Rottespærreprojektet RAPPORT FOR FORSØG 5 REDUKTION AF VANDFØRINGSEVNE VED BRUG AF ROTTESPÆRRER 11.maj 2011
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføringsevne ved brug af rottespærrer INDHOLDSFORTEGNELSE 1 FORORD... 1 2 SAMMENFATNING... 2 3 BAGGRUND... 4 4 MATERIALER OG METODER... 5 4.1 FORSØGSDESIGN... 5 4.2 TYPER AF ROTTESPÆRRER... 6 4.3 GENNEMFØRELSE AF FORSØG... 6 4.4 BEREGNINGSMETODE... 7 5 RESULTATER... 9 6 DISKUSSION... 10 7 KONKLUSION... 13 BILAG 1: RESULTATER FRA LABORATORIEPRØVNINGEN... 14 BILAG 2: PRØVNINGSMETODE... 15
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 1 1 Forord Københavns Energi A/S og Københavns Kommune har i 2008 iværksat et projekt med henblik på at undersøge brugen af diverse rottespærrer til bekæmpelse og forebyggelse af kloakrotter. Projektets formål er at give Københavns Energi A/S og Københavns Kommune en faglig og erfaringsmæssig viden om en mulig fremtidig brug af rottespærrer i den kommunale bekæmpelse af kloakrotter. Denne viden skal indhentes ved at udføre forsøg med forskellige typer rottespærrer på udvalgte lokaliteter i kommunen, der antages at være repræsentative for de københavnske forhold. Her vil spærrerne blive testet med hensyn til anvendelighed (kan de bruges alle steder?), funktionalitet (risiko for tilstopninger?) og effekt (kan de holde rotter tilbage?). Københavns Energis rottespærreprojekt gennemføres af en arbejdsgruppe bestående af: Jeanne Eghoff Margit Lund Christensen Preben Knudsen Rolf Ravnskov Ann-Charlotte Heiberg Henrik Skovgaard Inge Faldager Cand. techn. soc. ved Københavns Energi A/S (projektleder frem til december 2010) Civilingeniør ved Københavns Energi A/S (desuden projektleder fra december 2010) Rottebekæmper ved Center for Miljø, Københavns Kommune Rottebekæmper ved Center for Miljø, Københavns Kommune Biolog ved AC Heiberg Rådgivning for Institut for Plantebeskyttelse og Skadedyr, Aarhus Universitet Biolog ved Institut for Plantebeskyttelse og Skadedyr, Aarhus Universitet Akademiingeniør ved Teknologisk Institut Rottespærreprojektet omfatter fem delforsøg, som afrapporteres hver for sig: Forsøg 1: Forsøg 2: Forsøg 3: Forsøg 4: Forsøg 5: Forebyggelse ved anvendelse af flytbare rottespærrer Forebyggelse ved anvendelse af ikke flytbare rottespærrer Bekæmpelse med anvendelse af dræbende fælder Biologiske konsekvenser for rottebestanden ved opsætning af rottespærrer Reduktion af vandføringsevne ved brug af rottespærrer Desuden gennemføres en erfaringsindsamling blandt kommuner, der i længere tid har anvendt rottespærrer i den kommunale rottebekæmpelse. Denne rapport er en del af afrapporteringen af dette rottespærreprojekt. Afrapporteringen gælder forsøg 5 om reduktion af vandføringsevne ved brug af rottespærrer. Forsøget er gennemført af Inge Faldager og Stig Clausen, Teknologisk Institut (TI), og rapporten er udarbejdet af Inge Faldager, TI. Rapporter fra projektet kan hentes på KE s hjemmeside www.ke.dk/rottesparre
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 2 2 Sammenfatning Rottespærrer installeres i afløbssystemer for at forhindre, at rotter via stikledningen trænger ind i og under bygninger fra det offentlige afløbssystem. Når der installeres fremmedlegemer i et kloaksystem i form af ventiler, indsnævringer, klapper m.v. vil det mindske ledningens tværsnit, og dette vil medføre, at ledningens vandføringsevne nedsættes. Klimaændringerne har medført, at alle forsyninger er meget opmærksomme på, om der er kapacitet nok i deres afløbssystemer til at håndtere de øgede regnvandsmængder. Det samme gælder for større ejendomme og boligselskaber. Der kan være risiko for, at en rottespærre vil have en negativ effekt på stikledningers vandføringsevne. Nedsættelsen af vandføringsevnen er meget besværligt at beregne teoretisk, og vanskeligt at måle i en eksisterende kloak. I dette projekt er der gennemført laboratoriemålinger på et antal rottespærrer installeret i et ledningssystem for at dokumentere, hvor meget en rottespærre nedsætter vandføringsevnen. I forsøgene er der gennemført målinger på alle de typer af rottespærrer, som indgår i København Energis rottespærreprojekt, dvs.: 2-klap rottespærrer: Thiim: rottespærre fra Thiim Holding (indgår i forsøg 1) Nordic: rottespærre fra Nordisk Innovation (indgår i forsøg 1 og 4) EK: rottespærre fra Ernst Kragh (indgår i forsøg 1) Elektronisk rottefælde: WiseTrap: rottefælde WiseTrap fra WiseCon (indgår i forsøg 3) Ikke flytbar rottespærre: TJ-vandlåsmodel: rottespærre TJ-model 1, Rottebekæmpelsesselskabet ApS (indgår i forsøg 2) Forsøgene viste, at anbringelse af rottespærrer i afløbsledninger kan nedsætte vandføringsevnen. For de undersøgte spærrer er der fundet følgende reduktioner i vandføringsevnen: Thiim: Anbragt i indløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 35 % Anbragt i udløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 25 % Nordic: Anbragt i indløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 3-20 % Anbragt i udløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 15 % EK: Anbragt i indløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 0-20 % Anbragt i udløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 5-15 % WiseTrap: Anbragt i indløb af brønde medfører fælden en reduktion af vandføringsevnen på 0 % Anbragt i udløb af brønde medfører fælden en reduktion af vandføringsevnen på ca. 0-15 % TJ-vandlåsmodel: Anvendelse af denne rottebrønd medfører en reduktion af vandføringen på ca. 40-45 % Resultaterne gælder for rottespærrer indsat i et ledningssystem med dimensionen ø 150 mm og med 1 m brønde. Resultaterne kan ikke umiddelbart overføres til andre dimensioner af ledningssystemer.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 3 I stikledninger med mindre dimensioner, f.eks. dimension ø 100/110 mm, vil rottespærrerne fylde forholdsvis mere i ledningen. Dermed giver de større enkelttab, og større reduktion af vandføringsevnen. I større ledningsdimensioner, f.eks. ø 200-250 mm, vil rottespærrerne fylde mindre i ledningen. Dermed giver de mindre enkelttab og mindre reduktion af vandføringsevnen. Der findes andre rottespærrer på markedet, men de indgår ikke i dette forsøg. Dette forsøg anviser prøvningsmetoden, så de resterende rottespærrer på det danske marked kan testes, og resultaterne kan sammenlignes med resultaterne fra dette forsøg.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 4 3 Baggrund Rottespærrer installeres i afløbssystemer for at forhindre, at rotter via stikledningen trænger ind i og under bygninger fra det offentlige afløbssystem. Når der installeres fremmedlegemer i et kloaksystem i form af ventiler, indsnævringer, klapper m.v. vil man mindske ledningens tværsnit, og dette vil medføre, at ledningens vandføringsevne nedsættes. Alle afløbssystemer består af rør og brønde, og systemerne er dimensioneret til at klare bestemte regnskyl. I fællessystemer er det et regnskyl, der forekommer en gang hvert andet år, har en regnintensitet på 140 l/s pr. ha og en varighed på 10 minutter. Denne dimensioneringspraksis betyder således, at ledningssystemet teoretisk overbelastes hvert andet år. I eksisterende systemer er man også underlagt traditioner for brug af bestemte dimensioner. F. eks. er der tradition for, at stikledningen i et fællessystem ikke udføres i dimensioner under ø 150 mm. Stort set alle stikledninger i København har derfor dimensionen ø 150 mm bortset fra stikledninger fra større bebyggelser, hvor en ledningsdimension på ø 150 mm ikke har tilstrækkelig kapacitet. På grund af disse traditioner er der i nogle stikledninger overskud af kapacitet og i andre stikledninger er kapaciteten præcis tilstrækkelig, jævnfør dimensioneringsreglerne. Klimaændringerne har medført, at alle forsyninger er meget opmærksomme på, om der er kapacitet nok i deres afløbssystemer til at håndtere de øgede regnvandsmængder. Det samme gælder for større ejendomme og boligselskaber. Der kan være risiko for, at en rottespærre vil have en negativ effekt på stiklednings vandføringsevne. Nedsættelsen af vandføringsevnen er meget besværligt at beregne teoretisk, og vanskeligt at måle i en eksisterende kloak. Der er derfor behov for at gennemføre målinger i et laboratorium, der giver et fingerpeg om, hvor store reduktioner i vandføringen man kan forvente, når der installeres rottespærrer i et ledningssystem. Formål Formålet med denne undersøgelse er at dokumentere, hvor meget en rottespærre nedsætter vandføringsevnen i et ledningssystem. Denne dokumentation fås ved hjælp af laboratorieforsøg. I forsøget gennemføres der målinger på alle de typer af rottespærrer, som indgår i rottespærreprojektet, dvs.: Tre forskellige typer 2-klap spærrer, der indgår i forsøg 1 og 4 (Thiim, Nordic og EK) Spærren med højdetab, der indgår i forsøg 2 (TJ-vandlåsmodel) Den elektroniske rottefælde, der indgår i forsøg 3 (WiseTrap) Der findes andre rottespærrer på markedet, men de indgår ikke i dette forsøg. Dette forsøg angiver prøvningsmetoden, så de resterende rottespærrer på det danske marked kan testes, og resultaterne kan sammenlignes med resultaterne fra dette forsøg.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 5 4 Materialer og metoder 4.1 Forsøgsdesign I laboratoriet opbygges en opstilling som vist i figur 1. Opstillingen består af en tilløbsbrønd hvor der tilsættes vand, en ledningsstrækning udført i plastrør med en 1 m betonbrønd indsat midt på ledningssystemet, samt en afløbsbrønd der er forsynet med overløb, så vandspejlet holdes konstant. 1 m betonbrønden med ledninger før og efter repræsenterer et normalt afløbssystem. Opstillingen er opbygget med rør i dimensionen ø 150/160 mm. Betonbrønden har et bundløb med dimensionen ø 150 mm indvendig. Ledningerne er plastrør, der benævnes ved deres udvendige diameter, som er ø 160 mm, svarende til en indvendig diameter på ca. ø 153 mm. I dette forsøg er der brugt gennemsigtige plastrør for at kunne vurdere, om der trækkes luft ind i ledningen under forsøgene, samt hvor meget klapperne i rottespærrerne åbner sig under forsøgene. 1 m betonbrønd Vand ind Vand ud 0 0 0,4 m 0,4 m ø 160 mm 2,4 m 2,4 m Figur 1 Skitse af forsøgsopstilling Ledningsstrækningen før og efter betonbrønden er forsynet med trykudtag, hvor vandspejlshøjden ved forsøgene kan måles. Der er et trykudtag 0,4 m uden for brønden, og endnu et trykudtag 2,4 m fra brønden. Ved hjælp af disse trykudtag på hver side af brønden kan tryktabet over brønden måles (dette tryktab er vanskeligt at beregne teoretisk). Hele opstillingen er vandret (ledningerne ligger med 0 ). Den nødvendige trykhøjde, for at vandet kan løbe, skabes ved en højdeforskel i vandniveau mellem tilløbsbrønden og afløbsbrønden. Vandet, der tilsættes i tilløbsbrønden, passerer en vandmåler, så vandføringen i det enkelte forsøg kan registreres. Trykudtagene/målepunkterne er gennemsigtige standrør, hvor vandets niveau kan måles. Ved forsøgene måles vandføringen samt vandhøjden i trykudtagene, og derefter kan enkelttabet/det hydrauliske tab gennem brønden beregnes (se senere). Først gennemføres forsøget med et system uden rottespærre, og denne måling repræsenterer en normal situation. Det vides ikke, om det største tab fås, når spærren sidder i indløb eller i udløb. Derfor er der gennemført forsøg med en spærre installeret begge steder. Det vides ikke, om enkelttabet/det hydrauliske tab er afhængig af vandføringen (hvor stor betydning bevægelsen af klapperne har). Derfor er der gennemført forsøg med en lille og en stor vandføring for hver spærre.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 6 1 m betonbrønd Vand ind Vand ud 0 Rottespærre anbragt 0,4 m i afløbet 0 ø 160 mm Rottespærre 0,4 m anbragt i tilløbet Figur 2 2,4 m 2,4 m Skitse af rottespærrer anbragt i tilløb eller i afløb fra brønd 4.2 Typer af rottespærrer De typer af rottespærrer, der har været testet i dette forsøg er: 2-klap rottespærrer: Thiim: rottespærre fra Thiim Holding Nordic: rottespærre fra Nordisk Innovation EK: rottespærre fra Ernst Kragh Elektronisk rottefælde: WiseTrap: rottefælde WiseTrap fra WiseCon Ikke flytbar rottespærre: TJ-vandlåsmodel: rottespærre TJ-model 1, Rottebekæmpelsesselskabet ApS 4.3 Gennemførelse af forsøg Der blev gennemført indledende forsøg for at sikre, at forsøgsopstillingen gav reproducerbare resultater. Måling af vandhøjden i trykudtagene fungerede fint, når rottespærrerne sad på tilløbssiden, men når de sad på afløbssiden, blev vandspejlet for uroligt til måling, fordi klapperne skabte turbulens i strømningen. Da det ville blive unødig dyrt at flytte de inderste målepunkter i den valgte opstilling, blev alle målinger og beregninger lavet på de yderste trykudtag/målepunkter. Foto af prøvningsopstillingen er vist i foto 1. Foto 1 Foto af prøvningsopstillingen
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 7 Ved forsøgene med spærren TJ-vandlåsmodel blev 1 m brønden fjernet og vandlåsmodellen indbygget. Denne model var med fastmonteret udluftningsrør og et højdetab på 200 mm. Tilløb og afløb blev monteret sådan, at de første trykudtag var 0,4 m fra tilslutning/afslutning af brønden, og de næste trykudtag var 2,40 m fra tilslutning/afslutning af brønden (se foto 2). Foto 2 TJ-vandlåsmodellen indbygget i prøvningsopstillingen 4.4 Beregningsmetode Hydraulisk kan et enkelttab beregnes efter formlen: h = ζ x = ζ x (1) 2g 2 x g x A 2 Hvor: v 2 Q 2 h = Forskel i trykhøjde mellem to målepunkter (m) ζ = Enkelttabet v = Vandhastigheden i røret (m/s) g = Tyngdeaccelerationen (9,81 m/s 2 ) A = Tværsnitsareal af røret/ledningen (m 2 ) Q = Ledningens vandføring (m 3 /s) 1 m brønd h Figur 3 På trykudtagene kan vandstanden måles og forskellen mellem trykhøj- den de to steder kan beregnes
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 8 Ved de gennemførte forsøg kan enkelttabet derfor beregnes efter formlen: h x 2g h x 2 x g x A 2 ζ = = (2) v 2 Q 2 Ved gennemførelsen af forsøgene måles vandføringen samt vandstandshøjderne i trykudtagene før og efter brønden. Derefter beregnes ζ -værdien for hvert af de gennemførte forsøg. Forsøgene gennemføres minimum to-tre gange. Hvis de fundne værdier ligger langt fra hinanden, gennemføres endnu et-to forsøg, og de resultater, der falder ved siden af, kasseres. Forsøgene er reproducerbare, men vandet bevæger sig forskelligt i brønden ved hvert forsøg (hvirvler, vippen af vandspejl m.v.). Derfor kan det ske, at enkelte resultater ligger langt fra de øvrigt målte. Dette kan der tages højde for ved at tillade at kassere et af resultaterne. En tilsvarende procedure anvendes f.eks. i den europæiske standard for hydraulisk prøvning af bundfældningstanke, DS/EN 12566. Beregning af reduktionen i vandføringsevnen Når enkelttabet for de forskellige rottespærrer er fundet ved forsøgene, kan det beregnes, hvor stor en reduktion af vandføringen den enkelte rottespærre giver i et ledningssystem. For hver rottespærre anvendes den fundne ζ værdi til beregning af en vandføring gennem systemet f.eks. ved en trykforskel på 0,1 m. Vandføringen beregnes efter formlen: Q = h x 2 x g x A 2 (3) ζ Vandføringen for systemet med en brønd uden rottespærre er udgangspunktet. Reduktionen i vandføringsevne beregnes ved at sammenligne vandføringen gennem systemet med brønden uden rottespærre med vandføringen gennem systemet med rottespærre installeret.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 9 5 Resultater Resultaterne af de gennemførte forsøg ses i tabel 1 i bilag 1, hvor enkelttabet er vist for alle de målinger, der er gennemført. Gennemsnitsværdier af enkelttabet er beregnet for hver spærretype anbragt i tilløbet til brønden og i afløbet fra brønden. Desuden er enkelttabet beregnet både for lille og stor vandføring. Alle de beregnede værdier af enkelttabet er derefter brugt til at beregne vandføringen gennem et system uden spærre og med spærre anbragt i indløb og i udløb, samt med lille og stor vandføring. Tabel 1 viser den gennemsnitlige ζ -værdi for de gennemførte målinger, samt hvilken vandføringsevne systemet har i forhold til et system uden spærre for spærrer installeret i tilløbet til 1 m brønden. Tabel 1 Reduktion af vandføringsevnen når spærren er installeret i indløb Lille vandføring (6-8 8 l/s) Stor vandføring (11-15 15 l/s) Spærretype ζ - værdi Vandførings- evne i forhold til system s stem Reduktion af vandfø- ringsevne ne ζ - værdi Vandførings- evne i forhold til system s stem Reduktion af vandfø- ringsevne uden spærre re uden spærre re Uden spærre 1,6 100 % 0 % 1,5 100 % 0 % Thiim 4,0 63 % 37 % 3,6 64 % 36 % Nordic 2,4 82 % 18 % 1,6 97 % 3 % EK 2,5 80 % 20 % 1,5 100 % 0 % WiseTrap 1,6 100 % 0 % 1,5 100 % 0 % TJ vandlåsmodel 5,2 55 % 45 % 4,5 58 % 42 % Tabel 2 viser den gennemsnitlige ζ værdi for de gennemførte målinger, samt hvilken vandføringsevne systemet har i forhold til et system uden spærre for spærrer installeret i udløbet fra 1 m brønden. Tabel 2 Reduktion af vandføringsevnen når spærren er installeret i udløb Lille vandføring (6-8 8 l/s) Stor vandføring (11-15 15 l/s) Spærretype ζ - værdi Vandførings rings- evne i forhold til system s stem Reduktion af vanfø- ringsevne ζ - værdi Vandførings rings- evne i forhold til system s stem Reduktion af vandfø- ringsevne uden spærre re uden spærre re Uden spærre 1,6 100 % 0 % 1,5 100 % 0 % Thiim 3,9 64 % 26 % 3,5 65 % 25 % Nordic 2,3 83 % 17 % 2,0 86 % 16 % EK 2,1 87 % 13 % 1,7 94 % 6 % WiseTrap 1,6 100 % 0 % 2,1 84 % 16 % TJ vandlåsmodel 5,2 55 % 4 % 4,5 58 % 42 %
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 10 6 Diskussion De her dokumenterede forsøg og resultater er opnået i en forsøgsopstilling, hvor målepukterne er placeret 2,4 m uden for brønden på hver side. De målte ζ -værdier er kun gældende for denne opstilling. Det er imidlertid ikke den aktuelle ζ værdi, der er vigtig, men forskellen mellem ζ -værdien for et ledningssystem med brønd og uden rottespærre og ledningssystem med brønd og rottespærre. Ud fra de målte ζ -værdier kan forskellen mellem rottespærrer vurderes, og reduktionen i vandføringsevne beregnes. Turbulent strømning i brønden bevirker, at ζ værdien kan variere fra en prøvning til den anden. ζ værdien er således ikke en ensartet/nøjagtig værdi, men angiver en størrelsesorden. De vandstrømme, der er arbejdet med i dette forsøg (fra 6-8 l/s til 11-15 l/s) svarer til en normal kapacitet i et ledningssystem med dimension ø 150 mm og lagt med 15 fald. En beton- eller glaseret ledning ø 150 mm lagt med 15 fald vil kunne føre 8,5 l/s. Der er altså arbejdet med vandstrømme, der svarer til fuldt udnyttede ledninger, samt ledningssystemer der er lidt under pres pga. kraftige regnskyl/monsterregn. Ved forsøgene var ledningen fuldtløbende, og der stod vand i brønden op over bundløb og banket. Ved små vandføringer var strømningen meget rolig, men vandspejlet i brønden stod ofte og vippede lidt på grund af mindre turbulens i bunden af brønden. Ved store vandføringer opstod der i de fleste tilfælde kraftig turbulens i brønden med hvirvler og uroligt vandspejl. Ved nogle spærretyper vippede vandspejlet 4-5 cm. Denne turbulens betød, at enkelttabet kunne variere fra forsøg til forsøg. Ved de store vandstrømme var enkelttabet i visse tilfælde mindre end ved små vandstrømme. Dette skyldes, at den store vandstrøm skabte en jetstrøm i bunden af brønden, så en stor vandstråle blev presset gennem bundløbet, selv om der var kraftig turbulens i vandet over bundløbet. For alle spærrer var det tydeligt, at klapperne var meget let bevægelige. Selv ved små vandstrømme stod klapperne helt åbne. Ved et enkelt forsøg med en spærre i tilløbet havde klapperne sat sig fast i næsten åben tilstand. Dette bevirkede en kraftig jetstråle i brøndbunden og et enkelttab, der var meget mindre end de øvrige prøvninger på denne spærre. For langt de fleste spærrer var enkelttabet størst, når spærren var anbragt i indløbet af brønden. En spærre vil normalt være anbragt i udløbet af brønden, fordi man på den måde nemmere kan opdage en begyndende tilstopning. Kun for WiseTrap var dette ikke tilfældet. Her var det tydeligt, at det lange skjold over spærren ensrettede vandstrålen, når spærren sad i indløbet (se foto 3). Dermed var vandføringsevnen lige så god som i en brønd uden spærre. Når denne spærre/fælde sad i udløbet fra brønden, skabte skjoldet turbulens i vandet, og dette nedsatte vandføringen.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 11 Foto 3 Til venstre vises en WiseTrap,, hvor cylinderen, der indeholder spyddene altid vil sidde i selve brønden. Under forsøgene var denne cylinder fjer- net, da den ingen betydning havde for forsøgene. Til højre ses en Wi- setrap anbragt i tilløbet. Det ses at der er turbulens/bølger i vandover- fladen Spærretypen Thiim har et relativt stort enkelttab primært på grund af konstruktionen, hvor en plade foroven i spærren nedsætter ledningens tværsnit væsentligt (se foto 4). Foto 4 Pladen i spærren giver et stort enkelttab for spærretype Thiim Thiim Det største enkelttab havde spærretypen TJ vandlåsmodellen. Det store enkelttab skyldes, at der er indbygget en vandlås i ledningen efter brønden, og denne vandlås giver et stort tab. Ved store vandføringer blev dette enkelttab mindre, fordi vandet nåede udluftningsledningen, som brønden er forsynet med. Denne udluftning virker som et overløb ved store vandstrømme og leder vandet uden om vandlåsen. Ved et efterfølgende forsøg var denne udluftning korrekt dækket af en plade, som skal forhindre rotterne i at kortslutte spærren, se foto 5.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 12 Foto 5 Udluftningsrøret i TJ-vandlåsmodellen med og uden dækplade Disse forsøg er gennemført i ledninger med en dimension på ø 150 mm og med 1 m brønde. Resultaterne kan ikke umiddelbart overføres til andre dimensioner. I stikledninger med mindre dimensioner, f.eks. dimension ø 100/110 mm, vil rottespærrerne fylde forholdsvis mere i ledningen. Dermed giver de større enkelttab, og større reduktioner af vandføringsevnen. I større ledningsdimensioner, f.eks. ø 200-250 mm vil rottespærrerne fylde mindre i ledningen. Dermed giver de mindre enkelttab og mindre reduktion af vandføringsevnen.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 13 7 Konklusion Forsøgene viste, at anbringelse af rottespærrer i afløbsledninger kan nedsætte vandføringsevnen. For de undersøgte spærrer er der fundet følgende reduktioner i vandføringsevnen: Thiim: Anbragt i indløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 35 % Anbragt i udløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 25 % Nordic: Anbragt i indløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 3-20 % Anbragt i udløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 15 % EK: Anbragt i indløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 0-20 % Anbragt i udløb af brønde medfører spærren en reduktion af vandføringsevnen på ca. 5-15 % WiseTrap: Anbragt i indløb af brønde medfører fælden en reduktion af vandføringsevnen på 0 % Anbragt i udløb af brønde medfører fælden en reduktion af vandføringsevnen på ca. 0-15 % TJ-vandlåsmodel: Anvendelse af denne rottebrønd medfører en reduktion af vandføringen på 40-45 % Resultaterne gælder for rottespærrer indsat i et ledningssystem med dimensionen ø 150 mm og med 1 m brønde. Resultaterne kan ikke umiddelbart overføres til andre dimensioner af ledningssystemer.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 14 Bilag 1: Resultater fra laboratorieprøvningen Resultaterne af de gennemførte forsøg ses i tabel 1, hvor enkelttabet er vist for alle de målinger, der er gennemført. Tabel 1 Spærretype Resultater af de gennemførte prøvninger. Tabellen viser enkelttabet for de forskellige spærretyper per Uden spærre 1,6 1,6 ζ -værdi for lille l vandføring (6 8 l/s) + Gennemsnit: 1,6 0 Thiim i indløb 3,9 3,9 4,2 + 0,2 Gennemsnit: 4,0 0,1 Thiim i udløb 3,9 3,9 + Gennemsnit: 3,9 0 Nordic i indløb 2,0 2,1 2,6 2,7 + 0,3 Gennemsnit: 2,4 0,4 Nordic i udløb 2,1 2,4 + 0,1 Gennemsnit: 2,3 0,2 Ernst Kragh i indløb 2,7 2,3 + Gennemsnit: 2,5 0,2 Ernst Kragh i udløb 2,1 2,0 + 0 Gennemsnit: 2,1 0,1 WiseTrap i indløb 1,5 1,3 Gennemsnit: 1,4# WiseTrap i udløb 1,6 1,4 + 0 Gennemsnit: 1,6 0,2 TJ vandlåsmodel 5,1 5,4 5,1 5,3 4,8 + 0,2 Gennemsnit: 5,2 0,4 # Ingen spærre får et enkelttab, der er mindre end for en brønd uden spærre. ζ -værdi for stor s vandføring (11-15 l/s) 1,4 1,4 1,6 + Gennemsnit: 1,5 0,1 3,7 3,4 + 0,1 Gennemsnit: 3,6 0,2 3,5 3,5 + Gennemsnit: 3,5 0 1,6 1,5 1,6 + 0 Gennemsnit: 1,6 0,1 2,0 2,0 2,0 + Gennemsnit: 2,0 0 1,5 1,5 + Gennemsnit: 1,5 0 1,6 1,7 + 0 Gennemsnit: 1,7 0,1 1,4 1,6 + 0 Gennemsnit: 1,6 0,2 2,0 2,1 + 0 Gennemsnit: 2,1 0,1 3,6 (overløb i funktion uden plade foran) 4,5 (overløb i funktion med plade foran)
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 15 Bilag 2: : Prøvningsmetode Hydraulisk tab ved installation af rottespærrer i afløbsinstallationer. Formål Denne prøvningsmetode angiver en måde at estimere det hydrauliske tab/enkelttabet, der kommer, når rottespærrer installeres i afløbsinstallationer. Prøvningsopstilling I laboratoriet opbygges en opstilling som vist i figur 1. Opstilling er opbygget af plastrør i dimension ø 160 mm. 7 1 m betonbrønd 6 7 Vand ind 2 3 Vand ud 8 9 4 4 1 0 2,4 m Figur 1 Skitse af forsøgsopstilling 1. Tilløbsbrønd 2. Vandtilsætning 3. Måling af vandføring 4. Ledningssystem ø 160 mm 5. Fald = 0 6. 1 m betonbrønd eller 400 mm plastbrønd 7. Trykudtag til måling af vandspejlshøjde 8. Udløbsbrønd 9. Overløbskonstruktion til fiksering af vandspejlet 5 0 2,4 m ø 160 mm Opstillingen består af en tilløbsbrønd, en ledningsstrækning med en 1 m betonbrønd indbygget og en afløbsbrønd. Ved hjælp af trykudtag på hver side af brønden kan tryktabet over brønden måles (dette tryktab er vanskeligt at beregne). Hele opstillingen er vandret. Den nødvendige trykhøjde, for at vandet kan løbe, skabes ved en højdeforskel i vandniveau mellem tilløbsbrønden og afløbsbrønden. Vandet, der tilsættes i tilløbsbrønden, passerer en vandmåler, så vandføringen i det enkelte forsøg kan registreres. Vandtilsætningen skal foregå, så der ikke blandes luftbobler ind i vandet, og så vandspejlet i tilløbsbrønden er roligt. Afstanden fra tilløbsbrønden til trykudtaget skal være ca. 3 m, så strømningen ved trykudtaget er stabil. Der må ikke være luftbobler i vandstrømmen. Trykudtagene/målepunkterne kan være gennemsigtige standrør, hvor vandets niveau kan måles, eller udtag med manometre til automatisk trykmåling. Trykudtagene skal være placeret 2,4 m fra brøndsiden på begge sider af brønden. Udløbsbrønden skal være forsynet med et overløb til en fast regulering af vandspejlshøjden ved udløbet. Dette kan f.eks. være en opadvendt 90 bøjning.
Rottespærreprojektet: Rapport for forsøg 5 Reduktion af vandføring ved brug af rottespærrer Side 16 Når vandtilsætningen starter, skal der gå 10-15 minutter inden måling påbegyndes, så strømningen når at stabilisere sig. Først gennemføres forsøg med et system uden rottespærre og denne måling repræsenterer en normal situation. Der gennemføres forsøg med rottespærren placeret i indløbet af brønden og derefter med rottespærren placeret i udløbet af brønden. Alle forsøgene gennemføres med en lille vandstrøm (5-8 l/s) og en stor vandstrøm (12-15 l/s) Forsøgene gennemføres minimum tre gange. Hvis et af resultaterne er meget forskelligt fra de andre, gennemføres endnu et-to forsøg, og det resultat, der falder uden for, kasseres. Hydraulisk kan et enkelttab beregnes efter formlen: h = ζ x = ζ x (1) 2g 2 x g x A 2 Hvor: v 2 Q 2 h = Forskel i trykhøjde mellem 2 målepunkter (m) ζ = Enkelttabet v = Vandhastigheden i røret (m/s) g = Tyngdeaccelerationen (9,81 m/s 2 ) A = Tværsnitsareal af røret/ledningen (m 2 ) Q = Ledningens vandføring (m 3 /s) h x 2g h x 2 x g x A 2 ζ = = (2) v 2 Q 2 ζ -værdien beregnes for hvert af de gennemførte forsøg. Derefter anvendes gennemsnittet og denne ζ værdi bruges til beregning af en vandføring gennem systemet f.eks. ved en trykforskel på 0,1 m. Vandføringen beregnes efter formlen: Q = h x 2 x g x A 2 (3) ζ Derefter kan reduktionen i vandføringsevne beregnes ved at sammenligne vandføringen gennem systemet med brønden uden rottespærre med vandføringen gennem systemet med rottespærre installeret.