Bassin oppervlakkig doorlatend ontwerpen

De omvang van het bassin Omdat de ruimte die een bassin inneemt al in het schetsontwerp moet worden vastgelegd, is de omvang al bepaald. In het schetsontwerp houdt de ontwerper al rekening met de diepte van het bassin, de maximale waterstand in het bassin en daarmee de maximale waterdiepte, en met de ruimte die de taluds innemen. Deze maten werkt hij nu preciezer uit in samenhang met de andere onderdelen van de voorziening waar het bassin deel uit maakt. Hij kijkt ook preciezer welk oppervlak het water naar welk bassin afvoert. Zo nodig en indien mogelijk schuift hij daar nog iets mee. Leeg of gevuld; alleen berging of ook afvoer Er kan een duidelijk onderscheid gemaakt worden tussen het ontwerp van altijd ruimschoots watervoerende bassins (oppervlaktewater) en het ontwerp van doorgaans droge bassins. Ondiepe bassins die vaak, maar niet altijd gevuld zijn met water, zal een ontwerper niet kiezen. Die leveren namelijk vaker waterkwaliteitsproblemen en overlast op dan droge bassins of bassins waarin permanent een grote waterlaag aanwezig is. Op deze pagina vindt u informatie over de twee typen gangbare bassins. Watervoerende bassins Sloten en vijvers zijn voorbeelden van oppervlakkige bassins die permanent watervoerend zijn. Deze bassins zijn onderdeel van het oppervlaktewatersysteem. Zulke bassins zijn tientallen centimeters tot enkele meters diep. Het water in zo’n bassin kan stilstaan, bijvoorbeeld in solitaire vijvers die alleen een verbinding hebben met een vrijvervalriool. Dit type bassin heeft een waterbergende functie, maar speelt geen rol in de afvoer in het oppervlaktewatersysteem. Als het water wel van het ene naar het andere bassin stroomt, heeft het water een rol bij het afvoeren van overschotten van water en soms ook bij het aanvoeren van water bij tekorten. Door de mogelijkheid te creëren voor een peilopzet, een tijdelijke extra waterlaag boven het streefpeil  , speelt zo’n afvoerende watergang ook een rol in de berging. De vormgeving van bassins in oppervlaktewater Elementen die een rol spelen bij de vormgeving van een watervoerend bassin zijn de diepte van het bassin, de waterdiepte, de manier waarop het water ververst kan worden en doorstroomt, de oeverinrichting, de taluds en de begroeiing. Een flinke waterdiepte zorgt ervoor dat het water in warme perioden slechts beperkt opwarmt. Ook zakt het waterpeil dan relatief beperkt bij aanhoudende droogte. Hiervoor is een waterdiepte van ten minste een meter nodig. Soms kiest de ontwerper plaatselijk een grotere diepte, bijvoorbeeld een diepte van 1,25 of 1,5 m, vaak met als doel dat dieren in winterse omstandigheden een vorstvrij stuk bodem hebben en zo beter kunnen overleven. Een watergang kan puur op de waterafvoerende functie worden ingericht. In dat geval kan de ontwerper kiezen voor steile taluds (2:3 of 1:2), om zo een minimaal ruimtebeslag te creëren. In stedelijk gebied zal de ontwerper echter vaker voor flauwe taluds kiezen; deze hebben een hogere esthetische waarde en leveren een grotere bijdrage aan de waternatuur. Ontwerpers kiezen ook vaak voor een mengvorm: een flauw talud rond de meest voorkomende waterstand(en), dat daarboven en daaronder wat steiler is voor een beperkter ruimtebeslag. Op die hoogte een flauw talud creëren is interessant, omdat in de overgang van nat naar droog veel verschillende soorten planten en dieren voorkomen. De afvoercapaciteit in oppervlaktewater De afvoercapaciteit van een watergang is afhankelijk van het natte profiel. Bij een watervoerend bassin is de weerstand van grote invloed op de stroomsnelheid. De stroomsnelheid in een watervoerend bassin is veel minder constant dan de stroomsnelheid in bijvoorbeeld een rioolbuis. Als het bassin flink begroeid is, is de weerstand groot; vlak na het maaien is deze veel kleiner. Door het debiet   te bepalen bij een maximaal acceptabele stroomsnelheid van bijvoorbeeld 0,25 of 0,5 m/s krijgt de ontwerper een indicatie van het benodigde doorstroomprofiel. Met behulp van een oppervlaktewatermodel kan hij uitrekenen of de zo bepaalde afmetingen inderdaad toereikend zijn. Het natte oppervlak neemt toe bij peilstijging. Vaak is een kunstwerk maatgevend voor de afvoercapaciteit van een watergang, zoals duiker   in de watergang of een stuw die het water afvoert naar een volgend peilgebied. Vaak hebben de bassins een specifieke bergingsfunctie. Om die optimaal te kunnen gebruiken wordt de afvoer met opzet geknepen. Dat kan met een kleine duiker, een ‘knijpduiker’, maar gebruikelijker is de combinatie van een doorlaat of gleuf en een stuw. De doorlaat zorgt dan voor een beperkte afvoer bij waterstanden boven het streefpeil  , de stuw zorgt voor een grotere afvoer zodra de maximaal toegelaten peilstijging is bereikt. Let op: in dit geval is de stuw een noodoverloop en hoger dan het streefpeil. De bergingscapaciteit in oppervlaktewater De bergingscapaciteit in een watervoerend bassin is gelijk aan de waterschil die boven het stuwpeil kan komen te staan. Het volume van die schil is gelijk aan het verschil tussen de maximale waterstand en het stuwpeil x het gemiddelde wateroppervlak binnen die peilstijging. Bij rechte taluds kan voor dat gemiddelde oppervlak het oppervlak bij halve peilstijging worden aangehouden. Droge bassins Er zijn ook bassins die meestal droogstaan. Voorbeelden hiervan zijn wadi’s, greppels en infiltratievelden. Deze bassins zijn vaak maximaal een halve meter diep. Er zijn ook heel ondiepe bassins, met een diepte van een centimeter of tien. Een voorbeeld hiervan is een straat met waterdoorlatende verharding en/of voegen en aan weerszijden trottoirbanden. In onverharde vorm komen we ondiepe bassins tegen in bermen als delen ervan met opzet laag zijn aangelegd, en soms ook in particuliere tuinen. De vormgeving van droge bassins Elementen die een rol spelen bij de vormgeving van een droog bassin zijn de diepte van het bassin, de taluds en de begroeiing en de aankleding ervan.  De diepte van het bassin is het totaal van de ruimte boven het maximale bergingsniveau, de ‘waking’, en de waterdiepte bij maximale berging. De ontwerper bepaalt de diepte van het bassin op basis van de ledigingstijd door infiltratie, bijvoorbeeld binnen 12 of 24 uur. Ook kan er een maximale waterdiepte bij maximale berging worden voorgeschreven in verband met verdrinkingsgevaar. Als de grondwaterstand hoog kan worden, kan het bassin niet te diep worden gemaakt. De afstand van de bassinbodem tot de representatieve hoge grondwaterstand   bedraagt minimaal 0,50 m. Als die afstand kleiner is, wordt de bodem drassig, wat nadelige gevolgen heeft voor de uitstraling van het bassin, het recreatieve gebruik van het bassin en het beheer ervan. De ontwerper kiest uit esthetisch oogpunt vaak voor flauwe taluds (1:3 of 1:4). Maar om dezelfde reden kan hij ook juist kiezen voor muurtjes van baksteen of voor schanskorven. Met het oog op onderhoud is het van belang dat er aan minstens één zijde een flauw talud aanwezig is. Zo is de bodem te bereiken met maaimaterieel.  Een oppervlakkig doorlatend bassin dat doorgaans droogstaat, wordt vaak gecombineerd met een bodempassage door het substraat van de toplaag hierop af te stemmen.  Vaak zijn droge bassins ingezaaid met bloemen, struiken of bomen. Maar ook onbedoeld zullen er grassen, wilde planten en zelfs bomen gaan groeien. Planten met grote wortels staan daarbij bij voorkeur enkele meters van infiltratie-elementen en drainageleidingen af als die ook worden toegepast. In het bassin kunnen elementen worden aangebracht ter verfraaiing, maar met het oog op beheer zal een bassin doorgaans niet veel obstakels bevatten. De bergingscapaciteit in droge bassins Sommige bassins mogen compleet worden gevuld. Zo is een berm vaak een buffer die volledig vol mag lopen. Als het water daar niet meer in past, wordt de volgende buffer – de straat – ingezet. Andere bassins vormen een schakel in een afvoerketen. Dan loopt het bassin over via een nooduitlaat. De bovenste luchtlaag van het bassin, namelijk het deel tussen de nooduitlaat en het omliggende maaiveld, is dan niet inzetbaar als berging. Die bovenste schil dient dan om opstuwing in het bassin op te vangen in plaats van erbuiten. Wat de inhoud moet zijn van het bassin, dus de inhoud tussen de bodem en het maximale waterniveau, hangt af van de functie ervan. Is het bassin bedoeld om al het regenwater te bergen, of slechts een deel? Is de buffer bedoeld om het water uiteindelijk in de bodem te laten infiltreren, of is het slechts een buffer die ervoor zorgt dat een deel van het water in een bodempassage wordt gefilterd? Daaruit volgt hoe vaak een nooduitlaat in werking mag treden en dus welke inhoud nodig is tot dat gebeurt. De ledigingstijd in droge bassins Uit diverse metingen in wadi’s blijkt dat de bodemdoorlatendheid, hoe groot die ook bij aanleg is, afneemt tot circa 0,30 m/dag. Bij een waterdiepte van maximaal 0,30 m is de wadi meestal binnen een dag weer leeg.