Maatregelen tuin: proporties, effectiviteit en aandachtspunten voor ontwerp

Om wateroverlast bij extreme regen te voorkomen, kunnen particulieren verschillende maatregelen in de tuin nemen. Maar welk type maatregelen is effectief en waarop moeten we letten?
 
Overzicht
Dit artikel gaat over de volgende onderwerpen:
  • De proporties van extreme buien op een perceel;
  • Effectieve oplossingen;
  • Belang van een voldoende hoog bouwpeil;
  • Infiltreren van regenwater op eigen terrein;
  • Verschil tussen reguliere en extreme buien;
  • Pas op met millimeters;
  • Dichtslibben infiltratievoorzieningen;
  • Let op ontluchten van systemen en voorzieningen.

Wat zijn de proporties?
Bij extreme buien kan ook op een perceel extreem veel water vallen. Een perceel van 200 m2 moet bij een bui van 60 mm (60*200/1000 =) 12 m3 water verwerken en bij een bui van 120 mm (120*200/1000) = 24 m3 water. Stel dat de tuin de helft van het perceeloppervlak beslaat, dan komt die 24 m3 water overeen met een waterlaag van 24 cm. Dan is de rol van een forse regenton van 200 liter (= 0,2 m3) dus verwaarloosbaar klein.
Stel dat het hele perceel ondoorlatend is en je verwijdert elf tegels van 30*30 cm (= 1 m2) en je zou de eerder genoemde 12 m3 willen infiltreren in een zeer goed doorlatende ondergrond (k = 5 m/dag). Dan kan je die 12 m3 water omrekenen naar een hoogte van 12 m ten opzichte van het oppervlak van die verwijderde tegels. Die 12 m3 water heeft 12/5 = 2,4 dagen nodig om te infiltreren in een goed doorlatende ondergrond. In een minder goed doorlatende ondergrond kan dat zomaar vijf keer zo lang of nog veel langer duren.
Figuur 1 60 mm neerslag op een perceel van 200 m2 komt overeen met het volume van 60 regentonnen met een inhoud van 200 liter per stuk
 
Effectieve oplossingen
Groene daken en regenwaterinfiltratie in de tuin kunnen extreme buien doorgaans niet goed verwerken. Want om extreme hoeveelheden neerslag in een tuin het hoofd te bieden, zijn forse maatregelen nodig. In grote lijnen zijn er drie effectieve oplossingen:
  • Voldoende berging bovengronds (bouwpeil, laagteberging).
  • Voldoende berging ondergronds (infiltratievoorzieningen).
  • Overloop naar een lagergelegen openbaar gebied (via leiding of pad langs de woning).

Infiltreren
Het infiltreren van regenwater vergt tijd. Om die tijd te winnen, moet het water tijdelijk ergens worden geborgen. Dat kan zowel bovengronds op het maaiveld als ondergronds in voorzieningen. Als extra veiligheid is een overloop naar een lagergelegen openbaar gebied aan te raden. Ook die kan onder- en bovengronds.
 
Ontharden
Het ontharden van de tuin kan ook bijdragen aan een snellere verwerking van extreme regenhoeveelheden. Maar de doorlatendheid van de toplaag is dan meestal een beperkende factor. Een grasveld heeft in de zomer na een lange droge periode vaak een zeer matige doorlatendheid, precies op de momenten dat die extreme buien kunnen vallen. In dat soort omstandigheden voert het onverharde oppervlak het water vrijwel net zo makkelijk af als het verharde oppervlak.
 
Doorlatendheid
Het doorlatende oppervlak van een tuin is bovendien vaak heel beperkt. Bij een tuinoppervlak van 20 m2 met een doorlatendheid van 0,5 m/dag is voor die 12 m3 water nog 12/20/0,5 = 1,2 dag nodig om het regenwater van die bui van 60 mm in de ondergrond te infiltreren. Bij een bui van 120 mm kun je alle effecten met een factor 2 vermenigvuldigen. Die 24 m3 water heeft bijna 2,5 dag nodig om te infiltreren in een tegelvrije zone van een goed doorlatende ondergrond.
 
Bouwpeil woning
De eenvoudigste manier om berging bovengronds te creëren, is om het bouwpeil van de woning ruim hoger te realiseren dan de tuin en vooral ook hoger dan de openbare weg. In veel nieuwbouwwijken van de afgelopen 20 à 30 jaar zijn de bouwpeilen (veel) te laag. Om hier voor extreme buien een grotere buffer te realiseren, kan het maaiveld worden verlaagd. Denk aan laagteberging in de tuin of ondergrondse voorzieningen. Bij ondergrondse voorzieningen gaat het dan niet om een grindsleufje of een paar kratten, maar om voorzieningen met duizenden liters inhoud. 
Als de woning de helft van het perceeloppervlak van 200 m2 beslaat, moet die woning bij een bui van 60 mm dus circa 12 cm hoger staan dan de omliggende tuin, bij een bui van 120 mm circa 24 cm hoger.
 
Regenwaterinfiltratie
Regenwaterinfiltratie op eigen terrein ontlast de regenwatersystemen in het openbare gebied. De vraag is alleen of dat afgekoppelde regenwater op eigen terrein niet tot (meer) wateroverlast leidt. In de tijd dat systemen zijn bedacht, is er bewust voor gekozen om het regenwater van daken van woningen in te zamelen en via de riolering af te voeren. Destijds werden woningen nog flink hoger dan de straat gebouwd en kon het openbare gebied extreme buien bergen. Rioleringsbeheerders van toen namen bewust het water van de woningen af om risico’s op eigen terrein eenvoudig te vermijden.
Er zijn nu drie ontwikkelingen gaande waardoor de risico’s op eigen terrein nog flink kunnen/zullen toenemen:
  • Forse toename van extreme neerslaghoeveelheden.
  • Forse toename van de regenwaterbelasting op de tuin door het afkoppelen van daken.
  • Toename verharding van tuinen met vermindering opnamecapaciteit voor regenwater.

Overloopcapaciteit
In gebieden met lage woningbouwpeilen kan de overloopcapaciteit (afstroming) vanuit een tuin naar het openbare gebied ernstig worden belemmerd. Als het waterpeil in het openbare gebied hoog staat, kan het perceel zijn water ook niet goed kwijt.
 
Minder verharding
Er is nu een roep om verhardingen in tuinen te verminderden. Het punt is dat bouwkavels vooral in het westen van het land vaak heel klein zijn. Een terras heeft een minimale hoeveelheid ruimte nodig en dan blijft er vaak weinig ruimte over voor groen. Juist op de plekken waar je groene ruimte het hardst nodig hebt, kiezen bewoners logischerwijs voor een volledig verhard perceel.
Maar verharding hoeft niet slecht te zijn voor de waterhuishouding van een tuin. Je kunt die verharding extreem doorlatend maken en voorzien van een fundering op infiltratiekratten. Een zitkuil kan daarbij nog zorgen voor extra waterberging bovengronds.
Figuur 2 Tuin met zitkuil (als waterberging)
 
Vakmanschap en aandacht
Het afkoppelen van regenwater is meer dan het afzagen van een regenpijp. Het is belangrijk om het introduceren van wateroverlast daarbij te voorkomen. In de publicatie Regenwatervoorzieningen op eigen terrein, wat werkt (niet) heeft Stichting RIONED de effecten van maatregelen uitgewerkt. Bovendien is het van belang om die technische oplossingen goed uit te voeren en vooral ook goed te beheren. Dat vraagt om specifiek vakmanschap van de tuinbranche en installateurs en om de nodige aandacht van bewoners voor de werking van hun voorzieningen.
 
Reguliere of extreme buien
Bij het functioneren van regenwatervoorzieningen is het goed onderscheid te maken in reguliere en extreme buien. Bij extreme buien denken we aan herhalingstijden van 25 tot 1.000 jaar. Maar de meeste buien zijn kleiner dan 1 mm neerslag en komen niet eens in de riolering terecht. In een stedelijk gebied eindigt gemiddeld (soms veel) minder dan de helft van het regenwater in de riolering. In een groenere omgeving kan een flink deel infiltreren, maar ook zonder groene daken verdampt een fors deel van het regenwater.
Figuur 3a Waterhuishouding stedelijk gebied met dak woning aangesloten op riool berekend met RainTools 5 jaar reekssimulatie versus de balans voor bui08 (r08) en de extreme buien Herwijnen (hw11) en Kopenhagen (kh11).
 
Figuur 3b Waterhuishouding stedelijk gebied met dak woning afgekoppeld naar tuin, berekend met RainTools 5 jaar reekssimulatie versus de balans voor bui08 (r08) en de extreme buien Herwijnen (hw11) en Kopenhagen (kh11).
 
In de situatie dat het dak afgekoppeld is van het riool neemt is infiltratie van regenwater duidelijk groter dan bij dat dat is aangesloten op riool. Afkoppelen betekent ook een kleinere afvoer van regenwater naar de RWZI en een kleinere afvoer naar het oppervlaktewater (doorlaat). Voor de berekende hoeveelheid water op straat en overlast bij de extreme buien Herwijnen en Kopenhagen is het effect van het afkoppelen van regenwater naar de tuin minimaal. De term doorlaat in de waterbalans staat hier voor de hoeveelheid water die via het riool wordt geloosd op oppervlaktewater.
Met een eenvoudig groen dak kun je het grootste deel van het regenwater dat in een jaar op een dak valt opvangen en verdampen. Met voldoende laagteberging in de tuin, een infiltratiesleuf of een paar ondergrondse kratten kun je het grootste deel van het regenwater van daken en verharding infiltreren in de bodem.
Het opvangen van die reguliere buien op eigen terrein heeft drie belangrijke voordelen:
  1. Minder afvoer van regenwater via de riolering naar de rwzi (minder transport, gemakkelijker zuiveren en stoffen terugwinnen).
  2. Minder overstortingen vanuit de riolering naar het oppervlaktewater. (minder emissies)
  3. Minder vaak en korter water op straat (minder gezondheidsrisico’s).
Hoewel dit belangrijke voordelen zijn, moeten we ons niet rijk rekenen. Kleine beetjes helpen niet als het gaat om het verwerken van extreme buien. De meeste maatregelen die we bedenken voor eigen terrein, zijn uitermate geschikt voor reguliere buien maar niet voor extreme regen. Voor extreme neerslag heb je ook extreem grote voorzieningen nodig. Dat betekent dat we alle kansen moeten benutten om meer waterberging te realiseren in de openbare ruimte.
 
Pas op met millimeters!
Gemeenten schrijven in verordeningen steeds vaker de aanleg van regenwaterberging op eigen terrein voor. Stel dat een bewoner een voorziening van 30 mm moet realiseren. Wat is dan het referentieoppervlak? Vaak is dat een voorziening van 30 mm achter de woning ten opzichte van de grootte van het aangesloten dak (voor de fijnproevers: de horizontale projectie van dat vaak schuine dakoppervlak).
In ons voorbeeld kijken we naar een woning van 100 m2 op een perceel van 200 m2. Het dakoppervlak dat afwatert naar de achterzijde van de woning is dan 50 m2. Die voorziening van 30 mm heeft dan een bergend volume van (30*50/1.000 =) 1,5 m3. Vergeleken met een extreme belasting van 12 of 24 m3 neerslag kan die voorziening dan (1,5/12*100 =) 12,5% of (1,5/24*100 =) 6,25% van de extreme neerslaghoeveelheid bergen.
Maar het regent niet alleen op het dak. Ten opzichte van het totale perceeloppervlak bedraagt de berging in de voorziening (1,5/200*1.000 =) 7,5 mm neerslag. Per saldo kan dit soort maatregelen regulier gezien prima zijn, maar we moeten alert blijven op de effecten van extremen. Maatregelen die onder reguliere omstandigheden goed werken kunnen onder extreme condities juist falen en problemen veroorzaken.
 
Overloop naar (lagergelegen) openbaar gebied
Het is modern om een tuin als het ware onderdeel te maken van de woonkamer. Een terras wordt achter de woning in het verlengde van de woonkamer aangelegd, dat even hoog ligt als het vloerpeil van de woning. Dat hoeft geen probleem te zijn, als het terras zijn water snel genoeg kwijt kan naar de ondergrond of naar een (veel) lagergelegen tuin. Als het oppervlak van die tuin relatief beperkt is en de laagteberging ondiep is, is er grote kans op waterschade. 
Is de regenwaterberging onvoldoende om zeer extreme buien tot 120 mm in een uur te verwerken, dan is het raadzaam een overloop te maken naar een lagergelegen openbaar gebied. Bij voorkeur bovengronds via een pad dat vanuit de achtertuin langs de woning naar de straat loopt. Het kan ook via een rioolleiding, maar die moet dan wel voldoende capaciteit hebben. Een leiding met een kleine diameter heeft al snel onvoldoende capaciteit bij een beperkt druk(hoogte)verschil tussen de waterstand in de tuin en die op de openbare weg.
 
Voorbeeldberekening afvoer via een overloopleiding
In tabel 1 ziet u een voorbeeldberekening van de afvoer via een leiding met gegeven drukverschil, diameter en lengte:
Tabel 1 Rekenvoorbeeld afvoer via leiding (berekend met Chezy)
Dit voorbeeld laat zien hoe de keuze van de afvoerleidingdiameter en de grootte van het optredende drukverschil kan uitwerken in de capaciteit van de afvoerleiding. Voldoende afvoercapaciteit bereik je beter met een leiding met een diameter van 200 of 300 mm.
 
Dichtslibben infiltratievoorzieningen
Infiltratievoorzieningen kunnen relatief gemakkelijk dichtslibben, waardoor de capaciteit van een voorziening sterk kan afnemen. Voor voorzieningen die zijn gedimensioneerd op extreme gebeurtenissen, merk je daar niet veel van. Dergelijke voorzieningen hebben extreem veel berging en raken pas overbelast bij die enkele extreme bui. Die ‘extreme’ voorzieningen lopen op den duur wel veel langzamer leeg. Maar ook daar merk je weinig van, tenzij de voorziening een meetpunt met een registratie in een app heeft. Zo’n permanente meting kan de afname van de infiltratiecapaciteit monitoren en waarschuwen als die een minimumgrens overschrijdt.
Voorkomen is ook hier belangrijker dan genezen, omdat infiltratievoorzieningen vaak slecht toegankelijk zijn voor reiniging. En dan nog is het de vraag of je door reiniging een dichtgeslibde wand of bodem wel weer doorlatend kunt maken. Waarschijnlijk moet je een dichtgeslibde voorziening opgraven en opnieuw aanleggen.
 
Bladvanger en zandvangput
Om te voorkomen dat er vuil in een voorziening komt, zijn verschillende hulpmiddelen op de markt, zoals een bladvanger en een zandvangput. De bladvanger wordt vaak geplaatst in de regenpijp en is heel belangrijk. Een zandvangput klinkt indrukwekkend, maar deze vangt alleen het zwaarste materiaal af. Misschien pakt hij ook een deel mee van het lichtere materiaal dat aan dat zware materiaal kleeft. Maar juist het lichtere materiaal zorgt voor verstopping, het dichtslibben van de infiltratievoorziening . Om dit lichtere materiaal af te vangen, heb je voorzieningen nodig die bijvoorbeeld het water kunnen filtreren. Dat kunnen nooit heel kleine voorzieningen zijn, omdat voor bezinking van lichtere deeltjes de stroomsnelheid van het water sterk verlaagd moet worden.
 
Infiltratiedoek
Belangrijk is ook de keuze van het infiltratiedoek waarin de kratten zijn gewikkeld. Dat mag geen worteldoek zijn, want dat slibt snel dicht. Infiltratievoorzieningen moeten aan alle kanten worden omwikkeld met infiltratiedoek, om de voorziening en de omliggende grond goed van elkaar te scheiden. Dit geldt bijvoorbeeld ook voor grindbedden en grindsleuven.
 
Grindsleuf en grindbed
Een grindsleuf is geschikter om water te infiltreren dan te bergen. De porositeit van grind is ongeveer 25% en dat betekent dat 75% van de ruimte in een grindsleuf niet gebruikt wordt voor waterberging. Een grindsleuf is wel een eenvoudige manier om het water sneller in de ondergrond te brengen. Die sleuven werken daarom beter in goed doorlatende ondergronden, waar de toplaag slecht doorlatend is en de opnamecapaciteit van de bodem zo groot is dat bergingscapaciteit in de sleuf minder belangrijk is. Een grindbed in een tuin kan dus ook heel goed dienen als een goed doorlatende toplaag. Onder of ín die toplaag zou je ook infiltratiedoek moeten leggen om het vuil af te vangen. Als de voorziening dan na verloop van tijd minder goed gaat werken, is dat een signaal om het bovenste laagje weg te halen en het doek te vervangen. Dit is ook een goede oplossing voor een grindsleuf.
Infiltratiedoek is ook een interessant middel om het regenwater in de ontvangput van een infiltratievoorziening te filtreren. In die ontvangput plaats je dan een korf met daarin een zak van infiltratiedoek. Als die put minder goed gaat werken, blijft het water sneller bovengronds staan en dat is het signaal om de zak te legen. Beheerders kunnen dat natuurlijk ook regelmatig preventief doen. Waarschijnlijk is het handig om een zandvangput/kolk nog voor die filterput te plaatsen.
 
Figuur 4 Infiltratievoorziening met gekoppelde kratten in een cunet van grof zand, met voorgeschakelde zandvang, vuilfilterput en ontluchting
 
De kratten kunnen uit elkaar (niet tegen elkaar aan) worden gelegd om effectieve wandoppervlak te vergroten. Dan moet de koppeling tussen de kratten hoog liggen vanwege de ontluchting. Bij het dimensioneren van de voorziening dient de werking van de kratten in samenhang met die van het omliggende cunet worden berekend. De kratten geven het water af naar het cunet en het cunet geeft het water af aan de omliggende grond. In RainTools kan het functioneren van een voorziening opgebouwd uit die samengestelde elementen eenvoudig worden berekend. Het experimenteren met en rekenen aan voorzieningen kan daarbij heel leerzaam werken.
 
Grotere infiltratievoorzieningen
Op grotere infiltratievoorzieningen kun je het best het dak én het terras aansluiten. Zo voorkom je dat de tuin nog vol water staat terwijl de voorziening al weer leeg is. Het is niet zo moeilijk om een regenpijp af te zagen en dan het water in de tuin te laten lopen. Als een ondergrondse infiltratievoorziening nodig is die goed blijft werken, is technisch vernuft noodzakelijk.
 
Ontluchten van riolering en voorzieningen
Tot slot aandacht voor het ontluchten van systemen en voorzieningen. Luchtproblemen ontstaan gemakkelijk en zijn al berucht bij het afkoppelen van daken. John Evers (Kragten) heeft hierover het artikel Afkoppelen is meer dan een regenpijp doorzagen in het blad van IntechKS gepubliceerd. Dat artikel gaat over de ontluchting van regenwaterriolen. Als het harder/feller gaat regenen, vullen de riolen zich ook sneller. De lucht moet eruit en zoekt een weg door het riool. In Nederland vindt de ontluchting van regenwaterriolen plaats via de huisaansluitingen van woningen. In een woning horen een of meer ontspanningsleidingen te zitten die voor die ontluchting zorgen. In veel woningen ontbreekt zo’n ontspanningsleiding of is deze te krap gedimensioneerd. De regenpijpen nemen dan vaak de ontluchtingsrol over, totdat ze worden afgekoppeld van de riolering.
 
Figuur 5 Be- en ontluchting van de gehele (buiten- en binnen-) riolering via de ontspanningsleidingen in de woningen (indien aanwezig) en via de regenpijpen
 
Ontlastputten
Het is dus zaak om zorgvuldig om te gaan met de ontluchting van de riolering. De ervaring leert dat we hier beter het zekere voor het onzekere kunnen nemen. Ook in goed aangelegde huisaansluitingen kunnen luchtproblemen opduiken door een ongelukkige samenloop van omstandigheden. Gevolgen zijn borrelende en overlopende toiletten, wastafels en schrobputten in de woning. De beste manier om de ontluchting te regelen, is door ontlastputten aan de voor- en achterzijde van de woning aan te leggen. Dat zijn lage punten waar de lucht zo nodig makkelijk uit het systeem kan en als het niet nodig is niet uit het systeem kan om stank te voorkomen.
Figuur 6 Afgekoppelde woning waarbij het riool een nooduitlaat heeft via de ontlastputten (in plaats van het toilet) en de ontluchting van het riool via de regenpijpen in stand wordt gehouden
 
Het is ook mogelijk om de rol van de ontluchtende regenpijp te regelen via een extra regenpijp naast de afgekoppelde regenpijp. Het is dan wel zaak om stankproblemen te voorkomen door de ontluchting van het riool niet te dicht bij de grond te laten plaatsvinden of te voorzien van een waterslot.
Niet alleen de riolering moet worden ontlucht. Dit speelt ook bij de wat grotere ondergrondse infiltratievoorzieningen. Het voordeel is dat het stankprobleem hier niet aan de orde is.
 
Harry van Luijtelaar, Stichting RIONED

Kennisbank


U Bezocht Onlangs


GEEF UW SUGGESTIE