9
keUZe
Alvorens wordt gemeten zal een analyse van de gegevensbehoefte hebben plaatsgevonden. Uit deze gegevensbehoefte volgt de aanleiding van het meten (het WAAROM) en de groot-heden die moeten worden gemeten met de gewenste nauwkeurigheid (het WAT). Hieruit volgt meestal ook op welke mogelijke locaties zou kunnen worden gemeten (het WAAR). Vervolgens worden de lokale mogelijkheden van de beoogde meetlocaties onderzocht in het licht van de vereiste randvoorwaarden om aan de gewenste nauwkeurigheid te kunnen voldoen (het HOE). Hierbij zal een afweging gemaakt moeten worden tussen de gewenste nauwkeurigheid die richting geeft aan de keuze voor een meetmethode en de mogelijkheden die de meetlocatie biedt om het gewenste resultaat met de beoogde meetmethode te behalen.
Indien de locatie niet geheel voldoet, zal gezocht moeten worden naar een andere (nabij gele-gen) locatie die beter voldoet aan de gestelde randvoorwaarden. Indien deze locatie niet voor-handen blijkt zal een concessie gedaan moeten worden: ofwel er wordt een andere meetme-thode gekozen ofwel de eis gesteld aan de te behalen meetnauwkeurigheid wordt bijgesteld (hogere of lagere nauwkeurigheid). Tot slot volgt de toetsing aan de beschikbare (financiële) middelen en mogelijkheden van het beheer van de meetlocaties of het uitbesteden aan der-den. Mocht aan één of meerdere toetscriteria niet wordt voldaan, dan zal het proces wederom doorlopen moeten worden.
De onderstaande beschrijving van het selectieproces biedt de waterbeheerder het inzicht, om uit het ruime aanbod aan methoden de meest geschikte te kiezen, afgestemd op de randvoor-waarden uit het veld en de eisen die de beheerder stelt aan het meetstation. In de praktijk kan de waterbeheerder het selectieproces op twee manieren hanteren:
• bij een nieuw in te richten meetnet of een enkel nieuw in te richten meetstation leidt het selectieproces direct tot de meest geschikte meetmethode, waarop een ontwerp voor nieuwbouw kan worden gebaseerd;
• in een bestaand meetnet of voor een bestaand meetpunt kan het selectieproces worden gebruikt voor een evaluatie, waarna - indien nodig - een aanpassing van de tot dan toe-gepaste methode kan worden overwogen.
Figuur 9-1 SchemA SAmenhAng rAnDvOOrWAArDen en gebruiKerSeiSen meeTmeThODe Randvoorwaarden:
- bereik waterstand en afvoer
- mate van sedimenttransport
- grootte van verval
Gebruikerseisen: - meerdere functies - gewenste nauwkeurigheid - uniformering meetnet Waterbeheerder gereed om keuze te maken Waterbeheerder wenst debiet te meten
Alvorens de waterbeheerder tot de keuze van de meest geschikte meetmethode komt, dienen de randvoorwaarden uit het veld en de gebruikerseisen te worden geïnventariseerd, zoals aan-gegeven in het volgende schema.
Opmerkingen:
• De bereiken van waterstanden en debieten zijn doorgaans redelijk goed in te schatten. Het is van veel belang aan te geven of inderdaad het gehele bereik moet worden bemeten. Voor sommige doeleinden zijn vooral topafvoeren interessant; in andere situaties gaat het soms uitsluitend om de minimale afvoeren.
• De aard van en de hoeveelheid aan sedimenttransport en het voorkomen van beddingvor-men moet bij benadering bekend zijn, omdat ze van veel belang zijn voor het goed func-tioneren van de meetinstrumenten of de meetstuwen.
• Het beschikbare verval (hoeveel mag er worden opgestuwd) is van belang om vast te stel-len of het ontwerp van een meetstuw of een meetgoot een haalbare optie is.
• Voor een aantal situaties kan de meetfunctie ondergeschikt zijn aan andere belangrijkere functies (peilregeling, wateraanvoer, scheepvaart). Ook kan het ontwerp van een meet-stuw ondergeschikt zijn aan de wensen ten aanzien van vismigratie.
• De gewenste meetnauwkeurigheid wordt afgeleid uit de doelstelling van het meten: wet-telijke verplichtingen en waterbalansstudies vereisen vaak een grotere nauwkeurigheid dan bijvoorbeeld voor het dagelijks beheer noodzakelijk is.
• Uniformering van hydrologische meetnetten en van de daarin te gebruiken meet-methoden verhoogt de overzichtelijkheid en is kostenbesparend. Hetzelfde geldt voor de inpas sing van het meetstation binnen het telemetriesysteem.
Als algemene randvoorwaarde geldt verder dat de organisatie rond de totstandkoming en met name het onderhoud en beheer goed is geregeld. Als aan deze randvoorwaarde niet kan wor-den voldaan, kan de waterbeheerder al vooraf besluiten deze taken geheel of gedeeltelijk uit te besteden, dan wel af te zien van de realisatie van het meetpunt.
De internationale ISO-standaarden die betrekking hebben op de keuze van de meetmethode en de meetopstelling zijn:
• ISO 8363 - General guidelines for the selection of flow measurement methode • ISO 8368 - General guidelines for the selection of flow measurement structure
9.1 SelecTieprOceS
Zoals aan het begin van dit handboek is aangegeven, hangen meetdoel en onnauw-keurigheid nauw met elkaar samen. Uit beide volgt de keuze van de meetlocatie, de meet-methode en het meetinstrument. De keuze van de combinatie meetlocatie, meetmeet-methode en meetinstrument is niet altijd strikt opeenvolgend te nemen. De drie aspecten hangen met elkaar samen. Niet iedere meetmethode is voor iedere locatie geschikt en niet ieder instru-ment kan voor iedere meetmethode en/of meetlocatie worden toegepast.
Als het selectieproces leidt tot een keuze van meetlocatie, -methode en -instrument, zal een toetsing plaatsvinden aan het beschikbare budget en de organisatorische randvoorwaarden. Indien deze toetsing niet succesvol verloopt kan het selectieproces opnieuw worden door lopen door kostenbepalende en/of onderhoudsbepalende aspecten te herzien. In de hoofdstukken 11 en 12 zijn de kostenbepalende respectievelijk de organisatorische aspecten omschreven.
In het onderstaande schema is het proces globaal geschetst om vanuit het meetdoel te komen tot de inrichting van een meetlocatie. In de volgende hoofdstukken is het proces stapsgewijs verder uitgewerkt ter ondersteuning van de keuzes.
9.2 meeTDOel en meeTOnnAuWKeurigheiD
Inzicht in het dagelijkse waterbeheer, het opstellen en sluitend krijgen van een waterbalans, de implementatie van een waterakkoord, de calibratie van een waterbewegingsmodel of de uitvoering van de Europese Kaderrichtlijn Water zijn voorbeelden van zaken die in het meet-plan zijn beschreven en die het meetdoel bepalen. In onderstaande tabel is het gangbare bereik aangegeven van de toegestane onnauwkeurigheid in relatie tot het meetdoel.
TAbel 9-1 vOOrbeelD vAn meeTDOelen gerelATeerD AAn De TOegeSTAne OnnAuWKeurigheiD
Toegestane onnauwkeurigheid van de debietmeting voorbeeld van een meetdoel
zeer nauwkeurig ³ 5 % modelinvoer, waterbalans en watersysteemkennis nauwkeurig 5 % - 10 % waterakkoord, vrachtbepaling en waterkwaliteit minder nauwkeurig ³ 10 % dagelijks waterbeheer en kleinschalig locatie-onderzoek
Met onnauwkeurigheid van de debietmeting wordt bedoeld de onnauwkeurigheid van de meet-waarde die uit het geheel van de meting(en) voortkomt en beschikbaar is voor registratie onder de noemer “debiet”. Dit “debiet” is de grootheid die als basis dient voor het meetdoel en als zodanig als getalswaarde wordt gebruikt. De gewenste onnauwkeurigheid van de getalswaarde van het debiet moet worden terugvertaald naar de meetinrichting, waarbij rekening is te houden met: • de onnauwkeurigheid van het meetinstrument,
• de onnauwkeurigheid van de meetmethode, doorwerkend in de meetopstelling,
• de onnauwkeurigheid van de verwerkingsmethode; namelijk de wijze waarop de gemeten grootheden worden verwerkt tot een getalswaarde van het debiet.
Is het feitelijke gebruiksdoel van de getalswaarde van het debiet niet het debiet zelf, maar de hoeveelheidsbepaling, dan dient de gewenste onnauwkeurigheid van de debietmeting ook daaruit te worden afgeleid. In par. 2.2 zijn de bijbehorende foutenbronnen aangegeven. Het heeft bijvoorbeeld geen zin een nauwkeurige debietmeting te realiseren om volumina te bere-kenen als meetmoment en meetfrequentie niet zijn aangepast aan de veranderingen die kun-nen optreden in het werkelijke stromingspatroon.
Onderstaande tabel geeft voor de verschillende meetmethoden aan welke meet-onnauwkeu-righeid kan worden gerealiseerd.
TAbel 9-2 KeuzeSchemA meeTmeThODe in relATie TOT TOegeSTAne OnnAuWKeurigheiD
Keuze schema meetmethode
toegestane onnauwkeurigheid debietmeting incidentele meting continue meting
≤ 5% - moving-boat methode1
- velocity-area methode2
- akoestische looptijd methode - meetgoot4
- meetstuw4
5 - 10% - velocity-area methode3
- drijvermetingen - verdunningsmethode
- akoestische doppler methode - elektromagnetische methode - radar doppler methode - afvoer-waterstand relatie4
- kunstwerk gecalibreerd in het veld4
≥ 10% - verhangmethode
- deflectiemethode
- kunstwerk met Qh-relatie op basis van literatuur)5 1 met akoestische doppler snelheidsmeter
2 voldoende aantal meetverticalen en meetpunten in een verticaal, zie hoofdstuk 8
3 minstens 5 meetverticalen, zie hoofdstuk 8
4 recent gecalibreerde afvoerrelatie