Module B2300 Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen Inhoud 1 Inleiding 3 1.1 Verantwoording 3 1.2 Wat is veranderd? 4 1.3 Opstellers en begeleidingscommissie 4 1.4 Leeswijzer 4 2 Functioneren stedelijk grondwatersysteem 5 2.1 Geohydrologische begrippen 5 2.2 Grondwaterstroming op straatniveau 7 3 Ontwerpproces 10 4 Maatregelen tegen grondwateroverlast 12 4.1 Maaiveld ophogen 12 4.2 Grondwatertechnische maatregelen treffen 12 4.2.1 Meer open water graven 12 4.2.2 Horizontale drainage aanbrengen 13 4.2.3 Verticale drainage aanbrengen 14 4.2.4 Grondverbetering aanbrengen 15 4.2.5 Oppervlaktewaterpeil verlagen 15 4.3 Bouwkundige maatregelen 15 5 Functioneel ontwerp horizontale drainage 16 5.1 Basisbegrippen 16 5.2 Drainagestructuur 17 5.2.1 Typen drainage 17 5.2.2 Voorkeursstructuur 19 5.2.3 Lozingspunten 19 5.2.4 Particuliere aansluitingen 19 5.3 Drainageniveau en gewenst ontwateringsniveau 20 5.4 Drainage-aanlegniveau en drainage-instelniveau 21 5.4.1 Opbolling 21 5.4.2 Intreeweerstand 21 5.4.3 Oppervlaktewaterpeil 21 5.4.4 Stijghoogte diepere watervoerende pakketten 22 5.5 Drainageleidingen 22 5.5.1 Diameters 22 5.5.2 Opstuwing 22 5.5.3 Omhullingsmateriaal en sleufaanvulling 23 5.5.4 Horizontaal of onder afschot 24 5.5.5 Kwetsbaarheid bij graafwerkzaamheden 24 5.5.6 Gecombineerde en gescheiden drainagesystemen 24 5.6 Onderhoud 25 5.7 Milieuprestaties 25 Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen B2300 Leidraad riolering 1
6 Bouwkundige maatregelen 28 6.1 Onderzoek vochtoverlast 29 6.2 Vochttransport in woningen 29 6.2.1 De kruipruimtebodem 29 6.2.2 Vochttransport vanuit de kruipruimte 30 6.3 Bouwkundige maatregelen 31 6.3.1 Verbeteren kruipruimteklimaat 31 6.3.2 Blokkeren vochttransportroutes 32 Trefwoorden 34 Bijlage 1 Begrippen 36 Leidraad riolering B2300 Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen 2
1 Inleiding 1.1 Verantwoording Deze module gaat over het functioneel ontwerpen van maatregelen tegen grondwateroverlast. U kunt deze module toepassen als sprake is van grondwateroverlast of om grondwateroverlast te voorkomen. Modules ontwerpcyclus Het ontwerpproces bestaat uit drie stappen (zie ook figuur 1.1). De basis voor een functioneel ontwerp is het schetsontwerp (module B1100), waarin alleen de hoofdlijnen (bestemming van waterstromen en structuur) staan. Het functioneel ontwerp (modules B2100, B2200 en B2300) geeft het systeem zijn dimensies. De detaillering en aanleg (module B3000) sluiten de ontwerpcyclus af. Regelmatige terugkoppelingen tussen het schets-, functioneel en detailontwerp spelen een belangrijke rol binnen het ontwerpproces. beleidsuitgangspunten A-serie C2100 grondwater afvalwater B1100 hemelwater schetsontwerp resultaat: - structuur - locatie gemalen/ uitlaten - m 2 oppervlakte - m 3 afvalwater functioneel ontwerp inrichting systeem Figuur 1.1 Indeling modules op basis van de drie ontwerpstappen: schetsontwerp, functioneel ontwerp en detailontwerp C2150 C2200 B2100 B2200 B2300 resultaat: - diameters - BOB s - capaciteiten - locatie leidingen, putten en voorzieningen dimensionering systeem D-serie B3000 detailontwerp resultaat: - vormgeving - materiaalkeuze - aanlegmethode dimensionering onderdeel De modules leggen een koppeling met de bestemming van het water (zie ook figuur 1.2). De beleidsuitgangspunten voor de inzameling en het transport van afval- en hemelwater vindt u in de modules van de A-serie. De modules C2100 en C2200 behandelen de maatstaven en meetmethoden voor de toetsing en beoordeling van het ontwerp. Module C2150 beschrijft hoe u kunt omgaan met hydraulisch functioneren onder extreme omstandigheden. Deze module B2300 ligt in het verlengde van module A2500 Grondwateroverlast in bebouwd gebied. Module A2500 geeft inzicht in de rol en werking van het grondwatersysteem in relatie tot de gemeente lijke watertaken en opgaven. Daarbij ligt de nadruk op uitgangspunten voor beleidsontwikkeling. Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen B2300 Leidraad riolering 3
Figuur 1.2 Waterstromen, hun bestemming, typering van systemen en verwijzing naar de relevante modules rwzi bestemming bodem oppervlaktewater waterstroom afvalwater afvalwater hemelwater regenwater grondwater grondwater dwa B2100 vgs gemengd infiltratie drainage It-riool wadi hwa drainage B4000 B2200 B2300 gemengd = combinatie van waterstromen = minder gewenste situatie 1.2 Wat is veranderd? Deze aangepaste module gaat dieper in op het ontwerp van grondwatertechnische maatregelen. Zo is de module uitgebreid met de werking van het grondwatersysteem op straatniveau en een afwegingskader waarom u bepaalde maatregelen treft. De module besteedt meer aandacht aan (de keuze van) maatregelen in en om de woning. Het ontwerp van drainagesystemen is uitgebreid met de criteria die horen bij een functioneel ontwerp. 1.3 Opstellers en begeleidingscommissie Arnout Linckens en Johan Bouma van Wareco Ingenieurs hebben deze module opgesteld. De begeleidingscommissie bestond uit: Chris Griffioen Elro Hagens Arjo Hof Erwin Rebergen Ronald Wentink René van de Werf Harry van Luijtelaar Waterschap Groot Salland, voorzitter Gemeente Bloemendaal Gemeente Almere Gemeente Utrecht Tauw, Deventer Hoogheemraadschap van Delfland Stichting RIONED 1.4 Leeswijzer Hoofdstuk 2 beschrijft de werking van het stedelijk grondwatersysteem op straatniveau. Hoofdstuk 3 gaat in op het ontwerpproces. Hoofdstuk 4 behandelt de maatregelen om grondwateroverlast tegen te gaan. Welke maatregelen zijn er en wanneer kunt u deze toepassen? Hoofdstuk 5 beschrijft het functioneel ontwerpen van horizontale drainage. Waarmee moet u rekening houden? Hoofdstuk 6 geeft inzicht in de bouwkundige maatregelen die huiseigenaren aan hun woning kunnen treffen om de effecten van een hoge grondwaterstand te beperken of voorkomen. Leidraad riolering B2300 Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen 4
2 Functioneren stedelijk grondwatersysteem Voordat u maatregelen tegen grondwateroverlast treft, bepaalt u eerst of sprake is van grondwateroverlast of dat u grondwateroverlast kunt verwachten. Wanneer sprake is van grondwateroverlast, vindt u in module A2500 Grondwateroverlast in bebouwd gebied. De lokale criteria voor grondwateroverlast staan in het gemeentelijk rioleringsplan (GRP). Om maatregelen tegen grondwateroverlast uit te werken, is inzicht nodig in: de bodemopbouw (zie module C2500); de grondwaterstanden (zie module C2500); de bodemdoorlatendheid (zie module C2510); de werking van het grondwatersysteem op straatniveau. Dit hoofdstuk gaat in op de werking van het grondwatersysteem op straatniveau. 2.1 Geohydrologische begrippen Figuur 2.1 geeft het grondwatersysteem schematisch weer. Veel factoren beïnvloeden het functioneren van zo n systeem, zoals: de bodemopbouw; de wijze van bouwrijp maken; de historie (bijvoorbeeld of het riool vervangen is of de straat op oorspronkelijk aanleghoogte gebracht); neerslag en verdamping; de nabijheid en het peil van het oppervlaktewater; kwel en inzijging; verhard en onverhard oppervlak; aanwezige begroeiing; ondergrondse bouwwerken. neerslag evapotranspiratie Figuur 2.1 Geohydrologische begrippen grondwatersysteem infiltratie maaiveld (freatisch) grondwaterpeil kruipruimte onverzadigde zone slecht doorlatende deklaag verzadigde zone kwel inzijging watervoerend pakket slecht doorlatende laag watervoerend pakket afsluitende laag Bodemlagen en watervoerende pakketten De bodem bestaat uit verschillende lagen die afwisselend goed of minder goed doorlatend zijn. Grondsoorten als zand en grind zijn goed doorlatend, terwijl leem, klei en veen juist slecht doorlatend zijn. Tussen de slecht doorlatende lagen bevinden zich de zogenaamde watervoerende pakketten. Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen B2300 Leidraad riolering 5
Freatisch grondwaterpeil en (on)verzadigde zones Het freatische grondwaterpeil geeft aan vanaf waar de poriën volledig gevuld zijn met water. Onder dit peil ligt de verzadigde zone, erboven de onverzadigde zone. In de onverzadigde zone komt door capillaire werking (optrekkend) bodemvocht voor. Het verschil tussen bodemvocht en grondwater is dat de poriën bij grondwater volledig gevuld zijn en bij bodemvocht niet. Inzijging en kwel Afhankelijk van de drukverschillen in de afzonderlijke lagen is uitwisseling tussen de watervoerende pakketten mogelijk door de slecht doorlatende laag heen. Grondwater stroomt van plaatsen of bodemlagen met een hoge naar plaatsen met een lage druk, via de weg van de minste weerstand. Afhankelijk van de richting waarin water door de slecht doorlatende laag beweegt, is sprake van inzijging (naar beneden) of kwel (naar boven). Infiltratie en evapotranspiratie Infiltratie is het proces waarbij water vanaf het grondoppervlak de bodem ingaat. Planten en bomen nemen een deel van de neerslag op. Ook verdampen zij vocht; dit heet evapotranspiratie. In stedelijk gebied bepalen drooglegging en ontwatering de eisen die aan grondwateroverlastmaatregelen gesteld worden (zie figuur 2.2). Figuur 2.2 Ont- en afwatering maaiveld drooglegging grondwaterpeil (minimale) ontwateringsdiepte opbolling open water = afwatering drainage = ontwatering Ontwatering Ontwatering is de waterafvoer van percelen naar de grotere watergangen. Deze afvoer is mogelijk door natuurlijke stroming over of door de grond naar het oppervlaktewater, of door drainage. Afwatering Afwatering is het transport door een stelsel van sloten, grachten en kanalen naar de boezem, rivier of zee. Drooglegging Het hoogteverschil tussen de waterspiegel in een waterloop en het maaiveld. Ontwateringsdiepte Het hoogteverschil tussen het maaiveld en de grondwaterstand. Opbolling Het hoogteverschil tussen de waterstand in de ontwateringsmiddelen (watergang, drainageleiding) en de grondwaterstand tijdens een afvoersituatie. Leidraad riolering B2300 Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen 6
2.2 Grondwaterstroming op straatniveau De grondwaterstroming in stedelijk gebied is op een kleine ruimte complex. Dit komt door de vele invloeden, zoals verharding, beplanting, (verstoorde) bodemopbouw en ondergrondse infrastructuur. Hierdoor kan de grondwaterstand op een korte afstand sterk verschillen. Volgens de Waterwet is de gemeente verantwoordelijk voor het freatische grondwater in de openbare ruimte. Voor ontwatering van stedelijk gebied is inzicht nodig in het grondwatersysteem en de bodemopbouw binnen een straat. Het straatcunet onderscheidt vier typen bodemopbouw: zandige toplaag; klei-/veenlaag met integrale ophooglaag; vergraven klei-/veenlaag; cunettenmethode. De figuren 2.3 t/m 2.6 geven deze vier typen bodemopbouw met bijbehorende grondwaterstroming weer. Zandige toplaag Figuur 2.3 Verloop grond - waterpeil bij drainage in straat met zandige toplaag Onder de weg, de woning en de achtertuinen bevindt zich een goed doorlatende zandlaag van enkele meters dik. De woningen zijn gefundeerd op staal. De grondwaterstand buiten het wegcunet komt overeen met of wordt in grote mate bepaald door de grondwaterstand in het wegcunet. De grondwaterstand in het wegcunet is afhankelijk van de staat van het riool, de aanwezigheid van drainage en de uitwisseling met oppervlaktewater. Aanleg van drainage bij een dikke zandige toplaag heeft veel invloed op de grondwaterstand op particulier terrein. Dit komt door de goede doorlatendheid en de dikte van de toplaag. Functioneel ontwerp: grondwater(overlast) maatregelen B2300 Leidraad riolering 7
Het volledige document is beschikbaar voor begunstigers. Dit document is volledig beschikbaar voor begunstigers van Stichting RIONED. Als uw organisatie begunstiger is, kunt u inloggen via http://www.riool.net/login. Vervolgens kunt u dit document volledig bekijken door hier te klikken. Meer informatie over het begunstigerschap van Stichting RIONED kunt u vinden op http://www.riool.net/-/info-over-begunstigerschap.