Examenvragen Waterbeheer 1) Schriftelijk deel (Algemene vraag [5ptn] + Weetvraag [2ptn] + Oefening [3ptn]) a. Algemene vragen Gegeven een situatie van een deel van een stromingsgebied. Geef een opsomming van de punten die voor verbetering vatbaar zijn en doe een voorstel van de te nemen maatregelen + geef korte verantwoording. (Je krijgt dus een tekening van een rivier en je moet de negatieve elementen van de situatie aanduiden en zo milieutechnisch mogelijk aanpassen, om de waterkwaliteit en leefomgeving te verbeteren, m.a.w. Het hoofdstuf NTMB bespreken)
I.
Ik heb 10 puntjes besproken, waarvan 2 positieve: 1-‐ Winterbed 2-‐ Faunadoorgang en 8 negatieve met maatregelen besproken: 1-‐ water van parking vloeit direct in rivier 2-‐ oeverversteviging in grote bocht 3-‐ bemeste landbouwgrond vloeit direct in rivier 4-‐ rechttrekken van meanderende rivier 5-‐ vaste overstort (vistrappen, aalpassage) 6-‐ gemengd rioolstelstel 7-‐ dunne doorgang onder brug voor water bij overstroming 8-‐ oeverversteviging voor steile oever Gegeven een schets van de situatie van een gedeelte van een stroomgebied. Vervolledig de schets met betrekking tot de aansluiting van het stormbekken met de rivier. Stel een mogelijk schema van mathematisch (eenvoudig) model op, en bespreek de verschillende randvoorwaarden en aspecten, ervan uitgaand dat de verschillende scenario’s van waterbeheer moeten kunnen worden onderzocht. Hoe voorkom je dat er sediment in het overstromingsgebied komt?
II.
b. Weetvragen I.
Wat wordt bedoeld met ‘waterdiensten’? (EKRW, p29) Waterdiensten zijn alle diensten die ten behoeve van de huishoudens, openbare instellingen en andere economische actoren voorzien in de winning, behandeling en distributie van drinkwater, proceswater of irrigatiewater, openbare afwaterinzameling (riolen en collectoren) en afvalwaterbehandeling (rioolwaterzuiveringsinstallaties en kleinschalige waterzuiveringsinstallaties).
II.
Wanneer kan je als particulier vrijgesteld bent van afvalwaterheffen maar toch geen sociale reden kan aanhalen (VMM p21) Een particulier die voldoet aan de volgende twee voorwaarden tegelijk, hoeft geen waterheffing te betalen: 1. Hij zuivert zelf zijn huishoudelijk afvalwater met een installatie die aan de normen voldoet. 2. Hij woont in een gebied waar geen riolering ligt of waar de riolering niet is aangesloten op een waterzuiveringsinstallatie, en waar de aansluiting niet gepland is volgens één van de goedgekeurde investerings-‐ of subsidiëringsprogramma’s.
III.
Wat is een monsternemer? (VMM p12) Officieel heten ze ‘medewerkers meetnet oppervlaktewater’ en ‘medewerkers meetnet afvalwater’. Ze rukken uit over Vlaanderens akkers en wegen met jeeps en bestelwagen voorzien van emmers en meetapparatuur. Ze nemen stalen van water in recreatievijvers, op het strand en in waterlopen.
IV.
Welke categorieën behoren tot het oppervlaktewater? (EKRW, p12) Tot de oppervlaktewateren behoren de rivieren, meren, overgangswateren en de kustwateren. Bijzondere categorieën van de oppervlaktewateren zijn de ‘kunstmatige’ en de ‘sterk veranderde’ wateren. Kunstmatig is alles dat door de mens is aangelegd zoals kanalen of spaarbekkens. Sterk veranderd slaat op wateren waarvan het natuurlijk verloop sterk is gewijzigd door menselijke ingrepen.
V.
Hoeveel water verbruikt een Vlaming per dag, en hoeveel drinkt hij daarvan werkelijk op? Uit de brochure van het VMM (p8) verbruikt de gemiddelde Vlaming zo’n 120 liter drinkwater per dag. Volgens de brochures ‘VMM Verrekijker’ (p25 van sept 2005 en p34 van sept 2004) is dat 104 à 110 liter per dag. Daarvan drinkt hij er 1 liter daadwerkelijk van op. Volgens brochures ‘Verrekijker’ gebruikt de Vlaming dagelijks 3 liter om te koken en te drinken.
VI.
Geef de sneltesten waarmee je fysio-‐chemische waterkwaliteit snel kan bepalen. (VMM, p7) Het basispakket van de te onderzoeken parameters bestaat uit het zuurstofgehalte, het chemisch zuurstofverbruik, het geleidingsvermogen en de concentratie van ammoniakale stikstof, nitriet, nitraat, orthofosfaat, fosfor en chloride. Soms wordt ook nog het biochemisch zuurstofverbruik, de concentratie aan ammoniakale en organische stikstof en sulfaat, de totale hardheid en het gehalte aan zwevende stoffen en zware metalen gecontroleerd. Ter plaatse worden enkel sneltesten uitgevoerd met een thermometer, een pH-‐meter, een zuurstofmeter en een meter voor het geleidingsvermogen. Een staal gaat mee voor verdere analyse in het labo.
c. Oefeningen I.
Oefening i.v.m. met de verdeling van Vanoni-‐Roussi (p42). Gegeven: 𝑑!" , 𝑣 = 1,1 ∙ 10!! , 𝑆! = 0,004, 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 ℎ = 1,75𝑚, 𝑐 𝑎 = 100 𝑚𝑒𝑡 𝑎 = 0,2𝑚. Gevraagd: Teken grafiek van de concentratie van de zwevende deeltjes+ zeggen wat in praktijk moeilijk te bepalen is.
II.
In een rivier worden deeltjes in suspensie getransporteerd, met kenmerken 𝑑!" = 0,04𝑚𝑚, 𝑣 = 1,1 ∙ 10!! 𝑚 ! /𝑠, 𝑆! = 0,0005, ℎ = 1𝑚, 𝑐 𝑎 = 0,2𝑚 = 100 𝑔𝑟/𝑙. Maak een grafiek van de concentratieverdeling aan zwevende stoffen over de diepte + welke grootheden zijn in de praktijk moeilijk te bepalen? (zie 2e projectoefening) Gegeven: 𝐿 = 111𝑚; 𝑑 = 11𝑜𝑓111𝑚 𝑒𝑛 𝑎 = 1,1𝑚. Gevraagd: Diep of ondiep? Bereken de voortplantingssnelheid, de periode T, en de druk (op de bodem van beide d’s en aan het SWP) Bepaal de voortplantingssnelheid (celeriteit) voor een golf met golflente 𝐿 = 136𝑚 en amplitude 𝑎 = 1,4𝑚, voor de waterdiepten 𝑑 = 80 en 𝑑 = 6𝑚. Geef aan of we in diep of ondiep water zitten. Bepaal vervolgens (voor beide diepten) de druk aan de bodem en aan het wateroppervlak (SWP; z=0) voor cos 𝜃 = 1 en bereken het relatieve aandeel van de hydrodynamische drukbijdrage (t.o.v. de hydrostatische). Bepaal als laatste nog de groepssnelheid voor beide diepten. Gegeven L = 150, d = 6 of d = 50, bereken de golfsnelheid, en de druk aan het wateroppervlak en de bodem. Schets het drukverloop voor d = 6.
III.
IV.
V.
2) Mondeling deel (direct, zonder schriftelijke voorbereiding [10ptn]) Deel 1 : Stormbekkens, Sedimenttransport en Riviermorfologie 1.
Geef het verschil tussen grenssnelheid en grenssleepspanning. Hoe gaat men in de praktijk te werk? Bijvraag: Welke methode is het beste? -‐>Shields. Andere bijvraag: Welke methode is het minst in trek? -‐> grenssnelheid (omdat de grenssnelheid aan grondoppervlak beschouwd wordt, terwijl dat in werkelijkheid moeilijk/niet op te meten is) Bespreek de grafiek i.v.m. goede en slechte bediening van een bekken + bespreek de 3 voorbeeld grafieken. Bespreek bedbepalend debiet aan de hand van figuur op p73. Bespreek (het lengteprofiel bij) de doorsteek met figuur op 68 gegeven. Bespreek alle beddingsvormen met figuur p11 Bespreek de invloed van zijrivieren (figuur p67)
2.
3. 4. 5. 6.
Deel 2 : Golven 1.
Vraag met betrekking tot de afleiding van de dispersierelatie. Vereenvoudig de vergelijking van L voor zowel voor diep als ondiep water (op basis van figuur 5 p12 en figuur 8 p18) Bijvraag: Juist of fout: Golven in ondiep water hebben vooral een dispersief karakter. (Antwoord: Fout) Bespreek de golfsnelheid bij golven in functie van hun lengte/diepte verhouding. De formules zijn gegeven. Bijvraag: Wat is verschil tussen celeriteit en orbitaalsnelheid? Bespreek figuur 15 p31 bij groepssnelheid van golven en de formule van celeriteit afgeleid uit de formule voor de golflengte L en de celeriteit van de groepsnelheid. Bespreek aan de hand van deze gegevens het dispersief karakter van golven. Wat is het verschil tussen oscillatie golven & translatiegolven, voorbeeld van elk en welke is een tsunami? Kunnen translatiegolven met de airytheorie beschreven worden? Bespreek zeegang en deining en welke kunnen we het best beschrijven met de lineaire golftheorie?
2.
3.
4.
Deel 3 : Getijden 1.
Leg uit wat het schadelijk volume in tijrivieren is met gegeven de bijhorende grafiek p126. Bijvraag: Duid aan hoe de waterhoogte van A1 naar A3 verloopt. (Van A1 naar HW naar A3) Bespreek de statische getijdentheorie a.d.h.v. grafieken p67 en formule van de verheffting: Kunnen uitleggen waarom aan evenaar een halfdagelijks getij en aan polen een dagelijks heerst. Bijvragen : Waar is de statische theorie geldig en waarom is de harmonische methode niet helemaal juist? Bespreek statische en dynamische getijdentheorie, welk is meest nauwkeurig, hoe past harmonische analyse hierin. Gewoon algemene principes uitleggen, geen details. Bijvragen: Wat is het gemakkelijkste getijdenmodel? (harmonische) Waarvoor moet je opletten (weersafhankelijk). Bespreek en leg verbanden tussen de grafieken op pagina 110g en 110i Bij vloedkentering in Vlissingen is het eb in Temse. Waar of niet waar? Toon aan aan de hand van een figuur uit de cursus.
2.
3.
4. 5.
Deel 4 : Waterkwaliteit 1.
Situatieschets: lozingsvergunning voor fabriek in rivier afleveren. Zeggen welk model je zou kiezen om vervuiling te modelleren en waarom (management of research approach, distributed vs lumped parameter, 1D vs 2D vs 3D, steady of unsteady state, blackbox of inwendig) Deel 5 : Wetlands
1.
2.
Bespreek de driehoek Bog-‐Fen-‐Marsh volgens percipatie, grondwater of surfaceflow. Bijvragen: Waarom in het zo moeilijk om deze classificatie uit te voeren? Waarom is het slecht om meteen alles te draineren? (omdat je dan nie meer terug kunt naar de oorspronkelijke situatie) Wat is moorshing? (het proces waarbij een veenlandschap wordt gedraineerd) Geef drie kenmerken van peat (en veen) die verschillen van zand Deel 6 : Brochures
1.
Bespreking van zuiverings-‐ en rioleringsgraad in Vlaanderen (aan de hand van bijgevoegd grafiekje van de VMM), rol van auqfin vs gemeenten, uitleggen hoe de riolering werkt, en waarom een overstort overstort (dimensionering overstort)
