Recente artikelen in de pers ademen de sfeer dat we wateroverlast in de stad helaas moeten accepteren als een steeds vaker voorkomend verschijnsel. Hoe zijn we in deze situatie terecht gekomen. Er zijn meerdere ontwikkelingen die een rol spelen: rekentechnieken, basisgegevens, vakmanschap, extreme buien, regelgeving.
In de jaren 70 van de vorige eeuw was het berekenen van het functioneren van rioolstelsels één van de eerste professionele computertoepassingen. Met een statische regenintensiteit als belasting op een gebied werd gecontroleerd of het rioolstelsel deze hoeveelheid neerslag kon afvoeren zonder dat er water op straat optreedt.
Geen water op straat was een essentiële voorwaarde voor de geldigheid van rekenresultaten. De rekenmodellen konden niet correct omgaan met waterstanden boven het dekselniveau van een inspectieput. Een waterstand werd in sommige modellen gesimuleerd alsof de doorsnede van de putschacht doorliep tot boven het maaiveld. Die benadering gaf zeer onrealistische overschatting van de afvoer in een benedenstroomse leiding doordat de (druk)verhanglijn niet wordt gelimiteerd door het niveau van water op straat in de put.
Maatgevende regenintensiteiten
Als maximale waterstanden tot dicht onder een putdeksel werden berekend dan werd dat beschouwd als een kwetsbare locatie. Adviesbureaus hanteerden verschillende maatgevende neerslagintensiteiten van 60 l/s/ha (DHV) en 90 l/s/ha (Grontmij). Grontmij onderzocht de 5 minuten regenintensiteiten van de jaren 1928, 1933 en de periode 1950-1959 meer in detail. Mijn ervaring leerde dat rioolstelsels die waren ontworpen op 90 l/s/ha minder problemen hadden.
Het functioneren van rioolstelsels werd destijds dus getoetst op relatief vaak voorkomende neerslagintensiteiten. Die praktijk heeft heel lang stand gehouden ook al konden de rekenmodellen geleidelijk beter omgaan met water op straat. Het veranderen van toetsingscriteria is per definitie een traag verhaal, mede omdat de gevolgen voor bestaande systemen vaak groot zijn. Ook tegenwoordig zouden we voor nieuwbouw relatief eenvoudig veel zwaardere veiligheidseisen ten aanzien van wateroverlast kunnen hanteren. Het tegendeel lijkt het geval (STOER advies).
Basisgegevens
Bij de basisgegevens van een rioolstelsel ging het aanvankelijk primair om de afmetingen en hoogteligging van de strengen/leidingen. De coördinaten van de (inspectie)putten waren nodig om een kaart van een stelsel te kunnen tekenen. De gegevens van gemalen en overstorten werden ten onrechte geregistreerd als putten, terwijl deze elementen qua functioneren eerder speciale leidingen zijn. Vaak ontbraken de gegevens van bijzondere hydraulische elementen in de registraties van een rioolstelsel.
Het afvoerend (verhard) oppervlak dat was aangesloten op een streng werd meestal grofweg ingeschat als een (gemiddelde) verhardingsbreedte voor de weg en de daken. En vaak leidde dat tot een onderschatting van het werkelijke afvoerend oppervlak.
Dynamisch rekenen
In de jaren 80 werden nieuwe dynamische rekentechnieken geïntroduceerd. De neerslagbelasting op een systeem was niet langer een constante intensiteit maar een maatgevende bui met tijdsafhankelijk verloop. Dat betekent dat ook de (vulling van de) berging in het rioolstelsel werd meegenomen in de berekeningen. Achteraf is het de vraag of dat verstandige keuze is geweest. Bij rioolstelsels met relatief veel berging was minder afvoercapaciteit naar de overstorten noodzakelijk om maatgevende bui zonder water op straat te kunnen verwerken. Dit omdat een groot deel van de bui werd geborgen voordat de afvoer naar de overstorten begon te werken. Eigenlijk hadden die stelsels getoetst moeten worden met een flinke voorvulling van de berging. Een methode om dat te realiseren was om het stelsel te belasten met twee keer de standaard bui kort na elkaar.
Leidraad Riolering
Na de oprichting van Stichting RIONED werd de Leidraad Riolering ontwikkeld met belangrijke modules voor de uitwerking van het Gemeentelijk RioleringPlan en de berekening van het hydraulisch functioneren van rioolstelsels (C2200).
Het Gemeentelijk RioleringsPlan met een looptijd van circa 4 jaar werd gezien als de opvolger van het BasisRioleringplan. In een GRP had een gemeente de vrijheid om de toetsing van het functioneren van een rioolstelsel tav van water op straat vast te leggen. Vanaf 2024 is de rol van het GRP overgenomen door het omgevingsplan. De gemeente kan nog steeds haar eigen toetsingscriteria kiezen voor het hydraulisch functioneren van het rioolstelsel. Vaak wordt als zorgplicht geformuleerd dat water op straat acceptabel is maar schade dient te worden voorkomen.
In het kader van de Leidraad Riolering werd ook de module C2100 ontwikkeld om de berekening van het hydraulisch functioneren van rioolstelsels te stroomlijnen en te komen tot uniformere resultaten. Daarbij ging het niet alleen om water op straat maar ook om vuiluitworp via de overstorten.
Met name de inventarisatie van het afvoerend (verhard) oppervlak in de vorm van vlakkenkaarten was een belangrijke en tijdrovende ontwikkeling. Heel veel energie is gestoken in het omzetten van losse lijnstukken (soms in verschillende kaartlagen) naar vlakken met een vorm en een oppervlakte. Een grote frustratie was dat ook vormen in Kadasterkaarten niet als vlakken maar met lijnen waren getekend. In veel gevallen was het nieuw bepaalde afvoerende oppervlak veel groter dan in eerdere berekeningen werd aangenomen.
Vuiluitworp
Gedurende de jaren 90 was de beoordeling van het functioneren van rioolstelsels vrijwel volledig gericht op het beperken van vuiluitworp via de overstorten met bergbezinkvoorzieningen. Een gezaghebbende adviseur beweerde dat water op straat geen relevant onderwerp was.
Door adviesbureaus werden opeens rekenmodellen gepresenteerd om die vuiluitworp(reductie) te kunnen berekenen. Deze modellen waren op geen enkele manier getoetst aan de praktijk. Daarom werd als basisinspanning gauw gekozen voor het realiseren van een minimale berging van 2 mm, in principe achter elke overstort. In relatie tot vaak grote onnauwkeurigheden in de vaak verouderde of (te) grof geschatte inventarisatie van het afvoerend oppervlak was die 2 mm ook discutabel.
Veel gemeenten stonden onder grote druk om aan de eisen van de waterbeheerders te voldoen. Vooral kleinere gemeenten hebben braaf voorzieningen gerealiseerd. Grotere gemeenten hadden meer mogelijkheden om onder die eisen uit te komen. Uiteindelijk is als mosterd na de maaltijd na de eeuwwisseling een ONRI rapport van de gezamenlijke adviesbureaus uitgekomen met grote kanttekeningen bij de aanpak van de basisinspanning. Die rekenmodellen voor de vuiluitworp zijn destijds een stille dood gestorven. Vuiluitworp is nu vrijwel geen item meer.
Water op straat !
Water op straat was ongeveer 20 jaar vrijwel volledig buiten beeld tot circa 2010. Het was eenvoudig een verschijnsel dat we regelmatig moeten accepteren. De berekening van water op straat was hoofdzakelijk gericht op het ondergrondse hydraulisch functioneren van het rioolstelsel. Wateroverlast door zeer extreme buien was nog helemaal niet aan de orde.
De rekenmodellen kregen meer mogelijkheden om het optreden van water op straat te kunnen simuleren. Dat begon met heel eenvoudig met een water op straat oppervlak per put en werd meer geavanceerd door het meenemen van de straat als een soort waterloop. Een water op straat oppervlak op een put is een benadering die kan werken in vlakke gebieden. In hellende gebieden wordt het water niet statisch geborgen bij een put maar stroomt het water over de straat naar het laagste punt. Een waterlopen benadering is daarvoor een stap in de goede richting.
Het is duidelijk dat een schematisering van een water op straat oppervlak op een put veel eenvoudiger en goedkoper is te realiseren dan met straat waterlopen als extra strengen tussen de putten. Opdrachten voor rioleringsberekeningen werden steeds meer in concurrentie verstrekt en dat was niet bevorderend voor de kwaliteit van de resultaten.
Extreme buien
In de loop van de nieuwe eeuw komt het gevaar van wateroverlast door extreme buien meer in de belangstelling. Het KNMI begint met het publiceren van klimaatscenario’s. Helaas was/is de aandacht voor extreme buien in de stad zeer beperkt. Maar op een gegeven moment registreert het KNMI een aantal zeer extreme buien in Herwijnen en Deelen die niet pasten in de gangbare statistiek. Ook net over de grens in Münster en niet al te ver weg in Kopenhagen vielen zeer extreme buien. Ook Twente ontsnapte in 2010 aan een waterramp als gevolg van een extreme neerslagrivier die Nederland van west naar oost overspoelde. Ook in de Achterhoek ging het mis. Met name de situatie in Twente had voor de waterbeheerder in Zuid Limburg een waarschuwing moeten zijn. Toch gaf de dijkgraaf in 2021 aan volkomen te zijn verrast door de extreme neerslag…..
Deze extreme buien waren de aanleiding om de neerslagstatistiek voor kortdurende extreme buien te heroverwegen. Om te komen tot een voldoende lange neerslagreeks werden de recente waarnemingen van alle automatische 10-minuten stations in Nederland aaneengeschakeld. Opeens steeg de T100 jaar uursom voor de neerslag van ruim 40 naar ruim 60 mm.
Hoogtekaarten
Heel geleidelijk dringt het besef door dat het streven naar “geen water op straat” bij een maatgevende bui voor de riolering, geen garantie geeft in het voorkomen van wateroverlast. De capaciteit van een rioolstelsel is per definitie beperkt en aanpassingen zijn kostbaar.
Vooral de hoogteligging van de bovengrond is een belangrijke factor in het ontstaan en voorkomen van wateroverlast. Een nauwkeurige hoogtekaart voor het stedelijke gebied was nog niet eenvoudig om te realiseren. De data die op heldere werd ingevlogen moest op allerlei manieren gefilterd en gecorrigeerd worden voor bijvoorbeeld woningen en geparkeerde auto’s. Geleidelijk aan worden die kaarten ook steeds beter en dat is ook hard nodig voor het beoordelen van wateroverlast. Kleine verschillen in waterstanden kunnen bepalend zijn in het net wel of net niet onderlopen van panden.
Met het beschikbaar komen van nauwkeurigere terreinmodellen werd het mogelijk om het functioneren van stedelijke omgeving te toetsen met echt extreme buien. In eerste instantie werd het functioneren van de riolering hierbij buiten beschouwing gelaten, we gaan altijd eerst van het ene uiterste naar het andere. Een belangrijke reden hiervoor was dat de koppeling (het samenwerken) tussen het terreinmodel en het rioleringsmodel niet eenvoudig was/is. Denk bijvoorbeeld aan het effect van straatkolken een aansluitleidingen in afstroming van neerslag van het straatoppervlak naar het rioolstelsel.
Integraal rekenen
De ontwikkeling van de snelheid van computers heeft een effect op de mate van detaillering van de rekenmodellen. In een ideale situatie worden alle relevante componenten/effecten zo realistisch mogelijk meegenomen in het rekenmodel. Grotere systemen moeten daarom vaak worden opgeknipt in hapklare brokken en dat is in principe ongewenst omdat het opknippen de interpretatie van de rekenresultaten lastiger maakt.
Stresstest wateroverlast
De stresstest werd afgekeken van de bankenwereld maar was eigenlijk een slap aftreksel. Het belang van de overheid was en is om de lat tussen zorgplicht en overmacht niet te hoog te leggen.
Regelgeving, richtlijnen toetsing functioneren
- geen water op straat bij een bui met een herhalingtijd van 2 jaar (GRP gemeente)
- klimaat effect van + 10%
- toetsing functioneren rioolstelsel met zwaardere buien met herhalingstijden van 5 tot 10 jaar
- stresstest stedelijk gebied met een bui van circa 40 mm in een uur, GIS kaart
- stresstest stedelijk gebied met buien van 60-70 mm in een uur en 100 mm in 2 uur
Last Updated on 2025-09-29 16:18 by harrr