Samenvatting inleiding CTM Q1
Samenvatting van de colleges en het dictaat samengenomen.
Inhoud
1. Week 1 - Watermanagement ............................................................................... 3
1.1 Hoofdstuk 3.................................................................................................... 3
1.2 Hoofdstuk 4.................................................................................................... 6
2. Week 2 – Waterbouwkunde ................................................................................. 8
2.1 Fysische processen ....................................................................................... 8
2.1.1 Rivieren ................................................................................................... 8
2.1.2 Kusten ..................................................................................................... 8
2.1.3 De bodem ................................................................................................ 9
2.2 Waterkeringen .............................................................................................. 10
2.2.1 Typen waterkeringen .............................................................................. 10
2.2.2 Veiligheidsbenadering in Nederland ....................................................... 10
2.3 Dijken: technische aspecten ......................................................................... 11
2.3.1 Algemeen .............................................................................................. 11
2.3.2 Faalmechanismen ................................................................................. 12
2.3.3 Belastingen op een dijk en bepaling van de kruinhoogte ......................... 12
2.3.4 Omgevingsaspecten en uitvoering van dijkversterkingen ........................ 13
2.4 Stuwen en sluizen ........................................................................................ 13
2.4.1 Stuwen .................................................................................................. 13
2.4.2 Sluistypes .............................................................................................. 14
2.4.3 Overige waterbouwkundige constructies ................................................ 21
3 Week 3 – Transport en planning ......................................................................... 23
3.1 Transport en ruimte ...................................................................................... 23
3.1.1 Cirkel van Wegener ............................................................................... 23
3.1.2 Theorie grondgebruik en transport.......................................................... 24
3.2 Interventies in het transportsysteem ............................................................. 24
3.2.1 Planvormen en planprocedures .............................................................. 24
3.3 Verplaatsingspatronen .................................................................................. 25
3.3.1 Hoofdbegrippen ..................................................................................... 25
, 3.3.2 Verplaatsingskenmerken personenvervoer ............................................. 25
3.3.3 Modellering van het vervoer- en verkeerssysteem: 4 fasenmodel............ 26
Week 4 – Bouw en Bruggen .................................................................................. 30
4.1 Inleiding ....................................................................................................... 30
4.2 Het ontwerpproces ....................................................................................... 30
4.3 Ordening in het ontwerp ............................................................................... 32
4.4 Basiseisen van de constructie ...................................................................... 32
4.5 Elementen van de constructie....................................................................... 33
Week 5 – Water en Klimaat ................................................................................... 34
5.1 Inleiding ....................................................................................................... 34
5.2 Waterbeheer in een polder ........................................................................... 34
5.2.1 Wat is een polder ................................................................................... 34
5.2.2 Waterhuishouding in de polder ............................................................... 35
5.3 Water balans ................................................................................................ 38
Week 6 Grondmechani9ca .................................................................................... 45
............................................................................................................................. 46
............................................................................................................................. 49
,1. Week 1 - Watermanagement
1.1 Hoofdstuk 3
Drinkwater in Nederland wordt afhankelijk van de locatie gewonnen uit grondwater of
oppervlaktewater. In onderstaande afbeelding is te zien hoe dit water beweegt van
plek tot plek. Op de rioolwaterzuiveringsinrichting wordt het
door het rioolstelsel aangevoerde afvalwater (het influent)
van huishoudens en industrie, samen met een deel van het
regenwater, gezuiverd zodat het zonder vervuiling kan
worden geloosd (het effluent) op het oppervlaktewater.
Voor sommige activiteiten zoals het doorspoelen van een
wc is geen drinkwater nodig maar aangezien er wel water
nodig is zal hiervoor ook drinkwater gebruikt worden.
Grondwater is bij de kust brak, want ligt aan zee dus ze
gebruiken hier oppervlaktewater. Het zuiveren van
grondwater is eenvoudiger, aangezien het 100-1000 jaar al in de grond is zitten er
geen ziekteverwekkende micro-organismen in. Alleen beluchting en ijzer verwijdering
is nodig hierbij. Het zuiveren van oppervlaktewater is lastiger, want hierin bevinden
zich afval van industrieën, metalen, medicijnresten en ziekteverwekkende micro-
organismen.
De drinkwatervoorziening bestaat uit verschillende onderdelen: de winning,
zuivering, opslag, transport en distributie van water, dit is weergegeven in
onderstaande afbeelding. Als drinkwater geproduceerd is gaat
het naar de consument, de leidingen die hiervoor gebruikt
worden hebben een diameter tot 1.8m. Het distributienet is
ervoor verantwoordelijk dat er altijd water beschikbaar is, op
elke hoogte. Dit is redelijk complex aangezien de watervraag
sterk varieert.
De afvoer van afvalwater en hemelwater (uit de lucht) kan in principe op twee
verschillende manieren plaatsvinden: Gemengd en gescheiden. Een gemengd
rioolstelsel bestaat uit één leidingstelsel, waardoor zowel het (huishoudelijk en
industrieel) afvalwater als een deel van het regenwater naar een
afvalwaterzuiveringsinrichting wordt afgevoerd. Een gescheiden rioolstelsel bestaat
uit een vuilwater riolering en een regenwater riolering. De vuilwater riolering
transporteert het afvalwater naar een zuiveringsinrichting, terwijl de
regenwaterriolering het ingezamelde regenwater rechtstreeks op het
oppervlaktewater loost.
, Aangezien er voor een gescheiden stelsel een dubbel leidingnet nodig is liggen de
aanlegkosten van een gemengd stelsel lager. De nadelen van een gemengd stelsel
zijn:
1. Beperkte capaciteit want er komt veel water in. Via overstorten
wordt bij hevige neerslag een mengsel van afvalwater en
hemelwater op het oppervlaktewater geloosd. De kwaliteit van het
oppervlaktewater kan hierdoor, veelal tijdelijk, ernstig verslechteren. Onder
andere vissterfte, stank en visuele verontreiniging kunnen het gevolg zijn. Zie
overstort in de afbeelding.
2. Zeer onregelmatige afvoer. Doordat de neerslag veel invloed heeft op de
afvoer van water moet het systeem ontwerpen zijn op fluctuaties. Als er veel
neerslag is moet de waterpomp (gemalen) hier op ontworpen zijn. Ook moet
de installatie gebouwd zijn op de hoeveelheid neerslag anders zal de
overbelasting negatieve gevolgen hebben op de waterzuivering.
De nadelen van een gescheiden stelsel zijn:
1. Hemelwater wordt direct geloosd op het oppervlaktewater. Er wordt gedacht
dat dit kan, want hemelwater is niet erg vies, maar doordat het tijdens de
afstroming in contact komt met viezigheden zoals olie, dieren etc is het niet zo
schoon als gedacht. Aangezien oppervlaktewater minder streng gezuiverd
wordt zal de zuivering van drinkwater slechter worden.
De oplossing hiervoor is:
1. Verbeterd gemengd stelsel. Achter de overstorten bevinden zich
randvoorzieningen zoals een bergbezinktank. Het beperkt de
hoeveelheid vuil die uit de overstorten komt, zie afbeelding.
2. Verbeter gescheiden stelsel. Op een bepaalde plek wordt het
regenwaterriool verbonden met het vuilwaterriool. Het vuile
water uit het regenwater wordt naar de
rioolwaterzuiveringsinstallatie gestuurd voor verdere zuivering
en zo neemt de vuilbelasting op het oppervlaktewater af, zie de
afbeelding.
De belangrijkste onderdelen van het rioolstelsel zijn:
1. Kolk- en huisaansluitingen, voeren het ingezamelde regen-
en afvalwater af naar het riool. Deze leidingen kunnen op zowel rioolbuizen als
putten worden aangesloten. Rechtstreekse aansluiting op de rioolbuizen is
fijner want geeft een kortere leiding maar aansluiting op de putten is beter,
want toekomstig onderhoud en vervanging is dan eenvoudiger (putten zijn
beter toegankelijk).
2. Rioolbuizen, er zijn verschillende soorten cirkel, rechthoekig en ook eivormig.
De cirkelbuis is het meest voorkomend en wordt vaak gemaakt van beton,
kunststof, gietijzer, gres of metselwerk.
3. Putten, liggen waar meerdere riolen bij elkaar komen of bij plekken waar er
verandering in helling, diameter of richting is. Putten worden vaak gemaakt uit
beton of metselwerk en liggen afhankelijk van de diameter 40 tot 60m van
elkaar.
4. Overstorten, worden in gemengde stelsels toegepast om overbelasting tegen
te gaan door een deel van het rioolwater bij hevige neerslag op het
Samenvatting van de colleges en het dictaat samengenomen.
Inhoud
1. Week 1 - Watermanagement ............................................................................... 3
1.1 Hoofdstuk 3.................................................................................................... 3
1.2 Hoofdstuk 4.................................................................................................... 6
2. Week 2 – Waterbouwkunde ................................................................................. 8
2.1 Fysische processen ....................................................................................... 8
2.1.1 Rivieren ................................................................................................... 8
2.1.2 Kusten ..................................................................................................... 8
2.1.3 De bodem ................................................................................................ 9
2.2 Waterkeringen .............................................................................................. 10
2.2.1 Typen waterkeringen .............................................................................. 10
2.2.2 Veiligheidsbenadering in Nederland ....................................................... 10
2.3 Dijken: technische aspecten ......................................................................... 11
2.3.1 Algemeen .............................................................................................. 11
2.3.2 Faalmechanismen ................................................................................. 12
2.3.3 Belastingen op een dijk en bepaling van de kruinhoogte ......................... 12
2.3.4 Omgevingsaspecten en uitvoering van dijkversterkingen ........................ 13
2.4 Stuwen en sluizen ........................................................................................ 13
2.4.1 Stuwen .................................................................................................. 13
2.4.2 Sluistypes .............................................................................................. 14
2.4.3 Overige waterbouwkundige constructies ................................................ 21
3 Week 3 – Transport en planning ......................................................................... 23
3.1 Transport en ruimte ...................................................................................... 23
3.1.1 Cirkel van Wegener ............................................................................... 23
3.1.2 Theorie grondgebruik en transport.......................................................... 24
3.2 Interventies in het transportsysteem ............................................................. 24
3.2.1 Planvormen en planprocedures .............................................................. 24
3.3 Verplaatsingspatronen .................................................................................. 25
3.3.1 Hoofdbegrippen ..................................................................................... 25
, 3.3.2 Verplaatsingskenmerken personenvervoer ............................................. 25
3.3.3 Modellering van het vervoer- en verkeerssysteem: 4 fasenmodel............ 26
Week 4 – Bouw en Bruggen .................................................................................. 30
4.1 Inleiding ....................................................................................................... 30
4.2 Het ontwerpproces ....................................................................................... 30
4.3 Ordening in het ontwerp ............................................................................... 32
4.4 Basiseisen van de constructie ...................................................................... 32
4.5 Elementen van de constructie....................................................................... 33
Week 5 – Water en Klimaat ................................................................................... 34
5.1 Inleiding ....................................................................................................... 34
5.2 Waterbeheer in een polder ........................................................................... 34
5.2.1 Wat is een polder ................................................................................... 34
5.2.2 Waterhuishouding in de polder ............................................................... 35
5.3 Water balans ................................................................................................ 38
Week 6 Grondmechani9ca .................................................................................... 45
............................................................................................................................. 46
............................................................................................................................. 49
,1. Week 1 - Watermanagement
1.1 Hoofdstuk 3
Drinkwater in Nederland wordt afhankelijk van de locatie gewonnen uit grondwater of
oppervlaktewater. In onderstaande afbeelding is te zien hoe dit water beweegt van
plek tot plek. Op de rioolwaterzuiveringsinrichting wordt het
door het rioolstelsel aangevoerde afvalwater (het influent)
van huishoudens en industrie, samen met een deel van het
regenwater, gezuiverd zodat het zonder vervuiling kan
worden geloosd (het effluent) op het oppervlaktewater.
Voor sommige activiteiten zoals het doorspoelen van een
wc is geen drinkwater nodig maar aangezien er wel water
nodig is zal hiervoor ook drinkwater gebruikt worden.
Grondwater is bij de kust brak, want ligt aan zee dus ze
gebruiken hier oppervlaktewater. Het zuiveren van
grondwater is eenvoudiger, aangezien het 100-1000 jaar al in de grond is zitten er
geen ziekteverwekkende micro-organismen in. Alleen beluchting en ijzer verwijdering
is nodig hierbij. Het zuiveren van oppervlaktewater is lastiger, want hierin bevinden
zich afval van industrieën, metalen, medicijnresten en ziekteverwekkende micro-
organismen.
De drinkwatervoorziening bestaat uit verschillende onderdelen: de winning,
zuivering, opslag, transport en distributie van water, dit is weergegeven in
onderstaande afbeelding. Als drinkwater geproduceerd is gaat
het naar de consument, de leidingen die hiervoor gebruikt
worden hebben een diameter tot 1.8m. Het distributienet is
ervoor verantwoordelijk dat er altijd water beschikbaar is, op
elke hoogte. Dit is redelijk complex aangezien de watervraag
sterk varieert.
De afvoer van afvalwater en hemelwater (uit de lucht) kan in principe op twee
verschillende manieren plaatsvinden: Gemengd en gescheiden. Een gemengd
rioolstelsel bestaat uit één leidingstelsel, waardoor zowel het (huishoudelijk en
industrieel) afvalwater als een deel van het regenwater naar een
afvalwaterzuiveringsinrichting wordt afgevoerd. Een gescheiden rioolstelsel bestaat
uit een vuilwater riolering en een regenwater riolering. De vuilwater riolering
transporteert het afvalwater naar een zuiveringsinrichting, terwijl de
regenwaterriolering het ingezamelde regenwater rechtstreeks op het
oppervlaktewater loost.
, Aangezien er voor een gescheiden stelsel een dubbel leidingnet nodig is liggen de
aanlegkosten van een gemengd stelsel lager. De nadelen van een gemengd stelsel
zijn:
1. Beperkte capaciteit want er komt veel water in. Via overstorten
wordt bij hevige neerslag een mengsel van afvalwater en
hemelwater op het oppervlaktewater geloosd. De kwaliteit van het
oppervlaktewater kan hierdoor, veelal tijdelijk, ernstig verslechteren. Onder
andere vissterfte, stank en visuele verontreiniging kunnen het gevolg zijn. Zie
overstort in de afbeelding.
2. Zeer onregelmatige afvoer. Doordat de neerslag veel invloed heeft op de
afvoer van water moet het systeem ontwerpen zijn op fluctuaties. Als er veel
neerslag is moet de waterpomp (gemalen) hier op ontworpen zijn. Ook moet
de installatie gebouwd zijn op de hoeveelheid neerslag anders zal de
overbelasting negatieve gevolgen hebben op de waterzuivering.
De nadelen van een gescheiden stelsel zijn:
1. Hemelwater wordt direct geloosd op het oppervlaktewater. Er wordt gedacht
dat dit kan, want hemelwater is niet erg vies, maar doordat het tijdens de
afstroming in contact komt met viezigheden zoals olie, dieren etc is het niet zo
schoon als gedacht. Aangezien oppervlaktewater minder streng gezuiverd
wordt zal de zuivering van drinkwater slechter worden.
De oplossing hiervoor is:
1. Verbeterd gemengd stelsel. Achter de overstorten bevinden zich
randvoorzieningen zoals een bergbezinktank. Het beperkt de
hoeveelheid vuil die uit de overstorten komt, zie afbeelding.
2. Verbeter gescheiden stelsel. Op een bepaalde plek wordt het
regenwaterriool verbonden met het vuilwaterriool. Het vuile
water uit het regenwater wordt naar de
rioolwaterzuiveringsinstallatie gestuurd voor verdere zuivering
en zo neemt de vuilbelasting op het oppervlaktewater af, zie de
afbeelding.
De belangrijkste onderdelen van het rioolstelsel zijn:
1. Kolk- en huisaansluitingen, voeren het ingezamelde regen-
en afvalwater af naar het riool. Deze leidingen kunnen op zowel rioolbuizen als
putten worden aangesloten. Rechtstreekse aansluiting op de rioolbuizen is
fijner want geeft een kortere leiding maar aansluiting op de putten is beter,
want toekomstig onderhoud en vervanging is dan eenvoudiger (putten zijn
beter toegankelijk).
2. Rioolbuizen, er zijn verschillende soorten cirkel, rechthoekig en ook eivormig.
De cirkelbuis is het meest voorkomend en wordt vaak gemaakt van beton,
kunststof, gietijzer, gres of metselwerk.
3. Putten, liggen waar meerdere riolen bij elkaar komen of bij plekken waar er
verandering in helling, diameter of richting is. Putten worden vaak gemaakt uit
beton of metselwerk en liggen afhankelijk van de diameter 40 tot 60m van
elkaar.
4. Overstorten, worden in gemengde stelsels toegepast om overbelasting tegen
te gaan door een deel van het rioolwater bij hevige neerslag op het
