Waterdoorlatende bestratingen als bronmaatregel binnen het kader van integraal waterbeheer. Dr.ir. Anne Beeldens Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw

Integraal waterbeheer

Waterdoorlatende bestratingen als bronmaatregel binnen het kader van integraal waterbeheer Dr.ir. Anne Beeldens Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw

Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW

Integraal waterbeheer

Water = systeem ⇒ Beheer van ⇒Waterhoeveelheden ⇒Waterkwaliteit ⇒Leven in en rond water ⇒ Duurzame en blijvende aanpak van ⇒Verontreiniging ⇒Teloorgang van de waterlopen ⇒Uitputting van de grondwaterlagen ⇒Verdroging ⇒Wateroverlast


OCW

‘Geschiendenis’ integraal waterbeleid- wereldvlak

• Overeenkomst van RAMSAR (1979): watergebieden van internationale betekenis als habitat voor watervogels: oprichten van natuurgebieden • Verdrag van Helsinki (1992): bescherming en gebruik van grensoverschrijdende waterlopen en internationale meren ⇒ Bekkengericht waterbeleid ⇒ Strengere maatregelen ⇒ Bronmaatregelen

• UNCED – RIO (1992): Agenda 21 – Beklemtoning van noodzaak voor integraal waterbeheer – Vastleggen van nationale actieplannen

Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007 @AMINAL

OCW

‘Geschiendenis’ integraal waterbeleid- Europees vlak

• Ontwerp van Kaderrichtlijn WATER


OCW

Gewestelijk kader – Vlaamse regering

2003: decreet betreffende het integraal waterbeleid

– Coördinatie, integratie en verdere ontwikkeling voor duurzaam watergebruik – Onderverdeling in stroomgebiedsdistricten Voor elke lidstaat, per stroomgebieddistrict: - Analyse van kenmerken van stroomgebied - Beoordeling van effecten van menselijke activiteit - Economische analyse van watergebruik - In kaart brengen van mogelijk drinkwateronttrekking - Opstellen monitorprogramma

Beleid gericht op het gecoördineerd en geïntegreerd ontwikkelen, beheren en herstellen van watersystemen met het oog op het bereiken van de randvoorwaarden die nodig zijn voor het behoud van dit watersysteem als zodanig, en met het oog op het multifunctionele gebruik, waarbij de behoeften van de huidige en komende generaties in rekening worden gebracht

- Maatregelen vastleggen per stroomgebiedsdistrict en beheerplan opstellen


OCW


OCW

1

Decreet betreffende het integraal waterbeleid: doelstellingen • • • • • •

Bescherming, verbetering of herstel van oppervlaktewater- en grondwaterlichamen (goede toestand dient bereikt te zijn in 2015) Voorkomen en verminderen van verontreiniging van oppervlakteen grondwater Duurzaam beheer van voorraden aan oppervlakteen grondwater Voorkomen van verdere achteruitgang van aquatische ecosystemen Verbeteren en herstellen van aquatische exosystemen Beheer van hemelwater en oppervlaktewater zo dat

– Het hemelwater zoveel mogelijk verdampt of nuttig wordt aangewend of geïnfiltreerd en dat het overtollig hemelwater en effluentwater gescheiden van het afvalwater en bij voorkeur op vertraagde wijze via het oppervlaktewaternet wordt afgevoerd… • • • •

Decreet betreffende het integraal waterbeleid: beginselen

• • • • • • • • • • •

Standstillbeginsel (geen achteruitgang) Preventiebeginsel Bronbeginsel Voorzorgsbeginsel ‘vervuiler betaalt’-beginsel Kostenterugwinbeginsel Herstelbeginsel Participatiebeginsel Beginsel van hoog beschermingsniveau Watersysteem is ordenend principe in ruimtelijke ordening Evaluatie ex ante

Terugdringen van landerosie Beheer en ontwikkelen van waterwegen Integrale afweging van diverse functies van watersysteem Bevorderen van betrokkenheid van de mens met watersysteem Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW

Decreet betreffende het Integraal Waterbeheer: instrumenten

• Watertoets – Nagaan van schadelijk effect bij verlenen van vergunning, een plan of programma – Geen schadelijk effect - voorwaarden om schadelijk effect te beperken, te herstellen of te compenseren – Beoordelingsdiagramma’s – Voor ambtenaren – Goedkeuring indien voldaan wordt aan uitvoeringsbesluit voor ruimtelijke ordening, mogelijke doorverwijzing naar adviesinstantie (provinciaal)


OCW

Uitvoeringsbesluit ruimtelijke ordening: besluit van de Vlaamse regering van 1 oktober 2004 (gew. 23/6/2006) houdende vaststelling van een gewestelijke stedenbouwkundige verordening inzake hemelwaterputten, infiltratie-voorzineingen, buffervoorzineingen en gescheiden lozing van afvalwater en hemelwater

• Minimale voorschriften voor het lozen van nietverontreinigdhemelwater, afkomstig van verharde oppervlakken: – Gebruik van hemelwater – Infiltratie en buffering – Afvoeren met een beperkt debiet

• Eigen (strengere) regeling is mogelijk per gemeente/provincie (vb. Vlaams-Brabant) • Verhardingen aangelegd met waterdoorlatende klinkers tellen slechts voor 50% mee in het referentieoppervlak van de verharding


OCW

Uitvoeringsbesluit ruimtelijke ordening: •

Van toepassing op – bouwen of herbouwen van gebouwen of constructies met horizontale dakoppervlakte groter dan 75 m² of bij uitbreidingen van meer dan 50m² – Aanleggen of heraanleggen van verharde grondoppervlakken, indien de referentieoppervlakte van de verharding groter is dan 200 m² (uitzonderingen mogelijk)

•


OCW

Waterbeheer

• Privédomein, industrieel of openbare ruimte: individuele voorzieningen of collectieve voorzieningen • Bronmaatregelen: – Lokale maatregelen, opwaarts genomen – Voorkomen van vervuiling van het water dat aan het oppervlak afstroomt – Vermijden van hydraulische belasting

• Buffervolume met vertraagde afvoer • Lediging is belangrijk: water mag niet in de structuur blijven – Infiltratie, hergebruik, vertraagde afvoer,…

Oplossingen: 1. Gebruik van water door middel van regenwaterputten 2. Aanbrengen van infiltratievoorzieningen 3. Vertraagde afvoer via afvoerbegrenzer (weinig doorlatende bodem (<10-5 m/s) of hoge waterstand, aanwezigheid van drinkwatergewinning)


OCW

[@ VLARIO KATERN: Infiltratietechnieken]


OCW

2

Buffering in de structuur: groendaken Buffering met hergebruik: regenwaterputten

Onmiddellijke infiltratie in de bodem

• Groendaken dienen niet meegerekend te worden in het referentieoppervlak volgens het uitvoeringsbesluit ruimtelijke ordening • Gebruik van hemelwater als voorkeursmaatregel

• Niet bedekte bodem: dolomietbedekking, steenslagbedekking, • Bedekte oppervlakken: waterdoorlatende straatstenen (langs voegen, openingen of doorheen de stenen); grasdallen (beton, plastiek), drainerend asfalt (over volledige dikte),… Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW

Berging in open structuren: infiltratiebekkens


OCW


Berging in open structuren: infiltratiebekkens, lineaire elementen, grachten


OCW

OCW

Infiltratiebekkens

Berging in gesloten voorzieningen: infiltratieputten en -buizen


OCW


OCW

3

Infiltratiebekkens


OCW

Lineaire elementen langs wegen


OCW

Infiltratiebekkens met granulaire materialen

Waterdoorlatende bestratingen


OCW

Doel waterdoorlatende bestratingen


OCW

Principe waterdoorlatende bestrating

• Voorkomen hemelwaterafvoer via rioleringssystemen • Voorkomen van afstroming: sterk verminderen van kans op overstroming in lager gelegen gebieden • Grondwaterpeil op niveau • Waterafvoer – economischer – Milieuvriendelijker

• Ontwerpparameter: – Regen die eens om 30 jaar voorkomt gedurende 10 minuten: 270 l/s/ha – Veiligheidsfactor 2 => 5.4 x 10-5 m/s


OCW

• Conceptverandering: water in de structuur MAAR: geen continue verzadiging: drainage en/of infiltratie dient voorzien te worden (50% van oppervlak dient maar ingerekend te worden volgens uitvoeringsbesluit van ruimtelijke ordening) • Werkingsprincipe: – Buffering hemelwater in de structuur – Infiltratie hemelwater in de grond, waar mogelijk – Vertraagde afvoer van hemelwater naar grachten, rioleringsstelsels,… Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW

4

Voordelen

Beperkingen

• Beperkte verkeersbelasting: voetpaden, fietspaden, autoparkings, pleinen en wandelstraten, zwak verkeer (max. 25 vrachtwagens per dag)

• Onmiddellijke buffering van het regenwater • Vertraagde afvoer • Mogelijkheid tot infiltratie (afhankelijk van de ondergrond en van de hoogte van grondwaterspiegel) ⇒Oppervlakteafstroming veel beperkter ⇒Gereduceerde rioolafvoer ⇒Visueel esthetische effecten

– Beperkte hoogte voor doorlatende straatstenen: 8 cm of 10 cm

GEEN infiltratie in geval van beschermingszone 1 of 2 van drinkwaterwingebied

• Volledig doorlatende structuur is nodig: water moet weglopen uit de structuur binnen een bepaalde tijdsspanne • Stabiliteit van structuur naar belasting, maar ook naar doorlatendheid: filterstabiliteit => Korrelverdelingen van groot belang: beperkt aantal fijne deeltjes; gebruik puinafval in straatlaag wordt afgeraden om vergruizen en afbrokkelen tegen te gaan


OCW


OCW


OCW


OCW

Totaal concept

Waterdoorlatende stenen + waterdoorlatende fundering + waterdoorlatende grond (in geval van infiltratie) + gereduceerd afvoersysteem

!professioneel ontwerp + vakkundige uitvoering! Compromis draagkracht – doorlatendheid CONTROLE IS MOGELIJK! Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW


OCW

5

Doorlatendheidscoëfficiënt in laboratorium op granulaten, zand en drainerend schraal beton

BENOR certificatie stenen: PTV 122 Waterdoorlatende betonstraatstenen en -tegels

• Draineeropeningen en verbrede voegen: minstens 10% van (horizontaal) oppervlak • Waterdoorlatendheid poreuze stenen: – 5.0*10-5 m/s (individueel); – 5.4*10-5 m/s (gemiddeld)

• Onderscheid poreuze stenen en stenen met verbrede voegen en drainageopeningen Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW

Open-end-test: doorlatendheid grond in situ


OCW

Proefproject op parking van OCW-Sterrebeek in kader van IWT-project (instituut voor aanmoediging van Innovatie door Wetenschap en Technologie in Vlaanderen)


OCW

Dubbele ring test: oppervlaktedoorlatendheid


OCW

Proefproject op parking van OCW-Sterrebeek

• 12 verschillende proefvakken • 2 types fundering-onderfundering: 0/32 met beperkte hoeveelheid fijn materiaal; 2/20 op 7/32 • 5 types straatstenen: poreuze straatstenen, stenen met verbrede voegen, met drainageopeningen, grasbetondallen, klassieke straatstenen • Ondoorlatend membraan: waterdebiet en – hoeveelheid wordt opgemeten (10 proefvakken) • Leemgrond: beperkte infiltratie (2 proefvakken) • Helling oppervlak 0.5 tot1%


OCW


OCW

6

Straatlaag in relatie tot type straatsteen

• Straatstenen met drainage-openingen: 2/7, voegvulling porfier 2/4 • Poreuze straatstenen: straatlaag 0/7 in combinatie met voegvulling 0/2 • Kwaliteit van de stenen! Eisen opleggen om vorming van fijn materiaal zo veel als mogelijk te vermijden


OCW

Type waterdoorlatende straatsteen


OCW

Neerslag tijdens maand augustus 2006


OCW

Waterondoorlatend membraan voor proefmetingen en drainagebuis


OCW

WP 5: Proefparking OCW TC3/11: Waterdoorlatende bestratingen

300

Neerslag [l/s/ha]

250

200

150

100

50

0 0

5

10

15

20

25

30

Augustus 2006 Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

OCW


OCW

7

Stenen met drainage openingen

Stenen met verbrede voegen

10 10

8 8

6

debiet 408 debiet 101

6


4 4

2 2

0 -10

-5

0

5

10

15

20

25 0 -10


-5

OCW

0

5

10

15

20


Poreuze straatstenen met membraan

25

30 OCW

Infiltratie in leembodem

100%

10

90% 80%

8

70% 60%

6


50% 40%

4

30% 20%

2

10% 0% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48

0 -10

-5

0

5

10

15

20

25

Temps (h) (à partir du 10 sept 2005, 16h)

30



OCW

Statische bufferingscapaciteit in de structuur

Bufferingscapaciteit

0

Amount of litres buffered in structure [l]

0

10

20

30

40

50

OCW

Fundering 2/20 Onderfundering 7/32

Fundering 0/32

Drainage openingen

Vak 1: 103 mm

Vak 6: 42 mm

Verbrede voegen

Vak 2: 120 mm

Vak 7: 36 mm

Poreuze stenen

Vak 5: 94 mm

Vak 8: 36 mm

60

-20 0 0 -40 0 0 -60 0 0 -80 0 0 -1 00 0 0 -1 20 0 0 -1 40 0 0

Dit is de bufferingscapaciteit in het geval de infiltratie volledig gehinderd wordt – Ontwerpregen: 270 l/s/ha gedurende 10 minuten = 16 mm

-1 60 0 0 T im e [h o u rs] - A p ril 19 , 2 0 05 8h 0 S ectio n 1

S ectio n 2

S ectio n 5

S ection 6


S ectio n 7

S ectio n 8

OCW


OCW

8

Werkingsprincipe van waterdoorlatende bestratingen

• Waterdoorlatende straatstenen: doorvoeren van water vanaan oppervlak naar fundering • Porositeit van waterdoorlatende straatstenen zal bepalen bij welke regen geen afstroming plaatsvindt (cfr. Parking: regens tot 600 l/s/ha leidden niet tot overvloedige afstroming) • Waterdoorlatende fundering zorgt voor doorvoer naar de grond of naar drainage: – In geval van doorlatende grond: dikte fundering is functie van draagvermogen en van mogelijke vorstschade in de grond (beperkt gezien de grote doorlatendheid) – fundering zal dienst doen als infiltratievoorziening – In geval van niet doorlatende grond: dikte fundering in functie van nodig buffervermogen – fundering zal dienst doen als buffer met vertraagde afvoer


OCW

Oppervlaktedoorlatendheid: metingen met dubbele ring parking OCW

Drainerende openingen [1/8]

[7/32-2/20]

[0/32]

> 4*10-4 m/s

2.7*10-3 m/s 5*10-5 m/s

5*10-4 m/s Verbrede voegen [2/7]

> 4*10-4 m/s 2.5*10-4 m/s 7.6*10-4 m/s

1.9*10-3 m/s 5*10-5 m/s

Poreuze stenen zonder membraan [4/3]

1.0*10-4 m/s 3.5*10-4 m/s 3*10-4 m/s

1.5*10-4 m/s 1.1*10-4 m/s 3*10-4 m/s

Poreuze stenen met membraan [5/6]

2.6*10-4 m/s 8.5*10-6 m/s 2.8*10-4 m/s 5.5*10-4 m/s

8.2*10-5 m/s 1.5*10-4 m/s 3.5*10-4 m/s

Klassieke stenen [9/10]

< 2.4*10-5 m/s


Dubbele ring

Kolomtest – granulaten 7/32 betonpuingranulaten

1.19*10-1 m/s

1483 kg/m³

7/32 kalksteen

9.8*10-2 m/s

1789 kg/m³

2/20

1.4*10-2 m/s

1545 kg/m³

2/20

2.2*10-3

m/s

1887 kg/m³

2/7

6.3*10-3 m/s

1686 kg/m³

2/7

2.7*10-3 m/s

1629 kg/m³

Betonpuin

1.8*10-4 m/s

1693 kg/m³

Betonpuin 5/25

1.4*10-2 m/s

1390 kg/m³


OCW

Projecten in situ: D’Ieteren te Kortenberg

OCW


OCW

Straatlaag 2/7; fundering 2/20; onderfundering 7/32 + 0/7

• •

Weg in platenbeton Overgang in poreuze straatstenen • Parking in straatstenen met openingen • 70.000 m²


OCW


OCW

9

Dubbele ring

Dubbele ring-test

Kortenberg – D’Ieteren : k= 2,7.10

• •

April 2006: op oppervlak met deels gevulde voegen: 3*10-4 m/s Poreuze stenen en niet gevulde delen : te grote doorlatendheid voor pomp

-4

m/s (joints remplis )

k> 5.10 -4 m/s (joints vides)

Wijgmaal, station : k= 4,1.10-4 m/s

Mesure open-end Mesure double anneau Non mesuré

Oud-Heverlee, militair domein : k= 4,1.10-4 m/s


OCW

St Niklaas, shopping center : 2.10-5 m/s < k < 8.10-5 m/s Na 2 jaar Dag van de Openbare Ruimte – Edegem, 21 maart 2007

Opgemeten projecten Koopcentrum Waasland, Sint-Niklaas 3*10-4 m/s (augustus 2003), vers poreuze steen (2003) gevoegd oppervlak 7.6*10-5 m/s (september 2005), zonder voegvulling 2.5*10-5 m/s (september 2005), met voegvulling 6.8*10-4 m/s (april 2006) zonder voegvulling Melsele Park & Ride (2001)

2*10-5 m/s (september 2005), veel mos in de voegen

Puurs : verkaveling

1,8.10-4 m/s


OCW

Besluiten

OCW

Vergelijking met uitvoeringsbesluit

• Eisen voor bufferbekken – 300/400 l per 20 m² referentieoppervlak – Parking: 0/32: 800 l/ 20 m² 2/20+7/32: 2000 l/ 20m²

• Vertraagde afvoer – 1500 l/uur/100 m² rerentieoppervlak – Parking: knijpleiding: max. opgemeten debiet: 350 l/uur/100 m²


OCW

Hartelijk dank voor uw aandacht Voor verdere informatie :

• Type straatstenen en/of voegen bepaalt de oppervlaktedoorlatendheid, m.a.w. de hoeveelheid water, die in de structuur stroomt • Fundering en onderfundering zorgen voor buffering van het water in de structuur • Uitstroom en/of infiltratie bepaalt de bufferingstijd in de structuur • 0/32 met beperkte hoeveelheid fijn materiaal geeft zeer goed resultaat, 2/20 en 7/32 heeft grotere buffercapaciteit maar kan leiden tot problemen voor verdichting, zeker bij grotere oppervlakken


OCW

[email protected] 02/766 03 46 [email protected] 02/766 03 90


OCW

10

Waterdoorlatende bestratingen als bronmaatregel binnen het kader van integraal waterbeheer. Dr.ir. Anne Beeldens Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw

Recommend Documents