbeeld wrijving) bij instroming door het kunstwerk. De waarde van de parameter ligt in de praktijk voor lange overlaten tussen 0,7 en 1,4. Voor korte overlaten geldt globaal dat deze maximaal 40% groter is dan voor de situatie met een lange overlaat.

[1] Bij afleiding van de formule wordt vanuit praktisch oogpunt gebruik gemaakt van de binnenwaterstand in plaats van de waterstand boven de drempel. Globaal is de waterdiepte boven de drempel 90% van de waterdiepte aan de binnenzijde, beide gemeten vanaf het niveau van de drempel. Deze praktische werkwijze betekent dat in afvoercoëfficiënt ook nog een verrekening zit ten behoeve van deze werkwijze.

Literatuur

Nortier, I.W. en P. de Koning. Toegepaste vloeistofmechanica : Hydraulica voor waterbouwkundigen. Houten : Stam Techniek, 1996.

Versies