Drainageontwerp J.P. Thijssepark Naarden. Definitief

Transcriptie

1 Drainageontwerp J.P. Thijssepark Naarden Definitief

2

3 Drainageontwerp J.P. Thijssepark Naarden Definitief Uitgebracht aan: Civitas Advies B.V. Postbus BH ALMERE Auteur ing. L.C. van den Dikkenberg Kenmerk BK21 RAP Vrijgave ir. J.H. Bouma Datum Status Definitief

4 Wareco is het Nederlandse ingenieursbureau op het gebied van water, bodem en funderingen. Onze kracht is de integratie en combinatie van de specialisaties. We doen onderzoek en geven advies. We maken plannen en begeleiden de uitvoering. Enthousiast, persoonlijk en innovatief. Al 35 jaar leveren we maatwerk, met als resultaat hoge kwaliteit en duurzame, kostenbesparende oplossingen. Vanuit haar vestigingen in Deventer en Amstelveen bedient Wareco met circa 60 professionals overheden, bedrijfsleven en particulieren. Wareco beschikt over een ISO 9001 gecertificeerd kwaliteitssysteem en een ISO gecertificeerd milieumanagementsysteem. Daarin worden de kwaliteit van onze adviseurs, de producten die we leveren en het adviesproces duurzaam geborgd. BK21 RAP

5 Inhoudsopgave Tekst pagina 1. Inleiding Algemeen Doel Gebruikte gegevens Projectgebied Algemeen Bebouwing Bodemopbouw Riolering Grondwaterstanden Drainage ontwerp Algemeen Definities Uitgangspunten Ontwerp Hydraulische toetsing en diameter leidingen Onderhoud en monitoring Aanbevelingen Bijlagen 1 Overzichtstekening ontwerp 2a Principedetail drainage-doorspuitput 2b Principedetail drainage-inspectieput 2c Principedetail overstortput 3 Hooghoudt berekening BK21 RAP

6

7 1. Inleiding 1.1. Algemeen In het gebied J.P. Thijssepark en een deel van de Keverdijk in Naarden wordt grondwateroverlast ervaren. In dit deel van Naarden zullen werkzaamheden aan het riool plaatsvinden welke samenhangen met de ouderdom van het rioolstelsel en met wateroverlast. In november 2014 heeft Wareco een beknopt geohydrologisch onderzoek uitgevoerd in het projectgebied [BK21 NOT , Grondwater Thijssepark Naarden]. Uit het geohydrologisch onderzoek bleek dat de bodem goed doorlatend is en dat aanleg van een horizontaal drainagesysteem bijdraagt aan de bestrijding van de grondwateroverlast. Figuur 1: Overzicht onderzoekslocatie (bron: aanbestedingsdocument gemeente Naarden) BK21 RAP Definitief 1

8 1.2. Doel Het doel van het project is het ontwerpen van een drainagesysteem waarmee de grondwaterstand rondom het J.P. Thijssepark kan worden beheerst. In voorliggend rapport is het ontwerp van het drainagesysteem beschreven Gebruikte gegevens Er is gebruik gemaakt van de volgende gegevens: [1] Grondwater Thijssenpark Naarden, Wareco Kenmerk BK21, NOT , 17 november [2] Gemeente Bussum en Gemeente Naarden, Basisrioleringsplan, R12-02, Grontmij, 29 augustus [3] Metingen grondwatermeetnet verstrekt bij Nota van Inlichtingen. [4] Waterplan Naarden-Bussum. [5] AHN2. 2 Definitief BK21 RAP

9 2. Projectgebied 2.1. Algemeen Het projectgebied ligt in het westelijk deel van de gemeente Naarden. Het totale oppervlak van het gebied is circa 17 hectare. Ten noorden wordt het projectgebied begrensd door de Naardertrekvaart en ten zuiden door de Rijksweg. Het maaiveld in het project gebied varieert van NAP +0,99 m tot NAP +0,56 m. Het maaiveld binnen het projectgebied loopt globaal af richting de kruising van de Churchillstraat en de Keverdijk. Het laagste punt ligt halverwege de Lepelaarstraat, hier is de hoogte van het maaiveld NAP +0,57 m. Figuur 2: Maaiveldhoogteverloop [5] BK21 RAP Definitief 3

10 Het streefpeil van de Naardertrekvaart is NAP -0,3 m. In de polders ten zuiden van de Rijksweg wordt een zomer- en winterpeil van NAP -1,2 m aangehouden (zie Figuur 3). Figuur 3: Oppervlaktewaterpeilen [4] 2.2. Bebouwing De bebouwing in het onderzoeksgebied dateert voornamelijk tussen de jaren 1940 en Zes woningen zijn gebouwd na In 1992 is het bouwbesluit ingegaan waarbij eisen ten aanzien van de vochtdichtheid van de vloerconstructies zijn opgenomen. Panden van voor 1992 kunnen daardoor kwetsbaarder zijn voor hoge grondwaterstanden. Civitas heeft resultaten aangeleverd van een uitgevoerde enquête naar grondwateroverlast in de wijk. In het merendeel van de retour gezonden enquêtebrieven is aangegeven dat vochtoverlast wordt ervaren en water onder de vloer voorkomt. Voornamelijk rondom het J.P. Thijssepark en in het gebied van de Nesciohof, Lepelaarstraat en Keverdijk zijn veel meldingen van klachten. 4 Definitief BK21 RAP

11 2.3. Bodemopbouw Uit recente boringen in het gebied, volgt dat de toplaag circa 1,0 tot 2,5 m dik is en bestaat uit matig fijn zand [1]. Deze toplaag betreft een ophooglaag die is aangebracht bij het bouwrijp maken van het gebied. Onder deze laag komt ter hoogte van de Nesciohof een sterk zandige kleilaag voor met een dikte variërend van 0,2 tot 1,0 m. In het zuidoostelijke gedeelte ter hoogte van de J.P. Thijssepark richting de Keverdijk komt ondiep veen voor. Over het algemeen is de doorlatendheid van de grond hoog. De doorlatendheid varieert van circa 0,6 m/d tot circa 15,5 m/d. Op een locatie is een doorlatenheid van 25 m/d gemeten [1]. De bodem heeft over het algemeen een doorlatendheid van circa 9,5 m/d Riolering De diepteligging van het huidige rioolsysteem varieert van NAP -0,05 m aan het J.P. Thijssepark tot NAP -2,23 m aan de Huibert van Eijkenstraat [2]. In een groot deel van het gebied ligt de rioleringsbuis onder de laagste grondwaterstand. Als het huidige riool lekkages vertoont, zal sprake zijn van een drainerende werking. Mogelijk vindt dan bij de geplande rioolvervanging een stijging van de grondwaterstand plaats Grondwaterstanden De gemeente Naarden heeft 18 peilbuizen in beheer. Van deze peilbuizen zijn vier in of nabij het projectgebied gesitueerd. Uit de metingen gedurende de periode 11 november 2013 tot 11 november 2014 volgt dat de ontwateringsdiepte ter plaatse van peilbuis NAA005, die geplaatst is aan J.P. Thijssepark 38, het kleinst is. Tabel 1: Hoogst en laagst gemeten grondwaterstanden [3] Peilbuisnummer Maaiveldhoogte (m NAP) Hoogst gemeten grondwaten grondwa- Laagst gemeterpeil (mnap) terpeil (mnap) Ontwateringsdiepte (m) NAA003 0,18-0,80-1,07 0,98-1,25 NAA005 0,99 0,71-0,21 0,28-1,25 NAA006 0,90-0,56-0,74 1,46-1,64 NAA008 0,96-0,52-0,77 1,48-1,73 BK21 RAP Definitief 5

12 Gedurende droge jaren kan de grondwaterstand uitzakken tot een niveau rond NAP -1,20 m. In figuur 4 zijn de gemeten grondwaterstanden gedurende een droge periode geïnterpoleerd. De hoogste grondwaterstanden komen aan het J.P. Thijsepark voor. Figuur 4: Indicatief isohypsenpatroon voor een droge periode. 6 Definitief BK21 RAP

13 3. Drainage ontwerp 3.1. Algemeen In dit hoofdstuk wordt het ontwerp van het drainagesysteem beschreven Definities De volgende definities worden gebruikt: Drainage-instelniveau: de hoogte van het ingestelde overstort- of lozingsniveau van het drainagesysteem ten opzichte van NAP. Intreeweerstand: de weerstand bij intreden van grondwater vanuit de bodem naar de drainageleiding, dit is het verschil in de grondwaterstand in de drainageleiding en daar direct buiten. Opstuwing: verhoging van de waterstand in het drainagesysteem bij waterafvoer veroorzaakt door wrijving van de leiding. Drainageniveau: de hoogte van de grondwaterstand ten opzichte NAP die bereikt wordt ter plaatse van het drainagesysteem (inclusief opstuwing- en intreeweerstand) als gevolg van de werking van de drainage. Drainage-aanlegniveau: de hoogte van de onderzijde van de drainagebuis (binnen onderkant buis, b.o.b.) ten opzichte van NAP Uitgangspunten Op basis van het maaiveldverloop wordt geadviseerd het water af te voeren ter hoogte van de kruising van de Churchillstraat en Rijksweg richting de polder in het zuidwesten. Met behulp van de formule van Hooghoudt is de opbolling tussen de drainageleidingen berekend en daarmee een theoretische inschatting van de gewenste drainageafstand verkregen, zie bijlage 3. Hierbij zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: Een k-waarde van 6,9 m/dag Een stationaire neerslag van 2,5 mm/dag Een wegzijging/kwel van 0,0 mm/dag Een verhardingspercentage van 40% Op basis van deze indicatieve berekening treedt een opbolling op van 0,1 m bij een drainageafstand van 45 m. Bij een afstand van 70 m vindt een opbolling groter dan 0,2 m plaats. Aanbevolen wordt in alle straten drainage aan te leggen. BK21 RAP Definitief 7

14 Het drainage-instelniveau wordt bepaald door de ontwateringseis, de intreeweerstand en de opbolling. Een landelijk gangbare norm voor de minimale ontwateringsdiepte is 0,7 m. Rekening houdend met de intreeweerstand en opbolling richting particulier terrein wordt een drainageinstelniveau van 1,0 m mv geadviseerd. Aanlegniveau drainageleidingen Uit de meetreeksen [2] blijkt dat de laagst gemeten grondwaterstanden in zomerperioden rond NAP -1,2 m liggen ter plaatse van peilbuis NAA003. Er wordt daarom geadviseerd de drainageleiding op een diepte van NAP -1,55 m aan te leggen (b.o.b.), rekening houdend met de diameter van de buizen. Op deze diepte ligt de drainageleiding onder het niveau van de representatief laagste grondwaterstand (RLG). De drainage wordt aangelegd in alle straten waar rioolvervanging wordt uitgevoerd. De afstand tussen de buitenkant van de drainage en het riool dient minimaal 0,75 m te bedragen zodat er voldoende ruimte is voor de drainageputten en de grindkoffer. Er zal na een KLIC-melding in het definitieve ontwerp moeten worden gekeken hoe rekening moet worden gehouden met kabels en leidingen Ontwerp De hoogte van de laagste grondwaterstand is maatgevend voor de ligging van de drainageleidingen. Geadviseerd wordt onderwater drainage aan te leggen en het drainage-instelniveau met zogenaamde opzetstukken in te stellen. Omdat de drainageleidingen continu onder de grondwaterstand liggen, worden de risico s op ijzerafzetting en wortelingroei sterk verminderd. Door het aanpassen van de hoogte van de opzetstukken kan het drainageniveau later eventueel verder worden ingeregeld. Figuur 5: Voorbeeld van een overstortput van onderwaterdrainage 8 Definitief BK21 RAP

15 Op basis van de maaiveldhoogte en een drainage-instelniveau van circa 1,0 m - mv is het gebied ingedeeld in verschillende drainage-instelniveaus, zie onderstaande figuur. Figuur 6: Drainage-instelniveaus Het ontwerp van het drainagestelsel in SOBEK is weergegeven in Figuur 7. Dit betreft een systeem met circa 3900 m drainageleidingen, met interne diameters variërend van Ø 100 mm tot Ø 300 mm (afvoerleiding). Er zijn zes interne overstorten in het drainagesysteem en één externe overstort op het poldergebied ten zuidwesten van het projectgebied. BK21 RAP Definitief 9

16 Figuur 7: Ontwerp drainagesysteem Het ontworpen systeem is een flexibel systeem. Wanneer de werking onvoldoende blijkt kan in de toekomst het drainage-instelniveau worden verlaagd tot maximaal 1,20 m, zodat op een lager niveau kan worden gedraineerd. De drainagebuizen worden aangelegd boven de scheidende bodemlaag. Om inspoeling van grond tegen te gaan en een goede toestroming van het grondwater mogelijk te maken, wordt geadviseerd de drainageleidingen in een grindkoffer van 500 x 500 mm aan te leggen. Bij de toepassing van deze oplossing is de intreeweerstand van de drainage minimaal. Geadviseerd wordt grind met een diameter van 2-6 mm toe te passen. Dit grind is fijn genoeg om te voorkomen dat te veel zand uit het wegcunet in de koffer stroomt en grof genoeg om te voorkomen dat het grind verstopt. Om verstoppingen te voorkomen worden geen doeken om de drainageleiding en grindkoffer toegepast en wordt het gebruik van kalkhoudende materialen (Duomix, kleemzand, et cetera) in de wegfundering afgeraden. 10 Definitief BK21 RAP

17 Daarnaast wordt geadviseerd om minimaal elke 75 m en aan het einde van een drainageleiding een drainage-inspectieput (minimaal Æ 425 mm) te plaatsen, ten behoeve van het onderhoud. Op kruisingen waar meerdere niveaus of leidingen bij elkaar komen wordt geadviseerd een grotere drainage-inspectieput te plaatsen (PVC Æ 600 mm), bij de kruising van de Churchillstraat en de Rijksweg wordt een put Æ 1000 mm geadviseerd. Lozingspunt Het drainagesysteem loost onder vrij verval op de zuidelijk gelegen polder. Hier wordt een streefpeil van NAP -1,2 m gehanteerd. Om de opstuwing in het systeem te verminderen zijn enkele tracés opgenomen met een vergrote diameter (Ø 150 mm), deze zijn weergegeven in figuur 8. Figuur 8: Tracé in rood aangegeven heeft een vergrote diameter om opstuwing in systeem te verminderen. BK21 RAP Definitief 11

18 4. Hydraulische toetsing en diameter leidingen Er is een hydraulische toetsing van het drainagesysteem uitgevoerd. Hiervoor is een schematisatie van het systeem gemaakt, en doorgerekend in het modelprogramma Sobek. Het toetscriterium is bij een constante neerslag van 2,5 mm/dag een maximale opstuwing in het meest bovenstrooms gelegen van 2 cm. Uitgangspunt bij de toetsing is dat 60% van het gebied onverhard is. Dit areaal is gelijkmatig verdeeld over de strengen. Bij een constante neerslag van 2,5 mm/dag voldoet het systeem. Er is nauwelijks opstuwing in het drainagesysteem aanwezig. De maximale opstuwing in de meest bovenstroomse put is kleiner dan 2 cm. De afvoer van het systeem voldoet in deze situatie Onderhoud en monitoring Rekening moet worden gehouden dat in het ontwerp één uitstroompunt is. Wanneer deze leiding verstopt, zal niet voldoende afvoer uit het gebied zijn. Doormiddel van het reinigen (doorspuiten) van deze leiding kan dit worden voorkomen. Overwogen kan worden een tweede uitstroompunt te realiseren ter hoogte van de kruising van de Lepelaarsstraat en de Rijksweg. Het vaste onderhoud van het drainagesysteem bestaat uit het periodiek doorspuiten van de drainageleidingen en -putten. Hiermee worden verstoppingen als gevolg van zandinspoeling en ijzerafzettingen tegengegaan. Geadviseerd wordt in beginsel de drainageleidingen jaarlijks te reinigen. Geadviseerd wordt de onderhoudsfrequentie na enkele jaren opnieuw te beoordelen en zonodig te wijzigen. Monitoring van het functioneren van het drainagesysteem kan plaatsvinden door middel van grondwaterstandsmetingen in peilbuizen nabij het drainagesysteem. Het systematisch grondwatermeetnet van de gemeente kan specifiek voor dit doel worden ingericht of aangepast. Op deze wijze kan verminderd functioneren tijdig worden gesignaleerd en de doorspuitfrequentie zonodig worden aangepast. 12 Definitief BK21 RAP

19 5. Aanbevelingen Geadviseerd wordt na de aanleg de werking en effectiviteit van het drainagesysteem te beoordelen. Op basis van deze beoordeling kunnen zonodig aanpassingen aan het drainagesysteem worden doorgevoerd. Hierbij wordt met name gedacht aan het aanpassen van het drainage instelniveau. Geadviseerd wordt na aanleg van het drainagesysteem gedurende een beperkte periode de waterkwaliteit van het afgevoerde grondwater in overleg met het waterschap regelmatig te monitoren. Aanbevolen wordt de bewoners te informeren over de mogelijkheid om zelf drainage op particulier terrein aan te leggen. BK21 RAP Definitief 13

20 BIJLAGEN

21

22 Bijlage 2a: Principedetail drainage-doorspuitput Project: BK21, drainageontwerp Thijssenpark Naarden A4 Document: BK21, bij2a Datum: Opgesteld: PKL Controle: BDI

23 Bijlage 2b: Principedetail drainage-inspectieput Project: BK21, drainageontwerp Thijssenpark Naarden A4 Document: BK21, bij2b Datum: Opgesteld: PKL Controle: BDI

24 Bijlage 2c: Principedetail overstortput Project: BK21, drainageontwerp Thijssenpark Naarden A4 Document: BK21, bij2c Datum: Opgesteld: PKL Controle: BDI

25 Bijlage 3 Berekening drainageafstand volgens Hooghoudt Project: Drainageontwerp Naarden Projectcode: BK21 Datum: Bepaling afvoer neerslag N = (m/dag) verhardingspercentage v = 40 (%) kwel of wegzijging K = (m/dag), positief is kwel, negatief is wegzijging De berekende specifieke afvoer (q) is meter per dag. Berekening drainafstand met de formule van Hooghoudt L2 = 4900 = 4900 afstand tussen de drains L = 70.0 (m) doorlaatfactor boven drainageniveau k1 = 6.90 (m/dag) doorlaatfactor onder drainageniveau k2 = 6.90 (m/dag) opbolling m = 0.22 (m) afstand tot ondoorlatende laag D = 0.50 (m) afvoer q = (m/dag) diameter drainbuis d = (m) breedte grindkoffer b = 0.50 (m) Bij een afstand tussen de drains (L) van 70.0 meter, is de maximale opbolling (m) berekend op 0.22 meter Berekening opbolling en grondwaterstand op afstand x vanaf drain afstand vanaf drain x = 35.0 (m) opbolling 0.22 (m) gewenst drainageniveau (m tov NAP) g.w.s. op afstand x vanaf drain (m tov NAP) Ontwatering 0.75 Grafische weergave opbolling 0.25 Opbolling volgens Hooghoudt L/10 2L/10 3L/10 4l/10 5L/10 6L/10 7L/10 8L/10 9L/10 L Drainageafstand Bijlage - berekening hooghoudt.xlsx pagina 1 van