Bijl. 3. Berekening prioritaire strengen drukriolering Molenlanden

Berekening prioritaire strengen Molenlanden Ing. J. de Jong 24-11-2022

Inleiding In 2020 is door Kennis van Pompen, in opdracht van de gemeente Molenlanden, een onderzoek uitgevoerd naar de bezetting van de drukriolering in Molenlanden. Dit naar aanleiding van de grote hoeveelheid ontwikkelingen die aan de drukrioleringsstrengen hebben plaatsgevonden sinds de aanleg in de jaren 80. Het vermoeden bestond dat veel strengen het huidige aanbod vrijwel niet meer aankonden, dit was echter moeilijk inzichtelijk te maken. Het resultaat van het uitgevoerde onderzoek was een overzichtskaart van alle mechanische-riolering in Molenlanden waarop met een kleurschaal groen tot rood te zien is hoe de huidige capaciteit van een streng is ten opzichte van het aanbod op de streng. Op basis van deze kaart, kennis van de bestaande problematiek met het riool en van komende ontwikkelingen heeft de gemeente 7 prioritaire strengen aangewezen. Voor deze strengen wil de gemeente bekijken welke mogelijke technische oplossingen er zijn om het functioneren van de streng, ook met de uitbreidingen van de komende 30 jaar, op een acceptabel niveau te krijgen. Van deze 7 strengen zijn er vier vacuümrioolstrengen, deze worden bekeken met een bedrijf gespecialiseerd in vacuümriolering, en drie drukrioolstrengen welke in deze notitie worden besproken.

Situatie

Bovenstaande kaart is het resultaat van het in 2020 uitgevoerde onderzoek. De drie in deze notitie uitgewerkte strengen zijn omcirkeld.

Methode Voor ieder stuk leiding is bepaald wat de verhouding is tussen de maximaal mogelijke afvoer van afvalwater en het aanbod op dit leidingdeel: •

• •

•

Per leidingdeel wordt de maximale afvoercapaciteit berekend (met het programma PIPE-FLO Professional) op basis van de maximale druk van de toegepaste pompen en achterliggend stelsel. Hiermee wordt inzichtelijk hoeveel de achterliggende gemalen gezamenlijk maximaal kunnen afvoeren; Per leidingdeel wordt de hoeveelheid aangesloten afvalwater bepaald, in dit project op basis van werkelijk watergebruik per adres en inschattingen van toekomstige ontwikkelingen; Op basis van ervaringen binnen het projectgebied is bepaald welke verhouding tussen aanbod en capaciteit acceptabel is en welke niet meer. Hieruit volgt dat een waarde van 2 of hoger altijd rood scoort en een onwenselijke situatie is; Leidingen welke slecht scoren worden gezien als zwakke schakel. Een uitbreiding bovenstrooms van deze leiding zal ook effect op deze leiding hebben. Daarom geldt de het meest negatieve leidingdeel ook als waarde voor alle bovenstroomse leidingdelen.

2 van 12

Resultaten Per onderzochte streng is door de gemeente Molenlanden aangegeven welke ontwikkelingen de komende 30 jaar worden verwacht. Deze ontwikkelingen zijn in het rekenmodel toegevoegd waarmee een beeld van de toekomstige situatie is gevormd. Op basis van deze toekomstige situatie zijn door rioleurs van de gemeente Molenlanden en een adviseur van Kennis van Pompen verschillende varianten doorgerekend om tot een ontwerp te komen waarmee op een zo efficiënt mogelijke manier een systeem verkregen wordt dat de komende 30 jaar al het afvalwateraanbod kan verwerken. Hierbij is vanuit het rekenmodel gekeken naar oplossingen, maar ook naar de haalbaarheid hiervan in de praktijk. In het rekenmodel is bijvoorbeeld niet te zien wat praktische locaties zijn voor een nieuw gemaal wat betreft ruimte en mogelijkheid tot aansluiten van de afvoerleiding. Omdat een waarde 2 en alles er boven als rood worden weergegeven worden de resultaten van de berekeningen in Excel weergegeven, hierin zijn ook de waardes boven 2 terug te zien.

Uitgangspunten De strengen die nu worden bekeken zijn gekozen omdat ze nu al het slechtst functioneren of omdat er op korte termijn de meeste ontwikkelingen worden verwacht. Het is niet realistisch deze strengen in de toekomstige situatie geheel groen te krijgen. Als uitgangspunten voor een afdoende functionerende streng is daarom gekozen voor: • •

Elk deel van de streng moet lager scoren dan 2 (2 en hoger is rood op de kaart); De gemiddelde waarde van de streng moet onder de 1,5 scoren.

3 van 12

Abbekesdoel / Heulenslag Onderstaande kaart geeft het stelsel Abbekesdoel / Heulenslag weer, de kleuren geven de diameters rioolleiding weer.

Het systeem is gesplitst in twee strengen, één ten noorden en één ten zuiden van de Graafstroom. De leidingen voeren af in oostelijke richting naar de kern Bleskensgraaf. De zuidelijke leiding gaat ca. 500 meter voor de kern onder de Graafstroom door en sluit aan op de noordelijke leiding. Beide leidingen gaan aan de rand van de kern weer onder de Graafstroom door naar de zuidkant om uiteindelijk te lozen aan de Melkweg. Huidige en toekomstige situatie In de huidige situatie scoort de streng precies een 2,0, de hoogste waarde in de streng is ook precies 2,0. In de toekomstige situatie komen hier voor 595 vuileenheden (of 119 woningen equivalent) aan ontwikkelingen bij. De score van de streng neemt daarbij af naar een 3,3 gemiddeld waarbij 3,3 tevens de maximale waarde is. Varianten Er zijn twee varianten voor dit stelsel bekeken. Beide zijn ze gebaseerd op het plaatsen van een nieuw gemaal voor de zuidelijke leiding op de plaats waar deze nu onder de Graafstroom door gaat. Dit nieuwe gemaal zal met een nieuwe leiding gaan lozen aan de Melkweg, waar het stelsel nu ook loost. In de eerste variant wordt deze duiker onder de Graafstroom dichtgezet en krijgt het zuidelijk deel dus een eigen afvoer. In de tweede variant draait de stroomrichting in de duiker om en loost ook Heulenslag west op het nieuwe gemaal.

Het stukje Heulenslag oost dat overblijft zal niet meer onder de Graafstroom door lozen maar op het noordelijke deel van de kern.

4 van 12

Resultaten

5 van 12

De vorige pagina geeft de rekenresultaten weer voor de huidige en toekomstige situatie en voor de twee varianten. Als laatste regel is de gemiddelde waarde voor een variant weergegeven, deze zegt wat over het functioneren van de streng als geheel. Uit de berekeningen blijken zowel variant 1 als 2 aan de gestelde eisen voor toekomstig functioneren te voldoen. Echter zijn de resultaten voor de Heulenslag in variant 2 nog een stuk beter tegen de zelfde investering. Daarnaast kan in deze variant de oostelijke kruising met de Graafstroom komen te vervallen welke nu veel problemen geeft. De hoeveelheid ontwikkelingen en lengte van het systeem maken dat het voor het meest westelijke deel van de Heulenslag niet te doen is groene waarden te krijgen tegen acceptabele kosten. Het systeem blijft echter wel overal onder de waarde 2,0. Uitwerking

Op bovenstaande kaart zijn de nodige aanpassingen weergegeven voor variant 2.

Onderdeel Raming Aanleg nieuw gemaal € Aanleg nieuwe leiding over ca. 1100 meter € Aanbrengen afsluiter € Aanbrengen lozingspunt € Afvoer gemaal Melkweg 2a € Totaal €

150.000,00 82.500,00 20.000,00 10.000,00 10.000,00 272.500,00

Bovenstaande tabel geeft een raming voor de uitvoering van de werkzaamheden.

6 van 12

Goudriaan Onderstaande kaart geeft het stelsel Goudriaan weer, de kleuren geven de diameters rioolleiding weer.

Het systeem voert in westelijke richting af naar de kern van Goudriaan. Op de hoofdleiding zijn op verschillende locaties zijtakken aangesloten. De hoofdleiding ligt grotendeels ten zuiden van het water, maar kruist het water bij de brug waar de Heuvel aansluit op de Zuidzijde. Het laatste stuk leiding is groot uitgevoerd (ø125mm) en hierop zijn vrijwel geen gemalen meer aangesloten. Huidige en toekomstige situatie In de huidige situatie scoort de streng gemiddeld een 0,9 de hoogste waarde in de streng is ook 0,9. De streng voldoet in de huidige situatie dus nog goed. Er zijn aan deze streng echter op korte termijn veel en grote ontwikkelingen gepland. In de toekomstige situatie komen hier voor 550 vuileenheden (of 110 woningen equivalent) aan ontwikkelingen bij. De score van de streng neemt daarbij af naar een 1,9 gemiddeld waarbij 1,9 tevens de maximale waarde is. Het systeem zou hiermee nog net aan de gestelde eisen voldoen, maar er is toch gekeken of er op relatief kosteneffectieve wijze grote winst gehaald kan worden. Varianten Er zijn twee varianten voor dit stelsel bekeken. Beide zijn ze gebaseerd op het splitsen van het systeem door het aanbrengen van een nieuw gemaal. In de eerste variant wordt een nieuw gemaal in het middel van het systeem geplaatst (ter hoogte van Zuidzijde 108). Dit nieuwe gemaal zal een eigen leiding moeten krijgen tot aan het lozingspunt.

7 van 12

In de tweede variant is een nieuw gemaal geplaatst daar waar de leiding van zuid naar noord onder het water doorgaat. Hierop kunnen de strengen die hier vanuit het oosten en westen aankomen lozen maar ook de streng welke aan de noordzijde vanuit het oosten komt. In de tweede variant gebruikt het nieuwe gemaal de bestaande leiding ø125mm naar het lozingspunt voor de afvoer. Het systeem wordt hiermee dus niet gesplitst maar het lozingspunt wordt voor alle achterliggende gemalen flink dichterbij gehaald. Resultaten

Bovenstaande tabel geeft de rekenresultaten weer voor de huidige en toekomstige situatie en voor de twee varianten. Als laatste regel is de gemiddelde waarde voor een variant weergegeven, deze zegt wat over het functioneren van de streng als geheel. Uit de berekeningen blijken zowel variant 1 als 2 de toekomstige situatie flink te verbeteren ten opzichte van niets doen. Beide geven ze een gemiddelde waarde van 1,1. De verbeteringen liggen wel in andere delen van het systeem waarin variant 1 de meest gelijkmatige oplossing is. Echter moet voor variant 1 een nieuwe persleiding worden gelegd over ca. 1600 meter. Dit zal ongeveer een ton aan extra kosten geven, daarnaast is er in dit gebied geen berm waarin de leiding zou kunnen worden gelegd. Daarom is variant 2 verder uitgewerkt.

8 van 12

Uitwerking

Op bovenstaande kaart zijn de nodige aanpassingen weergegeven voor variant 2.

Onderdeel Aanleg nieuw gemaal Aansluiten strengen vanuit noord-oost en westelijke richting op nieuw gemaal

Raming € €

150.000,00 40.000,00

Totaal

€

190.000,00

Bovenstaande tabel geeft een raming voor de uitvoering van de werkzaamheden.

9 van 12

Lekdijk Onderstaande kaart geeft het stelsel Lekdijk weer, de kleuren geven de diameters rioolleiding weer.

Het systeem voert in westelijke richting af naar de kern van Langerak. Alle gemalen zijn direct op de hoofdleiding aangesloten. Huidige en toekomstige situatie In de huidige situatie scoort de streng gemiddeld een 3,4 de hoogste waarde in de streng is 3,7. De streng functioneert in de huidige situatie dus al erg slecht. In de toekomstige situatie komen hier voor 385 vuileenheden (of 77 woningen equivalent) aan ontwikkelingen bij. De score van de streng neemt daarbij af naar een 5,2 gemiddeld waarbij 5,6 de maximale waarde is. Varianten Gezien het ontwerp en de ligging van de streng is het lastig de streng in delen te knippen met een eigen afvoer. Nieuwe leidingen richting het lozingspunt zouden over de gehele lengte over particuliere gronden moeten worden aangelegd omdat de weg een waterkering is waarin niet kan worden gegraven. Wel ligt er onder de Tiendweg een rioolleiding van het waterschap waarop mag worden aangesloten. Hierom is een variant uitgewerkt waarbij ter hoogte van de Boonevlietweg een nieuw gemaal wordt aangelegd welke aansluit op de leiding aan de Tiendweg. De tweede variant is het zelfde, alleen is hier een deel van de riolering ten westen van het nieuwe gemaal omgedraaid zodat dit ook op het nieuwe gemaal loost.

10 van 12

Resultaten

Bovenstaande tabel geeft de rekenresultaten weer voor de huidige en toekomstige situatie en voor de twee varianten. Als laatste regel is de gemiddelde waarde voor een variant weergegeven, deze zegt wat over het functioneren van de streng als geheel. Uit de berekeningen blijkt variant 2 te voldoen aan de uitgangspunten. Door de afvoer van 7 gemalen om te draaien naar het nieuwe gemaal is de afvoer van deze gemalen veel beter. Daarnaast ontlast dit de rest van de streng ook aanzienlijk.

11 van 12

Uitwerking

Op bovenstaande kaart zijn de nodige aanpassingen weergegeven voor variant 2. Van de gemalen waarbij de afvoerrichting veranderd moet worden onderzocht of deze haaks aansluiten op de hoofdleiding of in de stromingsrichting. In het tweede geval moeten de aansluitingen worden omgedraaid.

Onderdeel Raming Aanleg nieuw gemaal € Aanbrengen nieuwe leiding over ca. 600 meter € Aansluiten nieuwe persleiding op leiding waterschap €

150.000,00 45.000,00 5.000,00

Aanbrengen afsluiter Draaien afvoerrichting 7 aansluitingen Totaal

20.000,00 7.000,00 195.000,00

€ € €

Bovenstaande tabel geeft een raming voor de uitvoering van de werkzaamheden.

12 van 12