Waterkwaliteit in het stedelijk gebied - NHV.nu

Waterkwaliteit in het stedelijk gebiedkwaliteits- en kwantiteitsaspectenbij infiltratie van regenwaterin laag Nederlandir. F.C. (Floris) Boogaard,(020) 606 32 50/06-51 55 68 26e-mail: f.c.boogaard@tudelft.nlfloris.boogaard@tauw.nl

Agendaf54• Korte inleiding• Problematiek: Ruimte voor water• Oplossingen: berging en infiltratie• Infiltreren van regenwater voor gevorderden• in laag Nederland?– Voorbeelden ter inspiratie– Onderzoeksresultaten (2013)• Kwaliteit en samenstelling afstromend regenwater (2013)• Stoftransport bij infiltratievoorzieningen• Tips en Trucs• Conclusies en aanbevelingenf48

Dia 2f48f54Bovengronds, bvDoorlatende verhardingwadisOndergronds, bvIT riolenV-Infiltratiefcb; 9-1-2013Beste Floris,Volgens mij is met name het eerste onderzoek (de kwaliteit van regenwater en inftratie naar bodem en grondwater)een goede voor de doelgroep (hydrologen werkzaam bij overheid, waterschappen, instituten en adviesbureaus). Ik een beetje een doorkijknaar techologie en oplossingen is ook prima. Verder: wellicht wat aandacht aan grondwaterkwaliteit als dat mogelijk is.Marcfcb; 28-5-2013

De wateropgave:Ruimte voor water in het stedelijk gebied190019702005

Uitdaging: Aanpak klimaatrobuuste stadzoektocht naar ruimte voor water in het (druk) stedelijk gebied• Gebouwen• Daken• gevels• kruipruimten• Pleinen• Pleinen met of zonder groen• Speel-sportplaatsen• Wegen• Wegoppervlak• Onder wegen• bermen• Groen• Centrale groenvoorzieningen• Decentrale bomen/struiken• “van rioleur naar hydroloog”

101 oplossingenWB 21 categorie afkoppelmethode Specificatie techniek of productBenuttingVasthoudenKleinschalige benuttingbenuttingsinstallatieVegetatiedakdaktuinen- regenton, bergingszak- regenwaterbenuttingsinstallaties- mos-, sedum-, grasdak- uitgebreide berging op dakenVasthouden/BergenInfiltratiebovengrondsWadi’s, bermfiltratie- maaiveldprofilering“ Doorlatende verharding - halfverharding, doorlatende verharding (waterpasserende stenen,nokkeninfiltratie) doorgroeibare verharding (grastegels)Infiltratieondergronds(percolatie)Infiltratieriolen, InfiltratiesleufInfiltratieunits,infiltratieput/zakputtenDiepinfiltratie- IT: beton en kunststof- grindkoffers- kratten, honingraad, krukjes, bollenAfvoeren Afvoer direct Directe afvoer naar oppervlaktewater - gesloten, open leidingen (goten)- (verbeterd-) gescheiden stelselFiltratie Kleinschalige decentrale filters - Bladvang, buisfilter (cycloon,..)- Filterkolken, zandvangputten,Filtratie, adsorptie Bodempassage - zoals wadi, vaak met extra bindingsstoffenAdsorptieAdsorbenstextielen- zeoliet, actief kool, lava, kokoskorrels humus- 3DWater Sorb-XZuiverenBezinkingCentrale filtersLamellenafscheiders (ondergronds)“ Bezinkbakken, bezinkvijvers(bovengronds)Scheidingvuil/schoonScheidingsputten(op kwantiteit en kwaliteit)- slibvangputten, olieafscheiders- facet/hydrasep, 3D- betonnen bakken, damwanden, natuurvriendelijke oever- Smartdrain, AquaSep put, Firstflush putBezinking/Filtratie/phytored.Helofytenfilter - Vloeiveld, infiltratieveld, rietwortelzuivering

voorbeelden en onderzoeksresultateninfiltratie in laag Nederland• Infiltratievijvers• Wadis• Infiltratiekratten• IT riolen• Bodempassages• Doorlatende verharding• InfiltratiebassinsMeetmethodiek: h, N en tLopend onderzoek 2013

Infiltratie- bezinkvijversFunctioneren wadi Tuin en Oostdorp (Bergen)Oppervlakte water (C) Wadi A Wadi B Laagste punt wadi's Neerslag cummulatief [mm]-0,8500-0,9450-1400m tov NAP-1,1-1,2-1,3-1,4-1,5-1,6-1,730-5-20114-6-20119-6-201114-6-201119-6-201124-6-201129-6-20114-7-20119-7-201114-7-201119-7-201124-7-201129-7-20113-8-2011Datum/tijd8-8-201113-8-201118-8-201123-8-201128-8-20112-9-20117-9-201112-9-201117-9-201122-9-201127-9-20112-10-2011350300250200150100500Neerslag cummulatief (mm)

Wadi’s in laag nederland• Leegloopgedrag wadi afhankelijkvan toestand en belasting (ordeuren/dag)

0.9000.8000.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.00000:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00OBS F dv en dh=100% F dv en dh=50% Overstorthoogte=0,57+NAP F dv en dh=0 mm/hr70605040302010IT riolen in laag Nederland• Eerste metingen: leegloopgedrag IT globaalvolgens ontwerp (orde uren/dag)waterstand (m)tijd (h)neer slag mm/ h

infiltratiekrattenWaterstand t.o.v. referentiepunt [m]Kratten Julianastraat10,80,60,40,20-0,227-9-20120:0027-9-20126:0027-9-201212:00EZR1051 W Beckman 99EZR1055 Julianastraat 35EZR1058 Julianastraat 1427-9-201218:0028-9-20120:00•leegloopgedrag kratten (ordeuren/dag). In Alkmaar: 99%geïnfiltreerd gem op jaarbasis

BodempassagesZuivering vanmicroverontreinigingenLeeglooptijd ca 1 dagOverloop naar oppervlaktewater

Doorlatende verharding• Utrecht• Sliedrecht• Alkmaarf61

Dia 12f61 fcb; 28-5-2013

Resultaten monitoring doorlatendeverharding (HHNK symposium)GemeenteBehaaldegemiddeldeinfiltratiecapaciteit[mm/h]Alkmaar 428AnnaPaulowna598Beemster 216Bergen (NH) 242Beverwijk 99Castricum 109Edam-Volendam560Heiloo 739Stede Broec 351Zijpe 200

Infiltratiebassins•leegloopgedrag bassin inorde dag/dagen. Voldoendeberging (4000 m3).Infiltratievoorziening Pompleinneerslag5,55niveau bergingsbakniveau grondwater1009080niveau (m NAP)4,543,532,5215-Jun-2011 5-Jul-2011 25-Jul-2011 14-Aug-2011 3-Sep-2011 23-Sep-2011Datum/tijd706050403020100neerslag [mm/dag]

Verticale infiltratieMetingen verticale infiltratie Noord Holland-0,5Berging sterk afhankelijk van grondwaterstandInfiltratiecapaciteit redelijk tot goed(leeglooptijd in enkele uren). Kwaliteit?Waterstand tov maaiveld [m]-1,5-2,5-3,5-4,5-5,50 2 4 6 8 10 12 14Tijd [uur]Heiloo, Weth.Tomsonbos (1)Heiloo, Weth.Tomsonbos (2)Heiloo, Weth.Tomsonbos (3)Heiloo, Weth.Tomsonbos (4)Heiloo, Weth.Tomsonbos (5)Heiloo, Westerweg (1)Heiloo, Westerweg (2)Egmond aan Zee, W.BeckmannlaanEgmond aan Zee, ChurchilllaanWijk aan Zee, 1Wijk aan Zee, 2Wijk aan Zee, 3Wijk aan Zee, 4

wat is de kwaliteit van regenwater?

Wat is de kwaliteit van regenwater?Database regenwater (update, 2013)• inhoud: ca 7500 nationale metingen• meer dan 200 locaties met verschillendecategorieën afvoerend oppervlak.• 200 metingen uit het buitenland (buurlanden)• Aanvragen: regenwater@stowa.nl

Kwaliteit afstromend regenwatercompared to ‘MTR-standard’.(Maximaal Toelaatbaar Risico). MTR:green:

Samenstelling regenwaterbinding aan zwevend stofDistribution pollutant stormwater runoff100%solvedbound to sedimentAverage international literatureHighest study averageLowest study average90%80%percentage [%]70%60%50%40%30%20%10%0%NickelCopperZincLeadPollutantCadmiumNaphthalenePhenanthreneAnthraceneFluorantheneChrysenePAH(10)-totalChlorideNitrogenPhosphate

Verwijderingsrendement wadis enondergrondse infiltratie• In Nederland niet veel gemeten• Buitenlandse monitoringsresultatenBovengrondse infiltratieondergrondse infiltratieRendement [%]1009080706050403020100stof74%TSS46%nitrate/nitrogen37%totalphosphorous'Swales'53% 54%C admiumC opper72%Lead72%Zinc71%H ydrocarbonsUSEPA, 2003 (mediaan)Barrett, 1998Walsh et al, 1997Roesner et al, 2000Higways Agency et al, 1998Luker and Montaque, 1994Winer, 2000Schueler, 2001minimale waardemaximale waardegemiddelde waardeZuiveringspercentage [%]1009080706050403020100Substainable drainage systems:hydraulic, structural and water quality adviceminimaalrendementmaximaalrendementZwevende stofminimaalrendementmaximaalrendementKoolwaterstoffenminimaalrendementmaximaalrendementminimaalrendementmaximaalrendementminimaalrendementmaximaalrendementinfiltrationtrench/soakawayfilter drainsinfiltration basinminimaalrendementmaximaalrendementFosfor Nitraat totaal ecoli bact zware metalen

1 vb: kwantitatieve en kwalitatieve monitoring inEindhovenSand trap25ConstructionClogging?water level in device2015105Clay0

Resultaten bodemonderzoek teEindhoven in de RunstraatDiepte in cm-mv0102030405060708090100110120130140150160170Concentraties mg/kg d.s.0 20 40 60 80 100 120 140 160 180ArseenLoodKoperZinkAverage concentrations related tonational reference values- 1,20 m - 1,60 m - 2,00 m100,0010,001,000,100,01arsenic chrome copper lead nickel zinc

Ontwikkelingen kwaliteit en infiltrereninnovaties• Toepassen van substratenWaterdoorlatende en zuiverende dijk

1 vb: zuivering met substraten(lava-)filter Rotterdamput 1 put 3 put 7 Neerslag-2.00060-2.100-2.20050-2.30040m NAP-2.400-2.50030-2.60020-2.700-2.80010-2.9000Hydraulisch1-12-20112-12-20113-12-20114-12-20115-12-20116-12-20117-12-20118-12-2011Date9-12-201110-12-201111-12-201112-12-201113-12-201114-12-2011• Bergt en vertraagt regenwatervolgens beleidsdoelstellingenWB21Milieutechnisch• Rendement zware metalen enPak in de orde van 70% (n=23)

ParameterTips en Trucs:OntwerprichtlijnenEenheidDuitsland[ATV]Nederlanddoorlatendheid [m/d] 0,86 < Kd < 86,4 >0.5Afstand bodem tot GHG [m] >1 >0.5-0,3filterlaagdikte [m] >0.1 0.3-0.5verhouding A wadi/A verharding[%] >7% 5-10%talud - x 1:3 of flauweroverstortingsfrequentie [n/jr] 0,2 xInfiltratiepercentage % x 70 - 99maximale waterstand [m] x 0,3ledigingstijd [h] x 24afmetingen [B b, B w] [m] x 0.5, 4•Studie van degeohydrologischeomstandigheden•Flexibel ontwerpen(regelvoorzieningen,overloop)

Tips en TrucsLeren van fouten en communicerenontwerperbeheerder31 mei 20131 November 2007 26

Tips en Trucscommunicatie (tools)

f60Conclusies• Diverse (innovatieve) voorbeelden enonderzoeksresultaten in (laag) Nederland (B,t).• Tips en trucs• Richtlijnen voor infiltratie (diverse publicaties)• communicatietools• Enige aandachtspunten• Kwaliteit van regenwater• Studie van de geohydrologische omstandigheden• Flexibel ontwerpen (regelvoorzieningen, overloop)• Opstellen beheerplan• communicatie (tools) met de betrokken partijen.• Monitoren van infiltratievoorzieningen• Delen van kennis, ook bij falenf59

Dia 28f59f60Bovengronds, bvDoorlatende verhardingwadisOndergronds, bvIT riolenV-Infiltratiefcb; 9-1-2013Beste Floris,Volgens mij is met name het eerste onderzoek (de kwaliteit van regenwater en inftratie naar bodem en grondwater)een goede voor de doelgroep (hydrologen werkzaam bij overheid, waterschappen, instituten en adviesbureaus). Ik een beetje een doorkijknaar techologie en oplossingen is ook prima. Verder: wellicht wat aandacht aan grondwaterkwaliteit als dat mogelijk is.Marcfcb; 28-5-2013