Infiltratie van hemelwater in de bodem
Achtergrond/inleidingHemelwater (regenwater en smeltwater van sneeuw en hagel) horen niet in het rioolstelsel. Tot de 80er jaren van de vorige eeuw was het echter gebruikelijk zgn. gemengde riolen aan te leggen waar zowel afvalwater als hemelwater in terecht kwam. Tegenwoordig wil men juist geen hemelwater meer in het riool om de volgende redenen:
- Rioolwaterzuiveringsinstallaties raken vol bij hevige neerslag en lozen dan minder goed behandeld afvalwater. Dit heet overstorten en het is de grootste bron van oppervlaktewater vervuiling in Nederland.
- Oudere rioolstelsels in steden zijn niet groot genoeg om steeds meer nieuwe wijken op aan te sluiten.
- Onder het verharde oppervlak blijft de grond droog en treed er verdroging op.
Omdat het de bevolking, de economie en het waterverbruik nog steeds groeien komt er nog altijd meer afvalwater in de riolering. Willen we de bestaande waterzuiveringsinstallaties en de riolen niet overbelasten dan mag er daarom geen hemelwaterafvoer van verhard oppervlak meer aangesloten worden de riolering. Sterker nog: op veel plaatsen wil men juist het omgekeerde bewerkstelligen. Daar spreekt men van afkoppelen.
Afkoppelen, Definitie.Het aanpassen van hemelwater afvoer (HWA) leidingen waardoor deze niet langer op het vuilwater riool lozen.
Uiteraard moet het hemelwater op een manier afgevoerd worden zodat er geen overlast ontstaat.
Oppervlakte infiltratieEr zijn uiteenlopende manieren om het hemelwater in de bodem te laten infiltreren.
Men kan eenvoudig een stuk tussen de regenpijp uit zagen, de onderkant afdoppen en over de bovenkant een bocht schuiven. Het water valt dan voor de gevel op de grond en kan in de tuin infiltreren. Dit is de eenvoudigste vorm van bovengronds afkoppelen of oppervlakte infiltratie.
Alleen indien het dakoppervlak klein is (kleiner dan 10 m2) de bodem vanaf de gevel omlaag loopt is deze infiltratie methode aan te raden.
Waar veel onverharde ruimte is en de bodem is goed doorlatend kunnen ook grotere oppervlakten afgekoppeld worden. Het is goed om uit te gaan van 0,5 m2 tuin oppervlak per m2 af te koppelen dakoppervlak. Laat het water niet dichter bij de woning vrij dan de diepte van de kruipruimte of de kelder ter plaatse. Zo kan veilig afgekoppeld worden zonder dat de kruipruimte of de kelder vochtig wordt. Het is heel goed mogelijk het water via een zgn. molgoot de tuin in te laten lopen. Waar voldoende hoogte verschil in de tuin is kan ook gekozen worden voor een ondergrondse buis die verder van het huis aan de oppervlakte komt.
Een variant op oppervlakte infiltratie is de zgn. wadi. Een wadi is een lager gelegen stuk grond zoals een greppel of een glooiende kuil die doorgaans geen water bevat en waar hemelwater heen geleid wordt. Er zijn twee soorten wadi’s te onderscheiden. Bij de eenvoudigste is het bergend volume van de wadi eenvoudig het volume onder de inlaatpunten voor water. Detritus (dood organisch materiaal) en zand die met het hemelwater mee de wadi in komen blijven op de bodem achter en kunnen tijdens droge perioden gemakkelijk verwijderd worden. Dit laatste geldt ook voor de technisch interessantere wadi’s die onder het inlaatniveau een slokkop (afvoerputje) hebben waarmee water naar een onder de wadi gelegen ondergrondse infiltratievoorziening geleid wordt. Hierdoor kan de capaciteit van de wadi aanzienlijk vergroot worden zonder dat een onwenselijk diepe kuil ontstaat.
Er zijn veel soorten ondergrondse infiltratievoorzieningen.
Enkele voorbeelden:
- Zakput
- Waterdoorlatende buizen
- Drainageslang met bovengrondse uitloop
- Grindkoffer
- Infiltratiekrat
Er zijn situaties denkbaar waarbij er redelijk vrij gekozen kan worden welke methode men kiest en er zijn ook omstandigheden waarbij men “veroordeeld” is tot een bepaalde methode.
Enkele algemeen geldende regels voor infiltratie:
- De infiltratievoorziening moet in zijn geheel ruim boven het grondwater geplaatst zijn.
- Ondergrondse infiltratievoorzieningen worden voorafgegaan door blad/loof-afscheiders en zandvangputten (uitzondering: zakput).
Het volume van de infiltratievoorziening is gerelateerd aan het oppervlak waarvan het water er op geloosd wordt. - De waterdoorlatendheid (K-waarde) van de bodem is van invloed op de snelheid waarmee de infiltratievoorziening leeg kan lopen.
Om er voor te zorgen dat grof vast materiaal (bladeren, takjes, mosbollen, etc.) niet in de infiltratievoorziening terecht komen worden blafascheiders of loofafscheiders geplaatst. Deze zijn verkrijgbaar in diverse diameters in kunststof en in zink.
Nadat de regenpijp/HWA onder het maaiveld is verdwenen wordt het water onder afschot vanaf de woning naar een zandvangput geleid. In de zandvangput kan het zand bezinken en gaat alleen water met opgeloste stoffen of fijn organisch materiaal verder naar de infiltratievoorziening. Sommige zandvangputten zijn voorzien van een fijnmazige zeef. De praktijk heeft uitgewezen dat deze zeven verstopping kunnen veroorzaken. Over nut en noodzaak van de zeven zijn de meningen verdeeld.
Zakpakputten zijn van oudsher bekend om overtollig water in de bodem weg te laten zakken. Dat kan hemelwater zijn maar vroeger werden er ook vaak septic tanks op aangesloten. Zo kwam afvalwater met uitsluitend opgeloste organische bestanddelen samen met hemelwater in de zakput en werd dit samen in de bodem geïnfiltreerd. Een zakput is van boven toegankelijk en kan redelijk eenvoudig schoongemaakt worden waardoor het plaatsen van een zandvanger niet noodzakelijk is. Zakputten zijn verkrijgbaar in uiteenlopende afmetingen in zowel beton als kunststof.
Er zijn zowel horizontaal als verticaal te plaatsen systemen op de markt.
Horizontaal zijn deze er in zowel beton als kunststof en verticaal alleen in kunststof. Vanwege de omvangrijke afmetingen en machines is het ongebruikelijk dat er op woning of gebouw niveau gebruik wordt gemaakt van waterdoorlatende buizen. Dit ligt anders voor het infiltreren van hemelwater afkomstig van straten en bijvoorbeeld bedrijventerreinen. Waterdoorlatende buizen worden daarom meestal ingezet bij gemeentelijke projecten.
Een laagdrempelige mogelijkheid voor het infiltreren van hemelwater afkomstig van daken van woningen. Na de zandvangput wordt een dikke drainageslang omwikkeld met anti worteldoek aangebracht. Deze kan een tracé volgen door de tuin waarvan men wil dat dit deel van de tuin natter wordt. Aan het uiteinde komt de slang boven de grond op een plaats waar overstromen bij hevige neerslag geen kwaad kan. Het uiteinde van de slang moet hierbij lager zijn dan de hoogte van het maaiveld bij de woning.
Grindkoffer
Samen met de zakput de klassieke ondergrondse infiltratievoorziening. Grindkoffers bestaan uit relatief goedkoop materiaal (grind en anti worteldoek) en kunnen onder bestrating toegepast worden. Toch worden ze weinig gebruikt. Dit komt omdat er een groot volume grindkoffer nodig is om een veel kleiner buffervolume voor water te creëren. Het grind meent zelf een groot deel van het volume in. Hierdoor komt er veel grond vrij waar lang niet altijd een goede bestemming voor is op het zelfde perceel.
Infiltratiekratten zijn de moderne en logische variant op grindkoffers. Vanwege het grote open volume (meer dan 90%) blijven de graafwerkzaamheden tot een minimum beperkt en de kratten zijn voor een persoon hanteerbaar. Als de grootte van de infiltratievoorziening bekend is kan men eenvoudig het juiste aantal kratten van een bepaalde grootte plaatsen.
Vanwege de populariteit van infiltratiekratten zijn er veel varianten van uiteenlopende prijzen en uiteenlopende kwaliteiten. Infiltratiekratten worden omwikkeld met geotextiel om ervoor te zorgen dat het water er wel uit maar de grond er niet in kan.
Hemelwater zakt van zelf de bodem in. De snelheid waarmee dat gebeurd is afhankelijk van de hydrologische conductiviteit (waterdoorlatendheid) van de bodem. Deze hangt weer af van bijvoorbeeld de deeltjesgrootte en de fractie organische stof. De hoeveelheid water die weg kan zakken is evenredig met het oppervlak van de bodem, logisch. Bij ondergrondse infiltratievoorzieningen vergeten velen dit echter. Zowel de waterdoorlatendheidvan de bodem, het volume van de in filtratievoorzieningen het oppervlak van met name de zijkant van de infiltratievoorziening spelen een rol. Ook is het belang rekening te houden met de grondwaterstand en de capillaire zone er boven. Dit alles heeft te maken met de snelheid waarmee de infiltratievoorziening leeg kan lopen. Maar deze zal ook vol lopen met water. Dit hangt natuurlijk af van de afmetingen van het oppervlaken de hevigheid van de bui. Maar ook van de hoeveelheid neerslag in de periode er aan voorafgaand aan de bui, het soort dak (“plat” of hoe schuin) en het materiaal van het dak of de verharding. Al deze variabelen kunnen de keuze voor een methode van infiltratie en het volume van de infiltratievoorziening beïnvloeden.
De praktijk
Het dimensioneren van, en de keuze van materialen voor infiltratievoorzieningen is maatwerk. Overal in het land zijn voorbeelden te vinden van hoe het mis is gegaan omdat de (riolerings)aannemer of de hovenier of zelfs het grote (dure) adviesbureau er toch niet zoveel van begreep als men tegen de opdrachtgever wel beweerd had. Ondergetekende heeft een stevige theoretische achtergrond op dit gebied en tien jaar praktijkervaring met het daadwerkelijk afkoppelen van gebouwen tot 6000 m2. Wilt u een doordacht en goed werkend infiltratiesysteem voor u woning, gebouw of wijk in uw gemeente?
Neem dan contact op met Gerrit Box, Wagenings ingenieur in afvalwaterzuivering en al ruim tien jaar zelfstandig ondernemer in hemelwaterbenutting decentrale waterzuivering (helofytenfilters) waterhergebruik en infiltratie van hemelwater in de bodem.
Klik hier voor contact