Mer om Nivåregulering

1. Hva er en Nivåregulator?

En nivåregulator er en prefabrikkert terskel som sørger for god kontroll av vannivå i et avløpssystem eller åpne dammer. God nivåkontroll reduserer risiko for oppstuvning, overbelastning og oversvømmelser. I avløpssystemer er bruken gjerne knyttet til avlastning av vannmengder ved nødoverløp og driftsoverløp – der nivåregulatorene sørger for forutsigbar og minst mulig oppstuvning av rørssystemet. I andre sammenhenger gir muligheten for aktiv regulering av vannivået fordeler. En kalibrert terskel kan også forenkle måling og registrering av vannføring. Våre nivåregulatorer/terskelsystemer er basert på prinsippet uttrykt i Polenis ligning. Den uttrykker oppstuvning (h) over terskelen som en funksjon av vannføringen (Q), terskelens motstandskoeffisient (my) og lengde (B). For en kalibert terskel er det vesentlig at motstandskoeffisienten er kartlagt gjennom laboratorieforsøk. For en avlastningsterskel er det gunstig at oppstuvningen er liten selv ved store vannføringer og kort terskel.

2. Bruksområder

2.1 Nødoverløp
Store nedbørsmengder, snesmelting og flom leder mye vann ned i avløpsnettet. Nødoverløpene leder vann ut avløpssystemet, og sørger for kontrollert avlastning av avløpsnettet ved overbelastning. Dermed reduseres risiko for oversvømmelser og tilbakeslag. Terskelnivået bestemmer når avlastning skal starte.
Et nødoverløp skal kunne lede bort mye vann uten å føre til økt vannivå oppstrøms (liten motstand). Denne oppstuvningen må holdes innen et akseptabelt nivå slik at lavtliggende kjellere ikke oversvømmes. Dette taler for lavest mulig terskelnivå. Siden overløpsvannet gjerne ledes til nærmeste elv sjø (resipient) er overløpet utsatt for tilbakeslag fra resipient ved flo og flom. For å unngå dette bør terkselnivået heves. To motstridende forhold!Smarte og effektive avlastningsterskler kan løse denne utfordringen. Terskelnivået kan heves uten at dette resulterer i oversvømmelse oppstrøms.
 

Effektiviteten eller kapasiteten til en terskel uttrykkes som oppstuvning (m) over terskel som funksjon av vannføring per m terskellengde (l/(s*m)). Figuren viser kapasiteten til forskjellige typer prefabrikkerte terskler sammenlignet med en typisk vanlig fast terksel.Etterfølgende eksempler viser hva dette kan bety i praksis. I den første figuren ser man forskjell i oppstuvning ved samme terskellengde. Den siste figuren viser nødvendig terskellengde ved en gitt oppstuvning. En effektiv prefabrikkert terskel kan avlaste den samme mengden vann på vesentlig mindre plass.

2.2 Driftsoverløp
Et driftsoverløp er gjerne oftere i funksjon enn et nødoverløp. Et nødoverløp har som primær funksjon å avlaste nettet på en sikker måte ved ekstremvær eller driftsstopp . Et driftsoverløp skal avlaste avløpsnettet ved hyppigere nedbørsituasjoner og samtidig holde tilbake partikler for å unngå forurensning og forsøpling av resipient. I tillegge skal driftsoverløpet muliggjøre registrering av overløpsutslipp.
Med en nivåregulator i form av en kalibrert terksel i overløpet, kan alle vannføringer enkelt registreres ved hjelp av 1 stk nivåmåler.
.

Mye av tiden et driftsoverløp er i funksjon er vannivået like over terskelen. En tradisjonell overløpsprofil vil gi ujevn og brutt vannføring over terskelen ved slike forhold. En kalibrert terksel, som FluidWing, sikrer jevn vannføring og gode forutsetninger for måling både ved liten og stor vannføring.

2.3 Avlastning av Fordrøyningsanlegg, og sedimenteringsbasseng
Alle åpne og lukkede fordrøyningsanlegg, sedimenderingsbasseng og dammer må etablere en overløpsterskel for å sikre effektiv avlastning ved stor vanntilførsel ( flomveier). Når dammen eller volumet er fullt ønsker man størst mulig avlastning og unngå for stor heving av vannspeilet. I sedimenteringsbasseng er et mest mulig konstant vannivå for å sikre gunstige sedimenteringsforhold.
En effektiv nivåregulator eller terskel gjør at tilgjengelig volum kan utnyttes optimalt. Fordrøyningsvolumet eller sedimenteringsvolumet kan økes innenfor samme maks vannspeil. Dette er spesielt effektivt for dammer eller fordrøyningsvolumer med stort overflateareal.

2.4 Nivåkontroll i overvannsdammer og fangdammer
Overvannsdammer er åpne fordrøyningsmagasiner eller sedimenteringsbasseng. Sedimenteringsbasseng skal holde tilbake miljøgifter før overvannet ledes ut i resipient.
Fangdammer er konstruerte våtmarker der den naturlige selvrensningsprosesser er forsøkt optimalisert. Hensikten er å fange opp og holde igjen jordpartikler, næringsstoffer og plantevernmidler fra dyrket dyrket mark, veier og bebygd areal. Fangdammer anlegges typisk ved å utvide, og demme opp eksisterende bekkeløp.

I forbindelse med driften av slike anlegge, er det en fordel om vannspeilet enkelt kan endres og dammen kan tømmes helt.

2.5 Regnbed
Regnbed er et tiltak for lokal disponering av overvann. Det har samme funksjon som et tradisjonelt lukket fordrøyningsanlegg, men er gjerne utført som en beplantet forsenking i terrenget der vann lagres på overflaten og infiltreres til grunnen eller videreføres til avløpsnettet.

Ved hjelp av en enkel nivåregulator kan vannspeilet enkelt kan endres og dammen eventuelt tømmes helt.

3. Typer Nivåregulatorer

3.1 Avlastingsterskler
Dette er nivåregulatorer der funksjonen er å gi minst mulig og forutsigbar oppstuvning ved vannføring over terskelen. En kalibrert avlastningsterskel kan også registrere vannføring.Produkteksempler:
FluidBend
FluidFlap
FluidSiph

3.2 Registreringsterskler
Dette er kalibrerte terskelprofiler der forholdet mellom vannføring og vannivå over terkselen er kartlagt. Dette gir en forutsigbar oppstuvning og muliggjør registrering av vannføring ved å måle vannivået.Produkteksempler:
FluidWing
FluidVenturi

3.3 Regulerbare terskler
Dette er terskelsystemer som sørger for endring av vannspeil i dammer og nivåer i overvannsanlegg. De kan være manuelt eller automatisk operert, og muliggjøre tømming av oppstrøms anlegg.Produkteksempler:
PKLS
PKS
POS
DPOS
PHS
PSS

4. Viktige egenskaper - Kriterier for valg av type

4.1 Funksjon
Først og fremst må man definere hvilken primære funksjon nivåregulatoren eller terskelen skal ha. Skal den avlaste med minst mulig oppstuvning, benyttes for mengdemåling eller skal den muliggjøre aktiv regulering av et vannspeil. Dette er bestemmende for hva slags type nivåregulator man bør velge. Se kapittel 3.

4.2 Driftssikkerhet
Bevegelige deler, slik som mekaniske lagre/hengsler,øker tilsynsbehovet. En med få bevegelige deler reduserer vedlikeholdsbehovet og øker levetiden. Det må sikres tilgang for inspeksjon og vedlikehold.

4.3 Hydrauliske egenskaper
De hydrauliske egenskapene bestemmer hvordan terskelen oppfører seg. For nivåregulator som skal benyttes i forbindelse med mengdemåling er nøyaktig og dokumentert hydraulisk karakteristikk en nøkkelegenskap. Det samme gjelder for avlastingterskler som skal hindre oppstrøms oppstuvning og oversvømmelser ved stor vannføring.

Eksempel hydraulisk rapport FluidWing

Eksempel hydraulisk rapport Fluidwing