ir.G.S.BosNV. Advies- en Ingenieursbureau'Witteveen en Bos', DeventerTransportleidingen1. InleidingDe Redactie van Cement was van mening dat in een nummer, gewijd aan de zuivering vanafvalwater, ook aandacht geschonken moest worden aan 'lange leidingen', die het afvalwaternaar de rioolwaterzuivering of naar het punt van lozing voeren.Dat is uit een cementstandpunt niet zo'n onlogische gedachte, want bij de RW.Z. van Bredavoor 625000 inwonerequivalenten wordt ongeveer 5000 ton cement verwerkt, terwijl de 17 kmlange leiding Breda - Hollands Diep 8500 ton cement vergde.Overigens zijn de normale rioleringsstelsels, waaruit de 'lange leidingen' zonder duidelijkeovergang zijn voortgekomen, als cementcli?nt ook niet te versmaden. Men zou daarbij kun-nen bedenken, dat een stadje van 45000 inwoners voor zijn RW.Z. ca. 1000 ton en voor z'nrioleringsstelsel nog eens zo'n hoeveelheid consumeert.Enige aandacht voor lange transportleiding-systemen is in het kader van dit nummer verderook wel logisch, omdat de toepassing ervan parallel loopt met de toepassing van de afval-waterbehandeling. Een voornamelijk economische relatie beheerst de vraag of er meergelden aan zuiveringsinstallaties of aan leidingen zal worden besteed.De kosten van afvalwaterzuivering per inwonerequivalent dalen namelijk naarmate de inrich-ting groter wordt (dat zal niemand verbazen). Op simpele economische gronden zal men dussteeds het afvalwater van een bepaald lozingspunt, ter behandeling naar een centrale RW.Z.willen brengen als de besparing op reinigingskosten opweegt tegen de kosten van langereleidingen. Veelvuldig zijn dus de vergelijkende economische beschouwingen, waarbij dandankbaar gebruik wordt gemaakt van de omstandigheid dat de relatie x = grootte van deR.W.Z. en y = kosten perinwonerequivalent, zich met logarithmisch papier en enige vrijmoe-digheid aardig lineairWij schreven echter bewust over een voom?meltjk economische relatie. Er zijn nl. ook zulve-ringstechnische en soms subsidietechnische overwegingen en die pleiten bijna altijd voorconcentratie in ??n RW.Z.Zo komen langere afvalwaterleidingen tegenwoordig veel voor. Nog duidelijker gaat het be-lang van lange leidingen spreken als het afvalwater er door afgevoerd kan worden naar eenlozingspunt waar, door de opnamecapaciteit van het ontvangende water, met een beperktezuiveringsinstallatie kan worden volstaan of waar geheel zonder zuivering kan worden geloosd.Bij de economische beschouwingen aangaande laatstbedoelde lozingen doet men echter welgoed het, overigens moeilijk ponderabele smeerpijpeffect te verdisconteren, waaronder -zoals deskundigen bekend is - het verschijnsel moet worden verstaan, dat bij deze lozingenin de toekomst, en ??rder dan thans wordt bedoeld, installaties voor 'toch-nog-(enige)-behandeling' van het afvalwater moeten worden aangebracht.Om het karakter van de lange leidingen waarover deze beschouwing handelt te illustreren,zijn in de figuren 1, 2 en 3 enige voorbeelden aangegeven, waarvan de gegevens voor deschrijver voor de hand lagen.t.OO_t. ascca. 0z1Afvoerleiding Breda - Hollandsch Diep,situatie en langsprofielCement XXII (1970) nr. 12 5102Afvoerleiding Sas van Gent Westerschelde,situatie en langsprofiel3Ontwerp afvoerleidingen in de kop vanSchouwen-DuivelandBROUWERSHAVENSCHE GATZ( 2. OntwerpBij leidingprojecten als hier bedoeld, kunnen de ontwerpgegevens zich in vele variaties voor-doen., \ Behalve Qmax. zijn voor een project van groot belang:de regelmatigheid of onregelmatigheid in het toestromen van de af te voeren hoeveelheidwater;... -". het gehalte aan en de geaardheid van de in het water aanwezige bezinkbare stoffen;de agressiviteit van het af te voeren water;de peilen van het aangevoerde water en van het niveau, waarop moet worden geloosd;de terreingesteldheid; het grondwater; het trac? en het lengteprofiel daarvan;? de vraag of de leiding een zuivere transportleiding is of een verzamelleiding, waarin onder-weg op vele plaatsen water moet worden opgenomen.OOSTERSCHELDE4Vergelijking snelheden in persleiding 0 150cm, Omax = 2000 I/sec en vrij-verhangleiding1 : 1200, 0 150 cm, Omax = 2000 I/sec, bijafvoeren kleiner dan OmaxHet eerste vraagstuk bij een dergelijk onderwerp is meestal of een persleiding of een vrij-verhangleiding moet worden gekozen.Voor lange transportleidingen bij niet te grote hoeveelheden, is de persleiding altijd voordeli-ger; voor leidingen voor grote afvoeren moeten beide typen tegen elkaar worden afgewogen.Voor verzamelleidingen zijn vrijverhangleidingen veelal te verkiezen. Door onbewuste asso-ciatie met de proppenschieter meent men vaak dat de persleiding het best geschikt is voorhet afvoeren van water met veel bezinkbaar materiaal. Ook suggereert de persleiding een inprincipe grotere snelheid dan de vrijverhangleiding.ln het algemeen is dit echter niet juist.Voor een persleiding met Qmax. = 2000 l/sec komt men bijv. op 0 150 cm met v = 1,14 m/sec.Voor een vrijverhangleiding zou men Ongeveer dezelfde maten kiezen. 0 150 onder 1 : 1200,80% - gevuld met v = 1,30 m/sec of 100% - gevuld met v = 1,14 m/sec.Dus dezelfde diameter en bij Qmox. dezelfde snelheid.Maar ten aanzien van de snelheden valt een verschil op als we de afvoeren bekijken diekleiner zijn danBij een afvoer van bijv. Q = 60% van Qmax. is de snelheid in de persleiding 0 150: v = 0,68m/sec, maar in de vrijverhangleiding 0 150 bedraagt de snelheid v = 1,18 m/sec bij 56%vulhoogte.Bij afvoeren beneden de maximale capaciteit lopen in het geval van de vrtjverhanqleldlnq desnelheden niet proportioneel mee terug en dat kan soms zijn voordeel hebben. Fig. 4 brengtdit in beeld voor een leiding 0 150 cm met een Qmax. = 2000 l/sec.Welke minimum watersnelheid nog kan worden toegelaten, is afhankelijk van het af te voerenafvalwater en de daarin voorkomende bezinkbarestoffen. Vaak is het gewenst niet benedenv = 0,50 m/sec te komen. Als men meerdere pompen op ??n persleiding laat werken (en datis voor afvalwater-afvoer veelal nodig om aan te passen aan de waterafvoer), dan moet bijwerken van ??n pomp de snelheid nog de minimaal toegelaten grootte hebben.Men kan dan voor pompen en leiding samen een Q-H-diagram tekenen (fig. 5), waaruit deeigenschappen van dit systeem blijken.In het voorbeeld zien wij dat de meeropbrengst van de laatste pomp niet groot is. Dus niet teveel pompen op ??n leiding!Is de aanvoer van het water naar het pompstation periodiek zeer gering Cs nachts, of in deweekends) en wil men in verband daarmee ook de mogelijkheid hebben een Q = bjjv, 0,3Qmax. af te voeren, dan komt men er soms toe twee leidingen met op iedere leiding tweepompen te maken. Met andere woorden: bij een kleine afvoer heeft men bij een vrijverhang-leiding nog een redelijke snelheid; wil men dit ook bereiken bij een persleiding, dan zal menover moeten gaan op twee of meerdere kleinere leidingen of men moet bij maximale afvoereen extreem hoge snelheid accepteren en dan dus bij Qmax. de kleine pomp laten stoppen eneen aparte Qmax. pomp laten inkomen.Extreem hoge snelheden bij lange leidingen betekenen echter extreem hoge drukken en datis duur in aanleg en in stroomkosten. Welke punten zijn er nu nog meer, die bij de overwe-ging of men een persleiding of een vrijverhangleiding zal kiezen, een rol spelen?o00$11/ Prl 00 V bij vrij idIoos00000a0.500.680.771.130.900.841.301.25Cement XXII (1970) nr. 12 511O..H krommen van "elp 2 3 pompen. ,?o-H kromme vanI/ -: