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 en tuinen verdampt een fors deel van het regenwater.

Het opvangen van reguliere buien op eigen terrein heeft drie belangrijke voordelen:

Minder afvoer van regenwater via de riolering naar de rwzi (minder transport, gemakkelijker zuiveren en stoffen terugwinnen).
Minder overstortingen vanuit de riolering naar het oppervlaktewater. (minder emissies)
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.

Maatgevende extreme buien

Voor het dimensioneren van maatregelen op eigen terrein zonder overloop is het raadzaam rekening te houden met zeer extreme buien. Het gaat hier om kortdurende en lokale extremen, die vaak maatgevend zijn voor overlastsituaties.

In Herwijnen is op 28 juni 2011 de meest extreme bui in Nederland geregistreerd: 94 mm in 70 minuten. In Kopenhagen was kort daarvoor 150 mm in twee uur gevallen. Deze buien zijn fors zwaarder dan de grootste waargenomen uursom van ruim 43 mm in De Bilt op 13 juni 1953.
Door de klimaatontwikkeling krijgen we lokaal veel vaker te maken met kortdurende extreme buien. Voor het jaar 2085 als tijdhorizon is de verwachting dat dergelijke buien circa 50% zwaarder kunnen worden.

Wat is klimaatbestendig?

Criterium voor een voorziening op eigen terrein is dat deze een lokale extreme bui kan verwerken zónder overlast (net geen overlast) in de woning. Voor het bebouwde gebied zijn kortdurende lokale extremen vaak maatgevend. Denk hierbij aan een maximale gebiedsomvang in de orde van een km². Voor dit type buien kunnen we uitgaan van de volgende gradatie van klimaatbestendigheid:

-	Niet klimaatbestendig	60 mm in een uur
-	Matig klimaatbestendig	90 mm in een uur
-	Gemiddeld klimaatbestendig	120 mm in een uur
-	Zeer klimaatbestendig	150 mm in een uur

Met die 90 mm in een uur hebben we in Nederland al meerdere keren te maken gehad en die gaan we nog vaker zien. Een bui van 120 mm in een uur zal weliswaar minder vaak optreden, maar is zeker niet ondenkbeeldig.

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 m³water. Stel dat de tuin de helft van het perceeloppervlak beslaat, dan komt die 24 m³ water overeen met een waterlaag van 24 cm. 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.

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 de eerder genoemde 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.

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 het vaak beperkte druk(hoogte)verschil tussen de waterstand in de tuin en die op de openbare weg.

Omhullingsdoek

Belangrijk is ook de keuze van het doek waarin de kratten zijn gewikkeld. Dat mag geen worteldoek zijn, want dat slibt snel dicht. Infiltratievoorzieningen moeten aan alle kanten worden omwikkeld met omhullingsdoek, 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 de grindlaag weg te halen en het doek te vervangen. Dit is ook een goede oplossing voor een grindsleuf.

Kratten

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.

Pas op met millimeters!

Gemeenten schrijven steeds vaker de aanleg van regenwaterberging op eigen terrein voor. Stel dat een bewoner een voorziening van 30 mm moet realiseren. Wat is daarbij referentieoppervlak? Is dat de grootte van (de horizontale projectie) van het erop aangesloten deel van het dak? Of de talate terreinverharding inclusief het dak? Of het bruto perceeloppervlak? Als u een kleiner referentievlak kiest zullen maatregelen - die onder reguliere omstandigheden goed werken - onder extreme condities falen en problemen veroorzaken. Bij Absolute en relatieve berging staat meer over referentieoppervlakken.

Het ontwerpen van hemelwateropvang in de tuin