Water zichtbaar maken: bovengrondse afvoer

Surface rainwater runoff, Hunsrückhaus am Erbeskopf, Germany © atelier GROENBLAUW, Amar Sjauw En Wa

Water zichtbaar maken: bovengrondse afvoer

Thema's

Het stedelijk gebied is voor het grootste deel verhard door wegen, parkeerplaatsen, pleinen, gebouwen en betegelde tuinen. Daardoor kan het regenwater dat op de stad valt nog maar in beperkte mate opgenomen worden door de ondergrond. Meestal wordt het regenwater afgevoerd via het riool waardoor het uit het zicht van de stadsbewoner verdwijnt en tijdens hevige regenbuien tot een overbelasting van het rioolstelsel of de zuivering kan leiden.

Bovengrondse afvoer van regenwater maakt het water weer zichtbaar in de stad en is in veel gevallen minder kostbaar dan de aanleg van een  gescheiden rioolstelsel.

Tegenwoordig wordt vaak zelfs bij voorkeur een bovengrondse afvoer als hemelwaterafvoer gerealiseerd omdat het watersysteem dan zichtbaar wordt en foute aansluitingen voorkomen kunnen worden. In de praktijk komt het namelijk vrij vaak voor dat bij de aanleg van een gescheiden stelsel het vuilwaterriool op het hemelwaterriool wordt aangesloten. Het afvalwater komt dan onbehandeld in het oppervlaktewater terecht. Bovengrondse hemelwaterafvoeren kunnen de betrokkenheid van bewoners bij de stedelijke waterhuishouding vergroten en goed uitgevoerd zijn ze een verrijking van het straatbeeld.

Nog een voordeel van bovengrondse afvoer is dat bewoners minder geneigd zijn vervuilende handelingen zoals het wassen van de auto op straat te doen. Uiteraard mogen bovengrondse afvoeren niet tot overlast leiden door plasvorming op straat. Regenwater van oppervlakken waar gemotoriseerd verkeer intensief gebruik van maakt, moet via het vuilwaterriool afgevoerd of gezuiverd worden. Hiervoor moet een inschatting worden gemaakt of eventueel worden aangevuld met een meting. Het regenwater van deze oppervlakken bevat meestal teveel verontreinigingen.

Mogelijkheden voor bovengrondse afvoer zijn onder andere open goten, holle wegen, bedekte goten en open waterlopen. De laatste variant biedt de mogelijkheid om grotere hoeveelheden regenwater af te voeren.

Greppels hebben een natuurlijke uitstraling en kunnen  hierdoor een bijdrage leveren aan de stedelijke natuurontwikkeling en hebben ook een redelijk zuiverende werking.

Uiteraard is het belangrijk dat bij de realisatie hiervan rekening wordt gehouden met voldoende afschot zodat het water in de gewenste richting wordt gestuurd. Bovengrondse regenwaterafvoeren kunnen de betrokkenheid van bewoners bij de stedelijke waterhuishouding vergroten en goed uitgevoerd zijn ze een verrijking van het straatbeeld.

EVA-Lanxmeer, Culemborg, The netherlands © Henri Cormont

Rekenregels

De dimensionering van afvoeren wordt bepaald door de af te voeren hoeveelheden regenwater en het beschikbare verhang tussen de plaats waar het water valt en waar het naar toe wordt gebracht. Bepalend hiervoor zijn het aangesloten verharde oppervlak en de mate van verharding van dit oppervlak.

De mate van verharding wordt uitgedrukt in de afvloeiingscoëfficiënt; deze varieert tussen 0 (onverhard, bijvoorbeeld tuinen) en 1 (volledig verhard, bijvoorbeeld wegen). Enkele voorbeelden hiervan zijn in de tabel opgenomen.

oppervlak A afvloeiingscoëfficiënt C
pannendaken 0.90
platte daken 0.50 – 0.70
asfaltwegen 0.85 – 0.90
tegelpaden 0.75 – 0.85
keibestrating 0.25 – 0.60
grindwegen 0.15 – 0.30
onbegroeide oppervlakken 0.10 – 0.20
parken 0.05 – 0.10

Als vuistregel voor uitbreidingsgebieden kan worden  aangehouden dat 50% van het oppervlak is verhard en 50% onverhard. Van dit verharde oppervlak bestaat iets meer dan de helft uit wegen, trottoirs en dergelijke en iets minder dan de helft uit daken.

In bestaande stedelijke gebieden is het percentage verhard oppervlak hoger. In een concrete situatie kan dit exacter berekend worden.

De af te voeren hoeveelheden kunnen worden bepaald door te rekenen met een bui met een intensiteit van 90 l/s/ha op een plangebied. Natuurlijk kunnen bovengrondse afvoeren net zo als riolen bij extreme neerslag overbelast raken en overstromen.

Een sterk vereenvoudigde berekeningswijze voor een eerste globale dimensionering is: de verschillende op een bovengrondse afvoer aangesloten oppervlakken (A) worden vermenigvuldigd met de bijbehorende afvloeiingscoëfficiënten (C) en de neerslaghoeveelheid (N). Deze totale neerslaghoeveelheid dient overeen te komen met de doorsnede van de bovengrondse afvoer (breedte x hoogte) vermenigvuldigd met de stroomsnelheid (v, hier: 1 m/s).

In formule:
A.C.N = b.h.v

Het benodigd profiel is dus als volgt te bepalen:
b.h = A.C.N/v

b = breedte (m)
h = hoogte (m)
A = aangesloten oppervlak (ha)
C = afvloeiingscoëfficiënt
N = neerslaghoeveelheid (m3/s/ha)
v = stroomsnelheid (m/s)