210108 Bijlage 10 Klimaatadaptief watersysteem
Tekst van het document
Klimaatadaptief watersysteem Gasthuiswijk Leiden 1 april 2021
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Verantwoording Titel
Klimaatadaptief watersysteem Gasthuiswijk Leiden
Opdrachtgever
G. van der Ven bv aannemingsbedrijf
Projectleider
Bregt Huizenga
Auteur(s)
Wilbert Peters, Bregt Huizenga MSc.
Projectnummer
1275061
Aantal pagina’s
56
Datum
1 april 2021
Handtekening
Ontbreekt in verband met digitale verwerking. Dit rapport is aantoonbaar vrijgegeven.
Colofon TAUW bv Handelskade 37 Postbus 133 7400 AC Deventer T +31 57 06 99 91 1 E info.deventer@tauw.com
2/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Inhoud 1
Inleiding ..................................................................................................................................... 5
2
Uitgangspunten en randvoorwaarden ....................................................................................... 6
3
4
2.1
Klimaatadaptatie uitgangspunten ....................................................................................... 6
2.2
Technische uitgangspunten ............................................................................................... 6
Principeafwatering en klimaatadaptieve bouwstenen................................................................ 6 3.1
Fase 1 ................................................................................................................................ 7
3.2
Fase 2 ................................................................................................................................ 9
3.3
Functionele omschrijving type voorzieningen .................................................................. 10
3.3.1
Gemengde riolering................................................................................................... 10
3.3.2
Hemelwater riolering ................................................................................................. 10
3.3.3
Bovengrondse afvoer ................................................................................................ 10
3.3.4
Waterbergende fundering (AquaBASE) .................................................................... 10
3.3.5
Retentie ..................................................................................................................... 11
Bergingsopgave....................................................................................................................... 12 4.1
5
4.1.1
Verhard oppervlak Fase 1 en resulterende opgave .................................................. 13
4.1.2
Verhard oppervlak Fase 2 en resulterende opgave .................................................. 15
Ontwerp bouwstenen fase 1 .................................................................................................... 17 5.1
Centrale retentie fase 1 .................................................................................................... 17
5.1.1
Ontwerp en bergingsvolume ..................................................................................... 17
5.1.2
Ledigingstijd retentie ................................................................................................. 20
5.1.3
Debietregulering retentie ........................................................................................... 21
5.1.4
Waterkwaliteit ............................................................................................................ 21
5.2
6
Afvoerend oppervlak ........................................................................................................ 12
Overige voorzieningen ..................................................................................................... 22
5.2.1
Van Banchemhof, Stalpaerthof en Vingboonshof ..................................................... 23
5.2.2
Dudokpad .................................................................................................................. 23
5.2.3
Jan Keldermansstraat en Jacob Romanstraat .......................................................... 24
5.2.4
Zocherstraat en Helmlaan ......................................................................................... 24
5.2.5
Lieven de Kleijstraat .................................................................................................. 24
Ontwerp bouwstenen fase 2 .................................................................................................... 27
3/56
Kenmerk
6.1
Ontwerp en bergingsvolume ..................................................................................... 27
6.1.2
Ledigingstijd retentie ................................................................................................. 29
6.1.3
Debietregulering retentie ........................................................................................... 31
Overige voorzieningen ..................................................................................................... 32
Functioneren voorzieningen .................................................................................................... 33 7.1
Hydraulische randvoorwaarden en ontwerp criteria ......................................................... 33
7.2
Diepteligging .................................................................................................................... 33
7.3
Toekenning verharde oppervlakken ................................................................................. 34
7.4
Resultaat Fase 1 .............................................................................................................. 36
7.4.1
Resultaten bui 08, bui 10 en T=10 (toetsing gemengd rioleringssysteem) ............... 36
7.4.2
Resultaten bui 08 ...................................................................................................... 37
7.4.3
Resultaten bui 10 ...................................................................................................... 38
7.4.4
Resultaten bui 100 .................................................................................................... 39
7.5
Resultaat fase 2 (concept) ............................................................................................... 40
7.5.1
Resultaten bui 08 (toetsing gemengd rioleringssysteem) ......................................... 40
7.5.2
Resultaten bui 08, bui 10 en T=10 (toetsing gemengd rioleringssysteem) ............... 42
7.6
Analyse krappe straten Fase 2 ........................................................................................ 45
7.6.1
Conclusie .................................................................................................................. 47
7.6.2
Advies ....................................................................................................................... 47
7.7 8
Centrale retentie fase 2 .................................................................................................... 27
6.1.1
6.2 7
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Peilstijging retentie voorzieningen .................................................................................... 47
Effecten grondwatersituatie en drainage ................................................................................. 50 8.1
Fase 1 .............................................................................................................................. 50
8.2
Fase 2 .............................................................................................................................. 54
8.3
Berekening ....................................................................................................................... 55
8.4
Conclusie drainage .......................................................................................................... 56
Bijlage 1
Notitie grondwatereffecten
Bijlage 2
Rioleringsplan fase 1 en 2
4/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
1 Inleiding De riolering in de Gasthuiswijk en Haagweg-Zuid in Leiden is ongeveer 60 jaar oud en moet vanwege de slechte kwaliteit vervangen worden. De rioolvervanging is een goede aanleiding om ook meteen de wegen(structuur), trottoirs en het groen her in te richten en voor te bereiden op het veranderend klimaat. Effecten die hierbij een rol spelen zijn: • •
Toenemende hittestress (bijvoorbeeld de extreem warme zomers van 2019 en 2020) Frequentere overbelasting van het rioolstelsel (water op straat). Schade aan woningen en percelen
•
Toenemende mate van verdroging in de zomermaanden. Dit betekent dalende (grond-) waterpeilen en nadelige effecten op biodiversiteit
Het project is een pilot voor de gemeente Leiden. De gemeente heeft, conform het beleidsakkoord 2018-2022, een enorme ambitie om de wijken klimaatadaptief in te richten en biodivers te vergroenen. De gestelde ambitie en de landelijke klimaatdoelstelling leidt tot een opgave voor de wijk: • Adaptatie (aanpassing) van de openbare ruimte in Gasthuiswijk en Haagweg-Zuid is noodzakelijk om de effecten van klimaatverandering te minimaliseren en om enorme uitgaven •
in de toekomst te voorkomen Gemeentebreed zijn de effecten van klimaatverandering zichtbaar. De urgentie voor het treffen van maatregelen zal de komende jaren steeds verder toenemen, ook in Gasthuiswijk
•
en Haagweg-Zuid Bijdragen aan klimaatadaptatie in de stedelijke omgeving is een verantwoordelijkheid van iedereen. Participatie is essentieel in het behalen van de klimaatdoelstellingen
•
Door samen op te trekken in (wijk-) renovatieprojecten als Gasthuiswijk en Haagweg-Zuid, kan nu al worden gewerkt aan een toekomstbestendige leefomgeving
Het voorliggende rapport gaat specifiek in op de ontwerpopgave voor het thema water. De bredere klimaatopgave en de invulling daarvan komt terug in het totaal ontwerp (bovengrond en ondergrond).
5/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
2 Uitgangspunten en randvoorwaarden 2.1 •
Klimaatadaptatie uitgangspunten Het klimaat is in ontwikkeling. Deze ontwikkeling resulteert in een toenemende kans op droogte, hitte, wateroverlast en overstromingen. Gelukkig kunnen we hier actief op inspelen in ruimtelijke ontwikkelingen. Het Deltaplan Ruimtelijke Adaptatie (gezamenlijk plan gemeenten, provincies, waterschappen en het Rijk om Nederland klimaatbestendig en waterrobuust in te richten, DPRA) stelt het volgende: Gemeenten dienen vanaf 2020 klimaatadaptatie mee te nemen in beleid en uitvoering Gemeenten dienen in 2050 zo klimaatbestendig en waterrobuust mogelijk te zijn -
•
De gemeente Leiden wil hier actief naar handelen door klimaatadaptatie actief mee te nemen in projectuitvoer Het huidige watersysteem mag niet negatief worden beïnvloed
• • •
Daar waar mogelijk extra opvang voor regenwater integreren in het ontwerp/planvorming Niet extra verharden Vergroenen
• •
Rekening houden met de keuze van het materiaal in relatie tot klimaatadaptatie Op basis van klimaatvoorspellingen inspelen op hevigere regenval en mogelijke knelpunten
2.2
Technische uitgangspunten
•
Capaciteit HWA-riolering: bui 10 Kennisbank Riolering (35,7 mm in 45 min). Betreft hydraulische afvoercapaciteit (dus niet statische berging). Geen water op straat situaties
•
Capaciteit DWA-/gemengde riolering: bui 08 Kennisbank Riolering (19,8 mm in 1 uur). Geen water op straat situaties Klimaatbui: moet in de openbare ruimte kunnen worden opgevangen en niet leiden tot schade
•
aan woningen, bedrijven en objecten
3 Principeafwatering en klimaatadaptieve bouwstenen In de schetsontwerpfase is het gescheiden rioolstelsel qua afvoer gericht op de omliggende boezem. Aangevuld met de bouwstenen zoals o.a. voorgesteld in de rapportage van De Urbanisten heeft dit tot een schetsontwerp voor de klimaatopgave geleidt. In de VO fase is het vigerende ontwerp tegen het licht gehouden en is deze op aantal ingrijpende punten gewijzigd. In dit hoofdstuk is de principe-afvoer voor fase 1 en fase 2 schetsmatig weergegeven. De principe afvoer is gedurende de looptijd van het VO en DO verder geoptimaliseerd. De definitieve rioleringstekeningen zijn hiertoe opgenomen in bijlage 2.
6/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Het ontwerp is gebaseerd op de volgende uitgangspunten: •
•
Van gemengde riolering naar een gescheiden stelsel. Hiermee: Ontlasten we de vuilwaterriolering en de zuivering. Dit betekent minder schoon water in het vuilwaterriool, minder stankoverlast en schoner oppervlaktewater (minder overstortvolume) Hemelwater infiltreren waar dat kan: Realisatie van infiltratievoorzieningen waardoor de belasting op de riolering nog verder -
•
regenwater is een natuurlijke aanvulling van het grondwater Natuurlijke watercyclus in stand houden: Vasthouden – bergen – vertraagd afvoeren We houden water vast in de wijk door het realiseren van zoveel mogelijk waterberging en
-
3.1
terugloopt Hiermee wordt regenwater vertraagd in de grond opgenomen in plaats van direct via het riool weg te stromen. Het riool wordt op die manier minder belast en het geïnfiltreerde
zorgen zo voor meer ruimte voor extreme neerslaggebeurtenissen. We houden hiermee het water van de voordeur weg, ook straks bij toenemende intensiteit van regenbuien. Overtollig hemelwater voeren we vertraagd af naar de omliggende boezem Realiseren we grondwateraanvulling in nattere perioden die een positieve bijdrage levert tegen verdroging in de droge maanden Dragen we bij aan een robuust (oppervakte-)watersysteem van Leiden
Fase 1
In de onderstaande figuur is de principe afvoer weergeven van de Gasthuiswijk Fase 1 te Leiden zoals dat in eerste instantie in het projectteam is vastgesteld. In de basis zijn er voor Fase 1 viertal afvoer/bergingsmogelijkheden heden, te weten: • Afvoer via een gescheiden rioleringsstelsel • • •
Afvoer via een gescheiden rioleringsstelsel in combinatie met drainage Bovengrondse afvoer naar retentie Afvoer naar Wadi / groenstroken
Gedurende de ontwerpfase is de principeafwatering geoptimaliseerd. Het resulterende ontwerp is opgenomen in hoofdstuk 5 en bijlage 2.
7/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 3.1 Principe afvoer Gasthuiswijk Fase 1
8/56
Kenmerk
3.2
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Fase 2
In de onderstaande figuur is de principe afvoer weergeven van de Gasthuiswijk Fase 2 te Leiden. In de basis zijn er drietal afvoer/bergingsmogelijkheden heden, te weten: • Afvoer via een gescheiden rioleringsstelsel • •
Bovengrondse afvoer naar retentie Waterbergende wegfundering
Figuur 3.2 Principe afvoer Gasthuiswijk Fase 2
9/56
Kenmerk
3.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Functionele omschrijving type voorzieningen
Voor de reconstructie van de Gasthuiswijk te Leiden zijn kort de diverse systemen beschreven die worden toepast in fase 1 en/of 2. 3.3.1 Gemengde riolering Naast een hemelwatersysteem (HWA) wordt het bestaande gemengde rioleringssysteem vervangen. Het gemengde rioleringssysteem blijft onder vrijverval afstromen naar het omliggende gebied. Dit systeem is in het stromingsmodel ICM doorgerekend om de juiste dimensionering te bepalen en uit te rekenen wanneer water op straat wordt berekend. 3.3.2 Hemelwater riolering Af te koppelen hemelwater wordt ingezameld en aangesloten op hemelwaterriool in de weg. Deze leiding, die volledig gevuld is met water, voert het hemelwater af naar een nieuw aan te leggen retentievoorziening centraal in het plan. Een hydraulische berekening in ICM geeft antwoord op de juiste dimensionering van het rioleringssysteem evenals wanneer water op straat wordt berekend. 3.3.3 Bovengrondse afvoer Daar waar dat goed mogelijk is wordt de weg op 1 oor gelegd om afstromend hemelwater bovengronds naar het oppervlaktewater te laten stromen. De waterberging wordt dan gevonden in het oppervlaktewater. 3.3.4
Waterbergende fundering (AquaBASE)
Om extra waterberging te realiseren wordt in fase 2 een zogeheten waterbufferende fundering aangelegd. Bij een dergelijk voorziening wordt hemelwater lokaal tijdelijk in de fundering van de weg opgeslagen alwaar infiltratie naar het grondwater plaatsvindt. Door middel van kolken, al dan niet met een filter, wordt hemelwater via vuldrains in het pakket geleid. In het pakket wordt ook een ledigingsdrain aangelegd naar oppervlaktewater om eventueel hemelwater vertraagd af te voeren als hemelwater niet snel genoeg kan infiltreren. Bij een waterbergende weg is het niet nodig om ook een hemelwaterriool aan te leggen. Beheer en onderhoud waterbergende weg: Een AquaBASE-systeem is altijd maatwerk. Afhankelijk van de eisen wordt er een plan gemaakt over de opvang, berging en infiltratie mogelijkheden van het hemelwater. De problematiek van vervuiling bij waterpasserende en/of waterdoorlatende verharding is algemeen bekend de voorkeur is dan ook een systeem voorzien van een ‘gesloten’ traditionele elementenverharding. De afwatering zal dan geschieden middels kolken. Geadviseerd wordt dit te doen door de kolken aan elkaar te koppelen middels een slagvaste gegleufde drain (bijvoorbeeld de Stormpipe rond 100 van Wavin of de PP-Pragma rond 110 van Pipelife) die het water zal afgeven aan de fundering.
Door de lengte van drains is er een veel groter contactoppervlak, wat zorgt voor een betere spreiding van het hemelwater in het pakket. Hierdoor is het systeem robuust en is er een zeer geringe kans op verstoppingen door vervuiling. Door de kolken aan elkaar te koppelen ontstaat er een robuust systeem wat prima past binnen de
10/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
gedachte van een goed te beheren en onderhouden systeem. De kolken (normale kolken met bij voorkeur een iets verdiepte zandvang) kunnen namelijk regulier gereinigd worden middels een kolkenzuiger. De drains in het pakket kunnen worden gemonitord op hun functioneren. Dit kan geschieden door visuele (camera) inspecties of door monitoring van het systeem middels sensoren. Indien we dan constateren dat de werking van het systeem niet meer optimaal is, kan er gekozen worden om de drains te reinigen. Dit is mogelijk door het koppelen van de drains van kolk naar kolk. Zo kan er van kolk naar kolk gereinigd worden waardoor de werking van het systeem te waarborgen is. 3.3.5
Retentie
Centraal in zowel fase 1 als 2 wordt water gerealiseerd om onder andere extra waterbuffering te creëren. Deze retentievoorzieningen krijgen een streefpeil van gelijk aan het zomerpeil van de boezem (NAP -0.61 m). In deze retentie kan het waterpeil afhankelijk van de neerslag fluctueren. De afvoer naar de boezem wordt debietgereguleerd ingericht. Dit betekent dat door middel van een doorlaat vertraagd water wordt afgevoerd naar het Boezem oppervlaktewatersysteem. Op deze manier wordt de afvoer van hemelwater niet rechtstreeks afgewenteld op de boezem. Dit past dan ook mooi in te trits van bergen afvoeren. Het nadeel van rechtstreekse afvoer naar oppervlaktewater is wel dat er geen sprak is van grondwateraanvulling tijdens lage grondwaterstanden. Om doorstroming te krijgen is het mogelijk dat ook water vanuit de Boezem ingelaten kan worden. Hiervoor zijn inlaatconstructies ontworpen.
11/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
4 Bergingsopgave 4.1
Afvoerend oppervlak
Om te kunnen rekenen aan de afvoerende oppervlakken zijn de daken en (toekomstige) verhardingen conform het bovengronds ontwerp van wUrck in ArcGIS opgenomen in een zogeheten vlakkenkaart. In de figuur 4.1 en 4.3 zijn deze oppervlakken weergeven. In de vlakkenkaart is onderscheid gemaakt in de onderstaande typen: • • •
Dakvlakken Voortuinen woningen Achtertuinen woningen
• • •
Trottoir Rijbaan Parkeervoorzieningen
In de vlakkenkaart is ook onderscheid gemaakt in gebouwen van particulieren en van woningbouwverenigingen. Voor de toekenning naar het gemengde rioleringssysteem en het hemelwatersysteem zijn de onderstaande uitgangspunten aangehouden. • Dakvlakken particulier:
•
25 % van het dakoppervlak voert af naar het hemelwatersysteem 75 % van het dakoppervlak voert af naar het gemengde rioleringssysteem Dakvlakken woningbouwverenigingen:
•
50 % van het dakoppervlak voert af naar het hemelwatersysteem 50 % van het dakoppervlak voert af naar het gemengde rioleringssysteem De voortuinen zijn 70 % verhard en voeren af naar het hemelwatersysteem
• • •
De achtertuinen zijn 70 % verhard en voren af naar het gemengde rioleringssysteem Neerslag op openwater is meegenomen uitgaande van de insteek van de watergang Verharding (dus straatverharding en voorkant daken) direct naast oppervlaktewater watert direct af op dit oppervlaktewater
12/56
Kenmerk
4.1.1
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Verhard oppervlak Fase 1 en resulterende opgave
Voor de klimaatadaptieve inrichting wordt de bergingsopgave en hydraulische afvoercapaciteit berekend op basis van de geïnventariseerde verharding.
Figuur 4.1 Vlakkenkaart Fase 1
13/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Type Dak hellend particulier Dak hellend coorperatie Dak Lieve de Keij Straat Dak vlak particulier Dak vlak coorperatie
Achtertuin Voortuin VoortuinWBW Lieve de Key Open verhard hwa Open vehard gemengd Open verhard op boezem Open vehard Lieve de key Totaal
gemengd hwa boezem AquaBASE [m2] [m2] [m2] [m2] 7033 2344 0 0 590 197 3467 1156 1864 1864
7566 2359 497 22463 2460 3998 22980
Neerslag op open water
30186
3998
1007 1701
4300
Figuur 4.2 Oppervlakken Fase 1
Met de vooraf gestelde bergingsopgave van 70 mm resulteert dit in een gewenste bergingscapaciteit van circa 3.800 m3.
14/56
Kenmerk
4.1.2
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Verhard oppervlak Fase 2 en resulterende opgave
Voor de klimaat adaptieve inrichting wordt de bergingsopgave en hydraulische afvoercapaciteit berekend op de volgende oppervlakken.
Optioneel, niet meegenomen in berekening
Figuur 4.3 Vlakkenkaart Fase 2
15/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Type Dak hellend particulier Dak hellend coorperatie Dak vlak particulier Dak vlak coorperatie
gemengd [m2] 1880 7728 1977 3284
Achtertuin Voortuin Open verhard hwa Open vehard gemengd
11390
Totaal Neerslag op open water
28715
hwa [m2] 627 7728 659 3284
4534 27715 2455 44547 5400
Figuur 4.4 Oppervlakken Fase 2
Met de vooraf gestelde bergingsopgave van 70 mm resulteert dit in een gewenste bergingscapaciteit van circa 5.100 m3.
16/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
5 Ontwerp bouwstenen fase 1 5.1
Centrale retentie fase 1
Centraal in het plangebied van Fase 1 wordt een retentiegebied aangelegd. Voor deze retentievoorziening is een maximale peilstijging van circa 0,50 m gehanteerd. Dit betekent een maximaal peil van NAP 0 tot NAP -0,10 m in extreme (tijdelijke) situaties. De retentie krijgt aan de noordzijde een overstortvoorziening (NAP -0.20 m) voorzien van een doorlaat om een vertraagde afvoer te kunnen realiseren. Aan de zuidzijde wordt ook een overstortvoorziening op NAP -0,20 m gerealiseerd. In deze drempel zit een doorlaat (rond 500 mm) voorzien van een terugslagklep om water vanuit het boezemsysteem in te kunnen laten. Dit betekent het volgende: het waterpeil in droge periode is gelijk aan dat van de boezem (NAP -0,61 m). Tijdens reguliere neerslag wordt de retentie met hemelwater gevoed en kan dit met de landelijke afvoer afstromen naar de retentie. Daarnaast zal afhankelijk van de grondwaterstand ook water wegzijgen. Bij extreme(re) neerslag vindt opstuwing plaats in de knijpconstructie waardoor peilstijging optreedt in de retentie. Deze peilstijging is maximaal gereguleerd door middel van een overstortvoorziening (noodoverlaatconstructie) om versneld hemelwater af te kunnen voeren naar de Boezem om het peil in de retentie niet te hoog te laten stijgen vanwege een voldoende ontwatering in de wijk.
5.1.1 Ontwerp en bergingsvolume Het streefpeil is NAP -0,61 m, waarbij er circa 815 m3 water in de retentie aanwezig is. Op basis van de hydraulische afvoercapaciteit en weerstand in het hemelwatersysteem, het functioneren van de wadi’s en het maximaal toelaatbaar peil van ongeveer NAP 0 tot -0,10 m is de noodoverlaat van het debietregulerend kunstwerk ontworpen op NAP -0,2 m. Tot aan het niveau van NAP -0,20 m (= overstortniveau) heeft de retentievoorziening een volume van ongeveer 2.187 m3. Dit resulteert in een netto bergingsvolume van 1.372 m3 wat neer komt op 38 mm fysieke (statische) waterberging. Door opstuwing zal bij een noodoverlaatsituatie (T=100) circa 400 tot 500 m3 dynamische berging in de retentie benut worden die vrij snel weer afgevoerd wordt naar het boezemsysteem.
17/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 5.1 Locatie retentievoorzieningen zoals geschematiseerd in InfoWorks ICM
Fase 1 Toestromend oppervlak naar retentie Toestromend oppervlak naar boezem Neerslag op open water Buiten plangebied, wel op retentie Jacob van Kampenlaan Aquabase
Berging per niveau
[ha] 2.9 incl. neerslag op openwater 0.35 0.43 0.33 0.23 3.66 m NAP m3 -0.6 -0.2 -0.1
815 2187 2639
m3 effectief mm effectief 0 1372 37.5 1824 49.8
18/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 5.2 Bergingshoogte uit het hydraulische rekenmodel ICM
19/56
Kenmerk
5.1.2
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Ledigingstijd retentie
In overleg met het bouwteam is afgesproken dat de ledigingstijd van de retentievoorzieningen grof weg 1,5 tot 2 dagen mag zijn. Hoogheemraadschap Rijnland geeft echter aan dat de ledigingstijd bij voorkeur naar 3 dagen moet gaan (20 mm/dag). In de onderstaande figuren is berekend wat de ledigingstijd van de retentievoorziening is bij verschillende diameters van de doorlaat. Berekend is dat een doorlaat met een diameter tussen de 100 en 150 mm zorgt voor een vertragen in afvoer van dagen. Geadviseerd wordt om de doorlaat in de praktijk variabel te maken door middel van een doorlaat rond 200 mm met een schuifafsluiter. Hierdoor kan in de praktijk een gewenste doorlaat worden ingesteld die qua beheer en onderhoud ook acceptabel is. Berekend is dat dat een doorlaat gelijkwaardig aan een rond 110 mm zorgt voor een ledigingstijd van 2,5 tot 3 dagen
Figuur 5.3 Ledigingstijd fase 1
20/56
Kenmerk
5.1.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Debietregulering retentie
In fase 1 wordt centraal in het gebied een retentievoorziening aangelegd. In deze fase is het mogelijk om vanuit het zuidelijk gelegen oppervlaktewater water in te laten als het waterpeil in de retentie uitzakt. Als er sprake is van een peilstijging wordt het afstromende hemelwater vastgehouden en vertraagd afgevoerd naar de Boezem aan de noordzijde van beide fasen. Hiervoor wordt een debietregulerend kunstwerk (overstort met doorlaat aangelegd). Om het maximale waterpeil te kunnen beheersen zijn beide systemen voorzien van overstortdrempel(s) om bij extreme neerslaghoeveelheden water versneld af te voeren naar de retentie. Doordat water in te laten is er ook enige mate van doorstroming/dynamiek in deze oppervlaktewatersystemen. In de onderstaande figuur is voor fase 1 het principe-functioneren weergegeven.
Figuur 5.4 Principe functioneren fase 1
5.1.4 Waterkwaliteit De retentievoorziening wordt zo ingericht dat voeding plaatsvindt aan de zuidzijde middels een knijpconstructie (in de riolering). Aan de noordzijde is een debietregulerend kunstwerk aanwezig (met noodoverlaatvoorziening). De knijpconstructie werkt twee kanten op: enerzijds om een open verbinding te houden bij droge perioden, en anderzijds om bij neerslag de afvoer naar de boezem te knijpen zodat het systeem niet direct leegstroomt in de boezem. Dit betekent dat in droge periodes een open verbinding aanwezig is tussen de riolering bij de Jacob van Campenlaan en de boezem. In perioden met regen is er sowieso sprake van doorstroming en verversing van rioolwater in de HWA-leidingen. In droge perioden zorgt de recirculatiepompen zorgen voor aanvoer in droge perioden. Deze pomp ‘trekt’ aan het HWA-riool waardoor er ook in droge perioden sprake is van beweging/dynamiek in de HWA-riolering. Op locaties in het HWArioleringssysteem verder weg van de pomp, zal hoogstens sprake zijn van een wat verminderde
21/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
doorstroming bij langdurige droogte. Maar: er zijn talloze HWA-stelsel in Nederland die permanent onder water staan, zonder problemen. Tevens ligt de riolering behoorlijk diep waardoor legionella gevaar niet/nauwelijks aanwezig is (die is pas bij circa 25 °C een probleem) en is er geen sprake van algengroei of iets dergelijks (dit heeft immers licht nodig). Kort samengevat: de combinatie HWA-riolering en retentie is geen geïsoleerd systeem. De pomp zorgt voor doorstroming/trek in droge perioden evenals wegzijging vanuit de retentie naar het grondwater. Neerslag zorgt voor doorstroming natte perioden. Vanuit robuustheid heeft de voorkeur om één pomp te realiseren (met reserve) welke met drie persleidingen wordt aangesloten bovenstrooms van de betonnen goten. Dit is het meest eenvoudig te beheren.
5.2
Overige voorzieningen
In fase 1 heeft de gemeente de wens om ervaring op te doen met afwijkende systemen. In de onderstaande hoofdstukken worden deze kort beschreven. Onderstaand zijn voor fase 1 de bijzondere constructie weergegeven. Het gaat hier om • Externe overstortdrempel • Interne overstortdrempel • • •
Uitlaatconstructies Pompen en persleidingen Debietregulerende kunstwerk
22/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 5.5 Bijzonder constructie fase 1
5.2.1
Van Banchemhof, Stalpaerthof en Vingboonshof
Deze hofjes worden hetzelfde ingericht. Er komt een wadi die kan overstorten naar een goot die afwatert op de centrale waterretentie. In elk hofje komt een vuilwater- en hemelwater riool waarbij de voortuin en openbare verharding afstroomt op de goot. De verharding en voorkant dak aan de zuidzijde van de wadi stroomt af op de wadi. De wadi’s hebben een lengte van ~25 m, zijn 4,56 m breed en hebben elk een inhoud van 26 m3. De bodem van de wadi ligt op -0,73 mNAP (=0,73 m-mv) en heeft een overstort naar de goot op NAP 0,0 m. Er is infiltratie waarde toegekend van 0,04 mm/uur (bodem wadi). De goot heeft een breedte van 0,6 m en een diepte van 0,3 m. In elk hofje komt een pomp die water uit de HWA-riolering verpompt naar het meest bovenstroomse punt van de goot met een capaciteit van 2-5 m3/uur. 5.2.2 Dudokpad In dit pad is er geen ruimte voor en HWA-riool. De nabije verharding blijft daarom aangesloten op het DWA-/gemengde riool.
23/56
Kenmerk
5.2.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Jan Keldermansstraat en Jacob Romanstraat
In de eerste plannen is een drainage-transport riolering (DT-riolering) bedacht in de Jan Keldermansstraat en Jacob Romanstraat. Na de grondwatertoetsing bleek dat het toepassen van een DT-riolering met een afvoer naar de retentievoorziening, met een dynamische waterpeil, leidt tot extra vernatting en daarmee verslechtering van de ontwatering. Een DT-riolering is alleen kansrijk als deze afvoert naar de Boezem met een relatief vast waterpeil. In het bouwteam is besloten om af te zien van een DT-riolering in deze situatie 5.2.4 Zocherstraat en Helmlaan Aanvankelijk is in de Zochterlaan en Helmlaan een wadi voorzien die overstort naar hemelwaterriool of afvoert rechtstreeks afvoert naar de Boezem. In het overleg met de buurt (participatie) is uiteindelijk besloten om de wadi’s achterwege te laten. 5.2.5 Lieven de Kleijstraat In de Lieven de Kleijstraat was het plan om een waterbergende fundering (AquaBASE) onder de rijbaan in plaats van een hemelwater riolering aan te leggen. Deze waterretentie heeft een volume van ongeveer 100 m3 . De afvoer van de AquaBASE vindt plaats door middel van infiltratie. Mocht dit onvoldoende blijken dan kan een ledigingsdrain in combinatie met een vertragende afvoer naar de Boezem alsnog het hemelwater afvoeren. Uiteindelijk is besloten om af te zien van een waterbufferende fundering van vanwege het niet kunnen verleggen van de gasleiding.
Door deze wijziging is het ontwerp van de hemelwaterriolering herzien. Naast het extra leggen van een hemelwaterriool levert dit ook meer peilstijging op omdat simpelweg meer hemelwater afstroomt naar de centrale retentie. Geadviseerd wordt om de overstorten naar de boezem (ter plaatse van de inlaat en debietregulerende kunstwerk de verbreden naar 3 m. Principe AquaBASE Voor de volledigheid zijn de ontwerpcriteria van de waterbufferende fundering onderstaand weergeven. Voor fase 2 is het wel de intentie om AquaBASE in de praktijk toe te passen. Ter plaatse van de Lieven de Keijstraat was het voorstel om in plaats van een hemelwaterriool een waterbergende weg te realiseren. Aan de ene kant is dit een zeer smalle straat waarin de ondergrondse ruimte beperkt is. Aan de ander kant is dit een mooie locatie om water lokaal vast te houden en zo mogelijk te infiltreren naar de ondergrond. De waterbergende weg (AquaBASE) wordt tevens gebruikt om de ontwatering in de straat te regelen. De drain die hiervoor nodig is kan gekoppeld worden aan het bufferende pakket. Afhankelijk van de grondwatersituatie kan het functioneren van de waterbufferende fundering gestuurd worden (infiltreren en/of afvoeren) In de onderstaande figuur is het principe van een waterbergende weg weergegeven.
24/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 5.6 Principe waterbergende weg
25/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 5.7 Principe dwarsprofiel waterbergende weg (AquaBASE)
In de onderstaande figuur is berekend hoeveel waterberging in de bufferende fundering geborgen kan worden. Bij een bufferend pakket van 0,3 tot 0,5 m kan respectievelijk 40-70 mm fysieke waterbuffering worden gerealiseerd. Hierbij is uitgegaan dat voorzijden van daken en voortuinen ook worden aangesloten. AQUABASE Lieven de Keijstraat Dak 1/2 Verharding+ parkeren Voortuin
787 m2 1007 m2 m2 533 m2 2327 m2
710.21 75%
Totaal
opbouw AquaBASE Steen vlijlaag dikte systeem anti sliplaag
0.08 0.05 0.45 0.05 0.63
AquaBASE Dikte systeemvulling Dikte antisliplaag
1007 m2 0.45 0.05
Materiaal 8/32 of drainmix Waterberging Holle ruimte Waterberging
503.7 m3 167.5 m3
dikte pakket
hoogte pakket mm 0.3 40 0.4 55 0.5 69
35% 72 mm
Opmerkingen Pakket kan minder dik als tussen de banden water wordt geborgen bij een extreme bui.
Figuur 5.8 Berekening Lieven de Keijstraat
26/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
6 Ontwerp bouwstenen fase 2 6.1
Centrale retentie fase 2
Centraal in het plangebied van Fase 2 wordt ook een retentiegebied aangelegd. Voor deze retentievoorziening is een maximale peilstijging van circa 0,50 tot 0,60 m gehanteerd. Dit betekent een maximaal peil van NAP 0 tot NAP -0,10 m. De retentie krijgt aan de noordzijde een overstortvoorziening (NAP -0.20 m) voorzien van een doorlaat om een vertraagde afvoer te kunnen realiseren. Aan de zuidzijde wordt ook een overstortvoorziening op NAP -0,20 m gerealiseerd. In deze drempel zit een doorlaat (rond 500 mm) voorzien van een terugslagklep om water vanuit het boezemsysteem in te kunnen laten. Dit betekent het volgende: het waterpeil in droge periode is gelijk aan dat van de boezem (NAP -0,61 m). Tijdens reguliere neerslag wordt de retentie met hemelwater gevoed en kan dit met de landelijke afvoer afstromen naar de retentie. Daarnaast zal afhankelijk van de grondwaterstand ook water wegzijgen. Bij extreme(re) neerslag vindt opstuwing plaats in de knijpconstructie waardoor peilstijging optreedt in de retentie. Deze peilstijging is maximaal gereguleerd door middel van een overstortvoorziening (noodoverlaatconstructie) om versneld hemelwater af te kunnen voeren naar de Boezem om het peil in de retentie niet te hoog te laten stijgen vanwege een voldoende ontwatering in de wijk. 6.1.1
Ontwerp en bergingsvolume
Centraal in het plangebied van fase 2 wordt een retentiegebied aangelegd. Het streefpeil is NAP -0,61 m, waarbij circa 1.683 m3 water zit. Op basis van de hydraulische afvoercapaciteit en weerstand in het hemelwatersysteem, de retentievoorziening en een maximaal toelaatbaar peil van ongeveer NAP -0,00 m is de noodoverlaat van het debietregulerend kunstwerp ontworpen op NAP -0,2 m. Tot aan het niveau van NAP -0,2 m (= overstortniveau) heeft de retentievoorziening een statische inhoud van ongeveer 3.286 m3. Dit resulteert in een netto bergingsvolume van 1.603 m3 wat neer komt op 32 mm fysieke waterberging.
27/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 6.1 Locatie retentievoorzieningen
28/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Fase 2 Toestromend oppervlak naar retentie Toestromend oppervlak naar boezem Neerslag op open water Buiten plangebied, wel op retentie
[ha] 4.26 incl. neerslag op openwater 0.54
4.99 Berging per niveau
Fase 2 m NAP m3 m3 effectief mm effectief -0.6 1683 0 -0.2 3286 1603 32 -0.1 3744 2061 41
Figuur 6.2 Bergingshoogte uit ICM
6.1.2 Ledigingstijd retentie In overleg met het bouwteam is afgesproken dat de ledigingstijd van de retentievoorzieningen grof weg 1,5 tot 2 dagen mag zijn. Hoogheemraadschap Rijnland geeft echter aan dat de ledigingstijd bij voorkeur naar 3 dagen moet gaan (20 mm/dag). In de onderstaande figuren is berekend wat de ledigingstijd van de retentievoorziening is bij verschillende diameters van de doorlaat. Berekend is dat een doorlaat met een diameter tussen de 125 en 150 mm zorgt voor een vertragen in afvoer van dagen. Geadviseerd wordt om de doorlaat in de praktijk variabel te maken
29/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
door middel van een doorlaat rond 200 mm met een schuifafsluiter. Hierdoor kan in de praktijk een gewenste doorlaat worden ingesteld die qua beheer en onderhoud ook acceptabel is. Berekend is dat dat een doorlaat gelijkwaardig aan een rond 125 mm zorgt voor een ledigingstijd van 2,5 tot 3 dagen
Figuur 6.3 Ledigingstijd fase 2
30/56
Kenmerk
6.1.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Debietregulering retentie
In fase 2 wordt centraal in het gebied een retentievoorziening aangelegd. In deze fase is het mogelijk om vanuit het zuidelijk gelegen oppervlaktewater water in te laten als het waterpeil in de retentie uitzakt. Als er sprake is van een peilstijging wordt het afstromende hemelwater vastgehouden en vertraagd afgevoerd naar de Boezem aan de noordzijde van beide fasen. Hiervoor wordt een debietregulerend kunstwerk (overstort met doorlaat aangelegd). Om het maximale waterpeil te kunnen beheersen zijn beide systemen voorzien van overstortdrempel(s) om bij extreme neerslaghoeveelheden water versneld af te voeren naar de retentie. Doordat water in te laten is er ook enige mate van doorstroming/dynamiek in deze oppervlaktewatersystemen. In de onderstaande figuur is voor fase 2 het principe-functioneren weergegeven.
Figuur 6.4 Principe functioneren fase 2
31/56
Kenmerk
6.2
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Overige voorzieningen
Onderstaande zijn voor fase 2 de bijzondere constructie weergegeven. Het gaat hier om • Externe overstortdrempel • Interne overstortdrempel • •
Uitlaatconstructies Debietregulerende kunstwerken
Figuur 6.5 Bijzonder constructie fase 2
32/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
7 Functioneren voorzieningen 7.1
Hydraulische randvoorwaarden en ontwerp criteria
Het opgestelde rioleringsontwerp is getoetst in het modelleerprogramma InfoWorks ICM 10.0. Als basis is het aangeleverde 1D rioleringsmodel van RHDHV gebruikt. De nieuwe ontwerpen van zowel fase 1 als 2 zijn hierin ingebouwd en hydraulisch getoetst. De resultaten zijn per fase gerapporteerd in onderstaande paragrafen: • •
Het rioleringssysteem is ingebouwd in het rioleringsmodel van een deel van Leiden. Dit model is aangeleverd door DHV-Haskoning De centrale retentievoorziening is bij benadering als een asymmetrisch profiel in het model
• •
ingebouwd Voor het waterpeil in de boezem en retentie/wadi’s is op NAP -0.61 m aangehouden Voor de retentie wordt aan de zuidzijde van Fase 1 water ingelaten mocht het waterpeil in de
•
retentie dalen als gevolg van wegzijging. Deze voorziening is voorzien van een terugslagklep om het water in de retentie in noordelijke richting te dwingen Aan de noordzijde is voor beide fasen een debietregulerend kunstwerk aanwezig zodat de
•
retentie vertraagd kan leegstromen. Hiervoor is een doorlaat rond 150 mm gemodelleerd op een niveau van NAP -1.00 m Het gemengde rioleringssysteem sluit aan op de bestaande riolering in de Churchilllaan voor Fase 1 en voor Fase 2 is dit voornamelijk de Boshuizerkade en Telderskade
Om de rioleringssystemen en retentievoorzieningen door te rekenen zijn in het bouwteam de onderstaande maatgevende buien vastgesteld waaraan het watersysteem moet voldoen: • Neerslaggebeurtenis 08 uit de Leidraad Riolering (T=2, 19,8 mm in 60 min) • Neerslaggebeurtenis 10 uit de Leidraad Riolering (T=10, 35,7 mm in 45 min) •
Blokbui van 70 mm in 60 minuten (T=100)
De volgende toetsingsnormen zijn gehanteerd: • •
De DWA/Gemengde riolering moet voldoen aan bui 08 conform Kennisbank Riolering. Dit betekent dat er geen uittredend rioolwater mag optreden De HWA-riolering moet voldoen aan bui 10 conform Kennisbank Riolering. Dit betekent dat er
•
geen uittredend rioolwater mag optreden. In het DWA/gemengde stelsel mag kortdurend water op straat optreden, maar dit mag niet leiden tot wateroverlast in woningen/panden 70 mm in 1 uur, geen water tegen de panden
7.2
Diepteligging
•
Binnen de plangebieden wordt een nieuwe hemelwaterriool riolering aangelegd. De HWA-
•
riolering wordt aangelegd op en hoogte met een minimale dekking van 1,2 m. Dit betekent dat deze continue onder water zal staan De aanleghoogte van het nieuw te leggen gemengde rioleringssysteem wordt bepaald door de bestaande hoogten van het ontvangende gemengde rioleringssysteem ter plaatse van de Boshuizerkade, Telderskade (fase 20 en Churchilllaan (fase 1)
33/56
Kenmerk
7.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Toekenning verharde oppervlakken
Figuur 7.1 Toekenning oppervlakken rechtstreeks op het HWA-systeem en retentie fase 1 en 2
34/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Fase1
Fase2
Figuur 7.2 Toekenning oppervlakken naar gemengd systeem fase 1 en 2
35/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 7.3 Toekenning oppervlakken rechtstreeks op wadi’s fase 1
7.4
Resultaat Fase 1
Met het ICM model zijn berekeningen uitgevoerd. Onderstaand zijn de resultaten van de water op straat analyse weergeven. Te zien is dat met een minimale dimensionering geen water op straat wordt berekend. De hoge waterstand in het gemengde rioleringssysteem wordt voornamelijk veroorzaakt door de tegendruk (hoge waterstand) in het ontvangende gemengde rioleringssysteem in de Churchillaan De hydraulische verhanglijn ligt dan ook vrij vlak. 7.4.1
Resultaten bui 08, bui 10 en T=10 (toetsing gemengd rioleringssysteem)
In de onderstaande figuur zijn de resultaten weergegeven van de hydraulische afvoerberekening van het gemengde en hemelwater rioleringssysteem. Het gemengde rioleringssysteem voldoet in alle gevallen aan de eis dat bij bui 08 (T=2) geen water op straat wordt berekend.
36/56
Kenmerk
7.4.2
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Resultaten bui 08
In de onderstaande figuur is het resultaat weergegeven van de water op straat situatie bij bui 08 uit de Leidraad. Tijdens deze bui wordt geen water op straat berekend. Het gemengde rioleringssysteem voldoet hiermee aan de gestelde eisen.
Figuur 7.4 Resultaten water op straat bui 08 voor het gemengde rioleringssysteem Fase 1
37/56
Kenmerk
7.4.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Resultaten bui 10
In de onderstaande figuur is het resultaat weergegeven van de water op straat situatie bij bui 10 uit de Leidraad. Tijdens deze bui wordt geen water op straat berekend in het hemelwatersysteem en voldoet hiermee aan de gestelde eisen. In het gemengde rioleringssysteem wordt lokaal water gedurende 15 minuten op straat berekend, maar dat is voor een T=10 situatie toegestaan.
Figuur 7.5 Resultaten water op straat bui 10 voor het rioleringssysteem Fase 1
38/56
Kenmerk
7.4.4
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Resultaten bui 100
In de onderstaande figuur is het resultaat weergegeven van de water op straat situatie bij bui 100 situatie (70 mm in 1 uur). Tijdens deze bui wordt geen water op straat berekend in het hemelwatersysteem. In het gemengde rioleringssysteem wordt vrijwel overal water op straat berekend, maar dat is maar dat is voor een T=100 situatie toegestaan. Dit water zal naar verwachting in het straatprofiel kunnen worden geborgen en niet leiden tot (grootschalige) overlast. Wel is het bij dergelijke bui intensiteiten mogelijk dat gemengd water in de kolken van het hemelwater systeem zal stromen.
Figuur 7.6 Resultaten water op straat T=100 voor het HWA-rioleringssysteem Fase 1
39/56
Kenmerk
7.5
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Resultaat fase 2 (concept)
Met het ICM-model zijn berekeningen uitgevoerd. Onderstaand zijn de resultaten van de water op straat analyse weergeven. Te zien is dat met een minimale dimensionering geen water op straat wordt berekend. De hoge waterstand in het gemengde rioleringssysteem wordt voornamelijk veroorzaakt door de tegendruk (hoge waterstand) in het ontvangende gemengde rioleringssysteem in de Boshuizerkade. De hydraulische verhanglijn ligt dan ook vrij vlak. 7.5.1 Resultaten bui 08 (toetsing gemengd rioleringssysteem) In de onderstaande figuren is de water op straat situatie gegeven voor de buien 08 en 10 uit de Leidraad Riolering waarbij een verruiming van de diameter bij de overstort wel of niet wordt meegenomen. Daarnaast zijn de resultaten weergegeven van de T=100 bui (70 mm in 1 uur). Opgemerkt wordt dat in het hemelwatersysteem geen water op straat wordt berekend. Hiermee voldoet het systeem aan de eis dat bij bui 10 (T=10) geen water op straat wordt berekend. Het gemengde rioleringssysteem voldoet in alle gevallen aan de eis dat bij bui 08 (T=2) geen water op straat wordt berekend.
40/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Rond 500 Rond 400
Rond 400 Figuur 7.7 Situatie zonder vergroting
Rond 600
Rond 700
Rond 600 Figuur 7.8 Situatie met vergroting Fase 2
41/56
Kenmerk
7.5.2
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Resultaten bui 08, bui 10 en T=10 (toetsing gemengd rioleringssysteem)
In de onderstaande figuren is de water op straat situatie gegeven voor de buien 08 en 10 uit de Leidraad Riolering waarbij een verruiming van de diameter bij de overstort wel of niet wordt meegenomen. Daarnaast zijn de resultaten weergegeven van de T=100 bui (70 mm in 1 uur). Opgemerkt wordt dat in het hemelwatersysteem geen water op straat wordt berekend. Hiermee voldoet het systeem aan de eis dat bij bui 10 (T=10) geen water op straat wordt berekend. Het gemengde rioleringssysteem voldoet in alle gevallen aan de eis dat bij bui 08 (T=2) geen water op straat wordt berekend.
Figuur 7.9 Resultaten bui 08 voor het gemengde rioleringssysteem zonder en met verruiming
42/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 7.10 Resultaat water op straat bui 10 voor het gemengde rioleringssysteem zonder en met verruiming
43/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 7.11 Resultaat T= 100 voor het gemengde rioleringssysteem zonder en met verruiming
44/56
Kenmerk
7.6
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Analyse krappe straten Fase 2
Gedurende het ontwerp proces kwam naar voren dat ter plaatse van een 5-tal straten aan de zuidzijde van fase 2 onvoldoende ruimte aanwezig is om alle benodigde leidingen conform de geldende normen van de gemeente aan te leggen. In de onderstaande figuur zijn deze locaties weergegeven.
Figuur 7.12 Locaties krappe straten
Besloten is om te onderzoeken om de geplande hemelwaterriolering te vervangen door een kolkleiding met een diameter rond 125 of 160 mm. Hiervoor zijn 3 varianten met elkaar vergeleken: • Variant 0: Ontwerp • •
Variant 1: Krappestraten hwa rond 125 mm, daken op gemengd, voortuin en openbare verharding op hwa Variant 2: Geen hwa ter plaatse van krappe straten, alle verharding op het gemengde rioleringssysteem
In de onderstaande figuren zijn de verschillen voor de T=10 en T=100 situatie met elkaar vergeleken.
45/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 7.13 Vergelijking voor de T=10 situatie
Figuur 7.14 Vergelijking voor de T=100 situatie
46/56
Kenmerk
7.6.1
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Conclusie
Door ter plaatse van de krappe straten een kleiner riool of geen riool aan te leggen heeft dat effect op de drukhoogte in het rioleringssysteem. Echter volgens de gestelde normen ten aanzien van water op straat levert dat geen probleem op. De resultaten van bui 08 laten geen berekend water op straat zien. De resultaten van bui 10 laten bij een gewijzigd ontwerp (variant 1 en 2) een kleine verslechtering zien in het gemengde rioleringssysteem. In het hwa-systeem wordt op 1 locatie kortduren water op straat berekend. Al met al kunnen in de krappe straten met een kleiner diameter gewerkt worden. 7.6.2 Advies Indien in variant 1 in plaats van een rond 125 mm een rond 160 mm hemelwaterleiding gelegd kan worden is dat sterk aan te bevelen. Tevens is het advies om door de volledige straat deze leiding te leggen, dus de rond 315 mm vervangen door een rond 160 mm, zodat water zowel in noordelijk als zuidelijk richting kan afvoeren
7.7
Peilstijging retentie voorzieningen
De retentievoorzieningen zijn gemodelleerd in het rioleringsmodel. In de onderstaande figuren is het berekende vul- en ledigingsgedrag bij een T=10 (bui10) en T=100 (70 mm in 1 uur) weergegeven. Uit de grafieken is af te leiden dat bij een T=10 situatie de noodoverlaten niet in werking treden. Dit niveau ligt op NAP -0.20 m. Bij een T=100 situatie is dit wel het geval waardoor de maximale waterstand in fase 1 circa NAP -0,05 m bedraag en in fase 2 ongeveer NAP 0,00 m. De waterstand in een T=100 kan verder afgevlakt worden, maar dan dienen de hemelwaterleidingen naar de overstorten fors vergroot te worden. Vooralsnog is dit vanuit financieel en ruimtetechnisch oogpunt hiervoor niet gekozen. De ledigingstijd van de retentie in fase 1 varieert in de berekening bij een extreme bui tussen de 1 en 1,5 dag. De ledigingstijd van de retentie in fase 1 varieert bij een extreme bui tussen de 1,5 en 2 dagen. Hiervoor dient de schuif in het debietregulerend kunstwerk met een doorlaat rond 200 mm circa 44 % van de hoogte van de doorlaat dichtgedraaid te worden. In de praktijk kan de opening van de doorlaat exact afgesteld worden. Hoe verder de doorlaat geknepen wordt hoe langer de ledigingstijd wordt. In hoofdstuk 5 en 6 is dit reeds uitgewerkt.
47/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
T=100
T=10
Figuur 7.15 Waterstandverloop retentie fase 1
48/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
T=100
T=10
Figuur 7.16 Waterstandverloop retentie fase 2
49/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
8 Effecten grondwatersituatie en drainage De grondwaterhuishouding in zowel fase 1 als fase 2 wijzigt als gevolg van de nieuwe inrichting. Door de aanleg van een centrale retentievoorzieningen wordt de grondwaterstand beïnvloed. In de onderstaande paragrafen wordt per fase het effect op de grondwaterstand beschreven en de benodigde drainage. Daar waar drainage wordt toegepast wordt uitgegaan van een minimale diameter rond 160 mm die in een drainagezandkoffer (0,5 x 0,5 m) wordt gelegd.
8.1
Fase 1
Door het aanleggen van een centrale retentievoorziening gekoppeld aan de Boezem in Fase 1 heeft effect op de grondwaterhuishouding. Door Acacia-water is met het beschikbare grondwatermodel een gemiddelde grondwatersituatie doorgerekend. Het aanleggen van de extra oppervlaktewater met een streefpeil van NAP -0,61 m zorgt ervoor dat het gemiddelde grondwaterniveau in de wijk daalt. In de onderstaande figuren is dit weergegeven. De gemiddelde grondwaterstand wordt aan de randen van het gebied circa NAP -0,7 m en centraal in het gebied NAP -0,6 m. De grondwaterstand wordt hiermee 10 tot 20 cm verlaagd. Voor de ontwatering van het gebied en met name op de plekken waar de ontwatering onvoldoende zijn. Berekend is dat door het aanleggen van een centrale retentie de ontwatering in normale omstandigheden groter is dan 0,7 m. Door het aanleggen van een centrale retentie voorziening gekoppeld aan de Boezem in Fase 1 heeft effect op de grondwaterhuishouding. Door Acacia-water is met het beschikbare grondwatermodel een gemiddelde grondwatersituatie doorgerekend. Het aanleggen van de extra oppervlaktewater met een streefpeil van NAP -0,61 m zorgt ervoor dat het gemiddelde grondwaterniveau in de wijk daalt. In de onderstaande figuren is dit weergegeven. De gemiddelde grondwaterstand wordt aan de randen van het gebied circa NAP -0,7 m en centraal in het gebied NAP-0,6 m.
De grondwaterstand wordt hiermee 10 tot 20 cm verlaagd. Voor de ontwatering van het gebied en met name op de plekken waar de ontwatering onvoldoende zijn. Berekend is dat door het aanleggen van een centrale retentie de ontwatering in normale omstandigheden groter is dan 0,7 m.
50/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 8.1 Contouren ontwatering als gevolg van aanleggen retentievoorziening
Figuur 8.2 Contouren grondwaterstand bij GHG-situatie
51/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 8.3 Berekende ontwateringsdiepte bij een waterpeil van NAP -0,6 m
In droge periode waarbij de grondwaterstand daalt zal het water in de retentie wegzijgen. Door water vanuit de Boezem in te laten wordt de retentie op peil gehouden. De centrale waterpartij zal ingericht worden als een retentievoorziening. Bij (extreme) neerslag stijgt het waterpeil in het voorziening. Door middel van een debietregulerend kunstwerk loopt de retentievoorziening vertraagd leeg naar de Boezem. Opgemerkt wordt dat bij een stijgend peil drainage leidingen volstromen vanuit de retentie. Bij langdurige neerslag zal ook het grondwater in wegcunetten vrij snel mee stijgen. Berekend is dat bij een peil van NAP +0,20 m de ontwatering in het gebied stijgt tot 0,2 tot 0,5 m, maar plaatselijk tot aan maaiveld.
52/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 8.4 Ontwatering bij een waterpeil van NAP +0,2 m
Geadviseerd wordt om de retentievoorziening niet verder te laten stijgen dan NAP -0,05 m (circa 50 cm ontwatering uitgaande van een maaiveldniveau van NAP +0,40 m. Daarnaast adviseren om na een neerslag situatie de retentie binnen 48 uur weer leeg te laten stromen tot NAP -0,61 m. Boven het peil van NAP -0,1 m kan de voorziening vrij overlopen naar het oppervlaktewater (Boezem). Op basis van bovenstaande berekening is er in Fase 1 beperkt drainage nodig. In de onderstaand figuur zijn twee locaties weergegeven waar drainage nodig is om voldoende ontwatering te halen. Opgemerkt wordt dat deze drainage op het Boezem systeem rondom Fase 1 aangesloten moet worden omdat het aansluiten van deze drainage op het retentiesysteem leidt tot extra vernatting van het gebied.
53/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 8.5 Locaties drainage Fase 1
8.2
Fase 2
Acacia water heeft aangegeven dat uit eerdere berekeningen van de grondwatersituatie drainage nodig is. Het aansluiten van het drainage systeem op de centrale retentievoorziening zorgt voor een versnelde aanvoer van water bij een hoog waterpeil in de retentie. Geadviseerd wordt om het drainage systeem af te laten voeren op de Boezem met een vrij gelijkmatig waterpeil van NAP -0,61 m. Tijdens de overleggen in het projectteam was er sprake van twee varianten. 1. Variant met een open verbinding 2. Variant met een regelbaar drainageniveau Het voordeel van variant 1 is dat de drains op grofweg NAP -1,10 m gelegd worden en altijd onderwater staan wat droogstand aantasting door ijzervorming van de drains voorkomt. Het nadeel is dat bij lage grondwaterstanden is dat bij een dalende grondwaterstand water vanuit de Boezem via grindpalen naar het diepere grondwater wordt afgevoerd. Bij variant 2 is het nadeel dat door het plaatsen van regel stuwtjes de drains droog kunnen vallen als de drainage te hoog worden aangelegd. In deze variant zullen de drains minimaal op NAP -1,80 m aangelegd moeten worden vanwege uitzakkend grondwater. Het voordeel is dat er dan geen water vanuit de Boezem aangetrokken wordt.
54/56
Kenmerk
8.3
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Berekening
Voor het berekenen van het aantal lozingspunten van het drainage systeem is een stationaire berekening uitgevoerd waarbij er sprake is van 7 mm/dag grondwateraanvulling. Voor de drainage is uitgegaan van een geperforeerde leiding rond 160 mm een belastend oppervlak van 12,2 ha Berekend is dat 3 afvoerpunten (paarse driehoeken) voldoende zijn om een minimale opstuwing bij 7 mm/dag afvoer te berekenen. Berekend is dat de opstuwing op het verste punt 0,01 m is.
Figuur 8.6 Toegekend oppervlak (circa 12,2 ha)
55/56
Kenmerk
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Figuur 8.7 Drainage systeem Fase 2
8.4
Conclusie drainage
Voor Fase 1 ‘Gasthuiswijk’ geldt dat de aanleg van de retentiebekkens naar verwachting niet leidt tot ongewenste grondwatereffecten in de wijk. Van belang is dat in de zuidwesthoek van het projectgebied drainage wordt aangelegd, evenals ter plaatse van de Lieven de Keijstraat. Voor Fase 2 ‘Haagwijk Zuid’ geldt dat de aanleg van de retentiebekkens niet leidt tot ongewenste grondwatereffecten, indien in de straten drainage wordt aangelegd. Enerzijds mitigeert de drainage effecten van kortstondige hoge peilen in de bekkens tijdens extreme buien. Anderzijds heeft de drainage een gunstig effect op de kleine ontwateringsdiepte die in de huidige situatie optreedt in de wijk. Overwogen kan worden om de drainage in te stellen op een niveau van NAP -0,5 m, waardoor meer water wordt vastgehouden in de wijk. De notitie met betrekking tot de grondwatereffecten (Fixeau, kenmerk F035_AO_A20.005A, d.d. 14 december 2020) is opgenomen in bijlage 1 van deze rapportage.
56/56
Kenmerk
Bijlage 1
R001-1275061BHX-V02-mdg-NL
Notitie grondwatereffecten
Notitie Projectnummer/Kenmerk F035_AO_A20.005A
Datum 14 december 2020
Aan Oscar van der Padt Van Arjen Oord Kopie aan Bregt Huizenga (Tauw), Joost Verhaar (Leiden), Max Boerma (Wareco) Onderwerp Grondwatereffect Haagweg zuid en Gasthuiswijk, Leiden
Inleiding Deze notitie dient ter ondersteuning van het bouwteam bij het vaststellen van de uitgangspunten voor (grond)watervoorzieningen voor de Gasthuiswijk (fase 1) en Haagweg-Zuid (fase 2). In een eerdere notitie zijn de uitgangspunten en randvoorwaarden voor de grondwatervoorzieningen uiteengezet1. Deze notitie is een vervolg, waarin de effecten van het door Tauw opgestelde ontwerp op het grondwater worden besproken.
Fase 1: Gasthuiswijk In een deel van het gebied is de ontwateringsdiepte in de huidige situatie in de winterperiode te klein (minder dan 0,5 m). Met name in het centrale deel van het projectgebied en aan de zuidwestzijde kunnen hoge grondwaterstanden optreden, zoals besproken in voorgaande notitie, zie ook onderstaande figuur.
Figuur 1 Ontwateringsdiepte huidige situatie (GHG t.o.v. maaiveld).
1
Concept uitgangspunten grondwatervoorzieningenGasthuiswijk en Haagwegkwartier, Fixeau en Compositie 5 Stedebouw, 01303_R_ADWE_0018, 7 mei 2020 F035_AO_A20.005A
-1-
In het centrale deel van het projectgebied worden retentiebekkens gerealiseerd. In deze bekkens is over het algemeen sprake van een waterpeil gelijk aan het boezempeil (NAP 0,6 m). Water wordt ingelaten aan de zuidzijde vanuit boezemwater en (vertraagd) afgevoerd aan de noordzijde. Het hemelwaterriool (HWA) voert af op deze bekkens. Het doel is water langer in het gebied vast te houden bij buien. In perioden van extreme neerslag mag het waterpeil stijgen in deze bekkens, om water in het gebied zelf vast te houden. In de Lieven de Keijstraat wordt geen HWA aangelegd, maar wordt hemelwater afgevoerd naar de wegfundering, waar het kan infiltreren in de bodem. In juni 2020 zijn de ontwerpen besproken en getoetst. Met behulp van het gemeentelijk grondwatermodel zijn de effecten van het ontwerp doorgerekend. Aan de hand van de modelresultaten en een beschouwing van de beschikbare grondwatermetingen zijn de volgende conclusies getrokken: Voor een groot deel van het gebied gaan de gemiddelde grondwaterstanden met 10 – 20 cm omlaag als gevolg van de aan te leggen waterpartij, zie onderstaande figuur. In een droge situatie zakt het waterpeil in de bekkens, als er geen inlaat wordt gerealiseerd. Het peil kan tot NAP -1 m uitzakken. Een kortstondige stijging van het peil in de bekkens wordt toegestaan.
Om te voorkomen dat grondwateroverlast ontstaat door terugstroming, is het van belang dat eventueel aan te leggen drainage niet op deze bekkens loost.
Figuur 2 Daling van de gemiddelde grondwaterstanden.
Het (aangepaste) ontwerp is opnieuw doorgesproken op 24 en 26 november 2020. Daarin zijn de volgende conclusies getrokken: • De ontwateringsdiepte in de zuidwesthoek is beperkt. In de huidige situatie wordt niet voldaan aan de gewenste ontwateringsdiepte van 0,5 m-mv. De toekomstige situatie dient hier wel naar te streven. Het ontwerp in deze hoek is gebaseerd op een DT-riool verbonden met de retentie. In het overleg zijn we tot de conclusie gekomen dat dit DT riool weliswaar goed kan werken bij normale neerslaggebeurtenissen, maar dat het systeem bij piekneerslaggebeurtenissen juist kan leiden tot verdere vernatting van het gebied (en dus niet behalen van de
F035_AO_A20.005A
-2-
•
•
ontwateringsdiepte). Dit betekent concreet dat het voorgenomen tracé DT riolering niet voldoet bij extreme situaties. Er is voorgesteld dat Tauw het ontwerp aanpast. In de Jan Keldermanstraat en de Jacob Romanstraat worden nu conventionele HWA-strengen ontworpen in combinatie met een drainagesysteem. Het drainagesysteem mag niet lozen op de retentie in verband met de peilstijgingen die we daar berekend hebben. Voorstel is om de drainage via de Berlagestraat en de Jacob van Campenlaan te verbinden met de zuidelijke boezem. Een alternatief tracé is via het trottoir parallel aan de Churchilllaan, onder de Jacob van Campenlaan naar de boezem. Voor het water bufferend pakket (berging in de wegfundering in de Lieven de Keijstraat) is een ledigingsdrain nodig (in het pakket zelf) en een diepere drain voor regulering grondwater. Beide kunnen naar de boezem aan de noordzijde en hebben ontwerptechnisch geen grote impact. Verdere drainage in fase 1 is niet noodzakelijk.