functies-en-mogelijkheden-van-drainage-in-stedelijke-gebieden

W E R K D O C U M E N T
FUNCTIES EN MOGELIJKHEDEN VAN
DRAINAGE I N S T E D E L I J K C GEBIEDEN I N DE IJSSELMEERPOLDERS
door
H. L e e h u i s
H. d e R o o
E. S c h u l t z
R
1 9 7 6 - 3 0 4 Bbw
R I J K S D I E N S T
,,
V O O R
D E
december
I J S S E L M E E R P O L D E R S
S M E D I N G H U I S
INHOUD
Blz.
1. Inleiding
2. Functies van de drainage
2.1. Bevordering van de zetting
2.2. Realiseren van een goed ontwaterd bouwterrein
2.3:Realiseren
van een goed ontwaterde stad
3. Theoretische opzet van huidige systemen
3.1. Gebiedsdrainage
3.2. Ringdrainage
4. Praktische uitvoering gebiedsdrainage
5. Onderhoud
6. Mogelijkheden van andere systemen
7. Theoretische opzet andere systemen
7.1. Kruislings draineren
7.2. Vertikale drainage
7.3. Drainage in combinatie met zand- of grindpalen
8. Uitvoeringsaspecten andere systemen
8.1. Kruislings draineren
8.2. Vertikale drainage
8.3. Drainage in combinatie met zand- of grindpalen
9. Toepassingsmogelijkheden van de verschillende systemen
9.1. In Almere-Stad
9.2. In Lelystad wijk 4
10. Kostenvergelijking
10.1. Algemeen
10.2. Kostenvergelijking voor Almere-Stad
10.3. Kostenvergelijking voor Lelystad wijk 4
1 1 . Samenvatting en conclusies
i
1.
INLEIDING
Ten behoeve van de ontwatering van opgespoten terreinen in de IJsselmeerpolders wordt een drainagesysteem aangebracht.
De functies van het drainagesysteem zijn de volgende:
- het versnellen van de zetting welke optreedt als gevolg van het gewicht van het opgespoten zand;
- het realiseren van een goed ontwaterd, voldoende draagkrachtig bouwterrein, waarbij de bouwwerkzaamheden geen hinder ondervinden van
wateroverlast;
- het realiseren van een goed ontwaterd woongebied; hier is vooral van
belang dat wegen, tuinen en parken goed ontwaterd zijn, dat herstel
aan kabels en leidingen zonder wateroverlast kan plaatsvinden en dat
kruipruimten onder de woningen voldoende droog zijn.
Om aan de bovengenoemde voorwaarden te voldoen wordt het drainagesysteem in twee fasen aangebracht. Direct na het opspuiten wordt een eerste drainagestelsel aangelegd. De drains liggen evenwijdig aan elkaar
en monden in de regel uit in (tijdelijke) ontwateringssloten. Om
kruisingen op gelijk niveau met nutsleidingen en riolen zoveel mogelijk
te beperken wordt diep gedraineerd.
Voor de aanvang van de bouwfase, wanneer het zogenaamde matenplan, met.
de situering van de woningen, de wegen, de riolering enz. bekend is,
wordt aanvullend gedraineerd. Het aanvullend draineren omvat het aanbrengen van extra drains om verstoringen van het eerste stelsel op te
vangen alsmede het aanbrengen van hoofddrains en onderhoudspunten.
Hiermee is dan het definitieve stelsel aanwezig. De drains lozen op de
stadsgrachten of, indien de grachtafstanden te groot worden in hoofddrains welke uitmonden in het r.w.a.-riool (regenwaterafvoer) of in de
grachten.
In de eerste woonwijken van Lelystad heeft dit ontwateringssysteem
goed voldaan. Nu echter de bebouwingsdichtheid en de situering van de
woningen wijzi.ging ondergaan en tevens grotere grachtafstanden worden
toegepast, komen een aantal nadelen van het systeem naar voren. Zo moet
om verstoringen ten gevolge van heipalen of diep liggende riolen te
verhelpen voor de aanvang van de bouwfase op steeds groter schaal aanvullend worden gedraineerd. De kosten van het aanvullend draineren zijn
per m' drain aanzienlijk hoger dan de kosten van het aanbrengen van het
eerste drainagestelsel.
In Almere-Haven waar het eerste drainagestelsel door de ongunstige terreinomstandigheden niet dieper gelegd kon worden dan 1,60 5 1,70 m
m.v. wordt dit stelsel op vele plaatsen doorsneden door de riolering.
Deze problematiek heeft ertoe geleid dat voor de aanvang van de bouwfase om de woonblokken een ringdrainage wordt aangelegd, welke in de
regel loost op het r.w.a.-riool.
Als ander nadeel van het huidige systeem kan worden genoemd het vrij
veel onderhoud, noodzakelijk geworden als gevolg van ijzerafzettingen
in de drains.
In dit rapport zal een overzicht worden gegeven van de functies en de
voor- en nadelen van de momentee1,toegepaste systemen. Vervolgens zullen de mogelijkheden worden aangegeven voor het toepassen van andere
systemen en ten slotte zullen aanbevelingen worden gedaan voor het toe
te passen systeem voor respectievelijk Almere-Stad en Lelystad wijk 4.
+
2.
FUNCTIES VAN DE DRAINAGE
2.1. Bevordering van de zetting
Als eerste stap in het proces van bouwrijp maken in de IJsselmeerpolders
worden de terreinen in de regel opgespoten met 1 m zand. Door het opbrengen van deze zandlaag ontstaan zettingen in de holocene laag,
welke voornamelijk bestaat uit klei.
Om de onderhoudskosten welke als gevolg van de zetting zouden moeten
worden gemaakt zoveel mogelijk te beperken, wordt ernaar gestreefd het
grootste deel van de zetting te laten plaatsvinden voor de bouwfase:
in den lande wordt veelal de norm gehanteerd dat 80% van de zetting
moet hebben plaatsgehad alvorens met de bouw kan worden begonnen (I).
Volgens Bouman (2) bestaan de onderhoudskosten uit:
- het periodiek ophogen van tegelpaden grenzend aan de woning (eenmaal
per 10 cm zetting);
- het periodiek ophogen van vrijliggende tegelpaden (eenmaal per 15-20
cm zetting);
- het herstellen van breuk in de rioleringen met name de huisaansluitingen (komt alleen voor bij zettingen groter dan ca. 25 cm).
Voor gebied 1.1.1.
in Lelystad zijn de hiermee gemoeide kosten geraamd
op f 335,-- per ha per cm zetting.
Voor Almere is het bedrag destijds in een nota van afdeling Onderzoek
H.S.O.W. d.d. 7 juni 1972 geraamd op f 580,-- per ha per cm zetting.
De bedragen zijn gebaseerd op het prijspeil van 1972 en exclusief breuk
in rioolleidingen.
Bij het huidige prijspeil kan het bedrag worden gesteld op f 750,-per ha per cm zetting.
Teneinde het zettingsproces zo snel mogelijk te doen verlopen, wordt
direct na het o~spuitenhet eerste drainagesysteem aangebracht.
Om een indruk te krijgen in hoeverre de aanleg van dit drainagesysteem
de zetting bevordert, dient allereerst de invloed van de grondwaterstand op het zettingsverloop te worden vastgesteld.
Door afdeling Onderzoek van H.S.O.W.' zijn hiertoe voor een representatie£ profiel voor Almere-Stad berekeningen uitgevoerd met betrekking
tot de relatie gemiddelde grondwaterstand zettingsverloop.
De resultaten zijn weergegeven in figuur 1.
Voor Lelystad wijk 4 zijn overeenkomstige berekeningen uitgevoerd. De
resultaten hiervan zijn weergegeven in figuur 2.
ZETTINGSVERLOOP B I J VERSCHILLENDE GEMIDDELDE GRONDWATERSTANDEN VOOR EEN REPRESENTATIEF P R O F I E L I N ALMERE-STAD
zetting na 30 jaar
70 '
.-
Van belang is nu om te kunnen vaststellen in hoeverre het a1 of niet
aanbrengen van een drainagesysteem en indien een systeem wordt aangebracht de keuze van de drainafstand van invloed zijn op de gemiddelde
grondwaterstand.
Om de invloed te kunnen vaststellen dient allereerst bekend te zijn
welke doorlatendheid het zand in de opgespoten terreinen gemiddeld bezit.
In figuur 3 is de verdeling van de doorlatendheid van het opgespoten
zand weergegeven zoals deze is bepaald op grond van 141 bepalingen met
behulp van de zogenaamde boorgatmethode (3) op het eerste stort van
Almere-Stad.
In figuur 4 is de verdeling van de doorlatendheid weergegeven, gebaseerd
\,
op 40 bepalingen, voor Lelystad wijk 4.
-.
',
1
fig. 3 .
.
.
,
fig. 4 .
.
Wanneer de verdeling wordt benaderd volgens de normale verdeling, dan
wordenvoorhet gemiddelde en de standaardafwijking van de doorlaatfactor de waarden gevonden welke zijn weergegeven in tabel 1 .
Tabel I.
Gemiddelde en standaardafwijking van de doorlaatfactor k
in mletm.
gemiddelde
standaardafwijking
Almere-Stad
399
293
Lelystad wijk 4
393
1,7
Bij het berekenen van de drainafstand wordt gewerkt met k-waarden welke
in ongeveer 30% van de gevallen onderschreden worden. Dit betekent dat
de gemeten k-waarden in ongeveer 70%van de gevallen groter ware'n en in
ongeveer 30% van de gevallen kleiner.
Voor het eerste stort van Almere-Stad resulteert die in een k-waarde
van K h 3 mletm., voor Lelystad wijk 4 in een k-waarde van k+ 2 , 5 mletm.
N.B. In werkelijkheid zijn de k-waarden op het eerste stort van AlmereStad in het westelijk gedeelte nogal afwijkend van de waarden in
het oostelijk gedeelte. Terwille van de overzichtelijkheid wordt
in dit rapport steeds gewerkt met Q6n k-waarde als gemiddelde voor
het hele stort. '
Nu de k-waarden bekend zijn, kan de benodigde drainafstand volgens de
formule van Hooghoudt berekend worden.
Er wordt verondersteld dat het holoceen ondoorlatend is. Voor deze situatie luidt de formule van Hooghoudt (4)
L = drainafstand in m
m = opbolling van het grondwater in m
0
R = ontwerpafvoer in m/etm.
Er wordt uitgegaan van een ontwerpcriterium dat bij een drainafvoer van
5 mmletm. de drooglegging 70 cm moet bedragen (zie 2 . 2 . en 2 . 3 . alsmede
figuur 5).
Bij een zandpakket van 1 m en de aanname dat het holoceen ondoorlatend
is, resulteert deze norm in een toelaatbare opbolling van het grondwater van 30 cm bij de ontwerpafvoer.
Figuur 5 .
Ontwerpnormen voor drainage in opgespoten terreinen
.
De op deze wijze berekende drainafstand bedraagt 15 m voor Almere-Stad
en 13,5 m voor Lelystad wijk 4.
In het kader van dit rapport zal verder uitsluitend worden gerekend met
drainafstanden van 15 m.
Door Kraijenhoff van de Leur (5,6) zijn formules ontwikkeld waarmee de
niet stationaire grondwaterstroming naar drains kan worden berekend.
Aan deze f o r ~ l e sliggen de volgende aannamen ten grondslag:
- de specifieke berging
en de doorlaatfactor k zijn constant;
- de vertikale grondwaterstroming mag t.0.v. de horizontale grondwaterstroming worden verwaarloosd;
- over de hele dikte van het watervoerend pakket is het verhang gelijk;
- de opbolling h van de grondwaterstand is klein t.0.v. de dikte van
de watervoerende laag (D) waardoor.de grondwaterstroming plaatsvindt,
zodat deze dikte (D) constant kan worden verondersteld.
Het zal duidelijk zijn dat vooral het vierde uitgangspunt in de hier
beschouwde situatie niet opgaat. Omdat de hier beschreven methode een
goede benadering geeft van de verhoudingen waarin gedacht moet worden,
zal vooralsnog toch hiermee worden gewerkt. De resultaten die op deze
wijze worden verkregen, geven dus slechts een indicatie.
In de formules komt voor de zogenaamde reservoircozfficiznt.j.
Deze is als volgt gedefinieerd.
j =
u. L
2
n2. kD
Hierin is:
.
p =
L =
k =
D =
bergingscozfficiEnt
drainafstand in m
doorlatendheid van de grond in m/etm.
gemiddelde dikte van de doorlatende laag onder de
grondwaterspiegel in m.
De factoren u en D in deze formule vereisen alsnog een nadere verklaring.
In een artikel van Reijnders en Schoof (7) wordt een overzicht gegeven
van de relatie tussen de waterberging en de ontwateringsdiepte. Voor
zand loopt deze globaal van + 20% bij een ontwateringsdiepte van 1 m
tot + 3% bij een ontwateringsdiepte van 0 , l m. Voor dit rapport is op
gronz van de gegevens die zijn opgenomen in (7) als waarde voor p gekozen; u = 0,13.
Bij het bepalen van de dikte van de doorlatende laag (D) onder de
grondwaterspiegel is aangenomen dat de-opbolling een parabolisch verloop heeft. Voor D wordt dan gevonden D = 2
-3' h.
Tevens wordt ervan uitgegaan dat de holocene laag ondoorlatend is zodat
alleen stroming door het zand plaatsvindt.
Uitgaande van dagelijkse neerslagcijfers voor Flevoland over de periode
1958-1973 is voor verschillende drainafstanden volgens de formules van
Kraijenhoff van de Leur berekend met welke frequentie een bepaalde opbolling van de grondwaterstand wordt bereikt.
Hierbij is de dikte van het watervoerende pakket zodanig gekozen dat
deze overeenkomt met de gemiddelde opbolling van de grondwaterstand.
In figuur 6 zijn de resultaten weergegeven.
Uit figuur 6 blijkt dat bij een drainafstand van 15 m de gemiddelde
grondwaterstand 85 2 90 cm m.v. zal bedragen, bij 30 m 70 2 75 cm f
m.v. en bij 45 m 55 2 60 cm - m.v.
Wanneer de gemiddelde op bovenomschreven wijze berekende grondwaterstand tegen de drainafstand wordt uitgezet dan ontstaat het verband dat
in figuur 7 is weergegeven.
+
Figuur 7.
Relatie drainafstand en de berekende gemiddelde grondwaterstand in Almere-Stad en Lelystad wijk 4
gemiddelde
grondwaterstand
in m m.v.
0.4
+
0.6
I
- I
-
0.8
,
..
drainafstand in m
2.2. Realiseren van een goed ontwaterd bouwterrein
Van een goede ontwatering is sprake als grondwater noch oppervlaktewater hinder oplevert voor bouwer of bewoners. Hiertoe moet aan een aantal voorwaarden worden voldaan (1,8).
- De grondwaterstand moet zo diep zijn, dat het terrein begaanbaar is.
- De grondwaterstand moet zo diep zijn dat in sleuven voor de aanleg
van kabels, leidingen, rioleringen en wegen zonder wateroverlast kan
worden gewerkt.
In 2.1. is reeds de norm naar voren gekomen die hierbij gehanteerd
wordt te weten een drooglegging van 70 cm bij een afvoer van 5.m/etm.
(zie figuur 5).
2.3. Realiseren van een goed ontwaterde stad
Nadat een bepaald woongebied gereed is gekomen en de bewoners zich hebben gevestigd, treden een aantal andere aspecten naar voren waarbij een
goede ontwatering vereist is.
De voornaamste aspecten die kunnen worden genoemd zijn de volgende (I):
- de kruipruimten en de kelders dienen vrij te zijn van grondwater;
- wanneer de grondwaterstand stijgt tot boven het aanlegniveau van de
fundering ontstaat kans op vorstschade;
- wegen, paden en parkeerterreinen mogen gedurende vorstperioden niet
opvriezen;
- het leggen van nieuwe kabels en leidingen en het repareren van bestaande moet zonder wateroverlast kunnen geschieden.
Hiervoor worden dezelfde normen gehanteerd als onder 2 . 1 . en 2 . 2 . vermeld.
Plantsoenen en tuinen stellen eigen eisen aan de grondwaterstand. Deze
moet zodanig zijn dat het plantsoen goed kan groeien. Daarnaast moet de
grond t.p.v. de plantsoenen voldoende vochthoudend vermogen hebben om
droge perioden te kunnen overbruggen.
Bij de huidige wijze van draineren zullen zich ijzerafzettingen vormen
in'de drains. Tevens moet de mogelijkheid van ingroei van boomwortels
niet worden uitgesloten.
Tot op heden wordt aangenomen dat om overlast als gevolg van deze verontreinigingen te voorkomen, het noodzakelijk zal zijn de drains 1 x
per 2 jaar door te spuiten.
3.
THEORETISCHE OPZET VAN DE HUIDIGE SYSTEMEN
3.1. Gebiedsdrainage
Uitgangspunt bij de dimensionering van het systeem is dat een drooglegging van 70 cm moet bestaan bij een afvoer van 5 m/etm. door de drains
(zie hoofdstuk 2).
De afstand tussen de drains wordt bepaald door de doorlaatfactor van
het ophoogzand (zie 2.1.).
Als de doorlaatfactor bekend is, kan met behulp van de formule van
Hooghoudt de drainafstand worden bepaald (zie 2.1.).
In de situatie in de Zuidelijke IJsselmeerpolders waar voor bouwterreinen I meter zand wordt opgespoten, resulteert dit in het algemeen in
drainafstanden van 12 tot 16 m, in afwijkende gedeelten van 8 en 20 m
drainafstand.
Om het water in de drains te kunnen afvoeren dienen de drains uit te
monden in grachten of, indien dit niet mogelijk is, in hoofddrains welke op hun beurt dan weer uitmonden in de grachten.
Het principe van een drainagesysteem is weergegeven in figuur 8.
Figuur 8.
Theoretische opzet van het drainagesysteem
De lengte van drains en hoofddrains wordt voornamelijk bepaald door de
mogelijkheid van onderhoud.
In de situatie zoals deze zich in de Flevopolders voordoet, dient het
drainagesysteem 1 x pei"'twee jaar te worden gereinigd. Hierbij doen
zich twee mogelijkheden voor. Doorspuiten vanuit de grachten, of doorspuiten of doorsteken vanuit d'oorsteekpunten of putten. Doorsteekpunten
worden aangebracht ter plaatse van de aansluiting van een drain op een
hoofddrain. Putten worden aangebracht in de hoofddrains op afstanden
van maximaal 200 m. Bij doorspuiten vanuit de grachten kunnen drains
over een lengte van ongeveer 200 m gereinigd worden. Bij doorspuiten
of doorsteken vanuit doorsteekpunted of putten bedraagt de lengte ongeveer 100 m.
Wanneer de grachtafstand dus minder dan 400 m bedraagt behoeven geen
hoofddrains te worden aangelegd. Bedraagt de grachrafstand meer dan
400 m dan moeten hoofddrains worden gelegd en we1 zodanig dat de af-
stand tussen een hoofddrain en een gracht nooit meer bedraagt dan 300 m.
De afstand tussen twee hoofddrains mag maximaal 200 m bedragen.
De hoofddrains dienen maximaal om de 1000 m verbonden te worden met de
grachten.
3.2. Ringdrainage
Onder ringdrainage wordt verstaan een drainage rondom gebouwen direct
langs de gevels. Dit systeem wordt in het algemeen toegepast bij bestaande gebouwen waarbij zich wateroverlast onder het gebouw voordoet.
Met name is het systeem toegepast bij kerken, scholen, vrijstaande woningen en boerderijen.
Uitgangspunt voor het goed functioneren van een ringdrainage is dat onder het gebouw minstens 0 , 3 0 m goed doorlatend zand is aangebracht, bij
omvangrijke gebouwen meer Van belang is daarbij dat er contact bestaat
i
tussen het zand in de kruipruimte en de drainsleuf. Daarom moet onder
de funderingsbalken zand voorkomen. Bij bestaande gebouwen waar dit
niet het geval is, wordt op afstanden van 2 2 3 m een sleuf gemaakt onder de balk en opgevuld met lavaliet.,Dit geldt speciaal bij opdrachtige gronden waarbij de onderste 10 cm van het zand als watervoerende
laag functioneert en de bovenste 20 cm droog moet zijn om condensvorming tegen vloeren en balken te voordomen.
Een ringdrainage wordt aangebracht op minimaal 30 cm onder het oppervlak van de kruipruimte. Dit is in de eerste plaats nodig voor een
goede drooglegging en in de tweede plaats om verstoring van de ringdrain
door hemelwater- en nutsleidingen te voorkornen.
In Almere-Haven is ringdrainage op grote schaal toegepast in de bouwputten van de woonblokken v66r het he'ien.
Tijdens de aanleg van het eerste drainagesysteem in Almere-Haven waren
de terreinomstandigheden namelijk zodanig slecht dat het systeem niet
dieper kon worden gelegd dan 1,60 2 1,70 m
m.v.
Dit heeft ertoe geleid dat als gevolg van de aanleg van riolering dit
eerste systeem op een groot aantal plaatsen zal worden verstoord.
De ringdrains liggen horizontaal op + 1,60 m G vloerpeil. Deze diepte
e n in verband
wordt vooral bepaald door de h e m e l w a ~ e r a f ~ o e r l e i d i n ~die
net nog te verwachten zetting met e~~ansiestukken
zijn uitgerust, en
daardoor dieper liggen dan normaal. Per woonblok worden in de regel
i
twee lozingspunten op het r.w.a.-riool aangebracht. Om verstoringen
t.g.v. heipalen te voorkomen worden de drains I m uit de gevel gelegd.
Een en ander is weergegeven in figuur 9.
+
I
'.
Figuur 9.
Theoretische opzet ringdrainage in Almere-Haven
F--,
1
L
------ --
r
I ---;
I
II
I
I
I
I
I
I
aansluiting op RWA. riool
I
7
04 i
I
I
,---------A
r--*#'
I
I
I
I
II
I
I
I
I
I
II
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
r-
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
L
,-J
\
I'
I
-1 - 1
-
I
. - - - - - - - - _ - - _ I
L-,
0
I
1I
I
I
I
I
I
!
I
ringdmin
I
---------
I'
1
I
L-J
drain ; dirpte 1.60 m.- vlorrpcil
.
I
3.95 m.. nap.
Bij de ringdrainage in Almere-Haven is onderhoud niet goed mogelijk omdat dit dan in particuliere terreinen zou moeten plaatsvinden. Bij de
normale ringdrainage rondom scholen, kerken e.d. worden t.b.v. het onderhoud doorsteekpunten aangebracht.
4.
PRAKTISCHE UITVOERING GEBIEDSDRAINAGE
Zo spoedig mogelijk na het opspuiten van een terrein wordt het eerste
drainagesysteem aangelegd.
Tijdens de bouwfase kan dit eerste drainagesysteem op een aantal wijzen
worden verstoord te weten door:
- heipalen
- rioleringen
- nutsleidingen
- bouwputten.
Verstoring door heipalen zal altijd plaatsvinden wanneer de drains worden gelegd zonder dat het matenplan bekend is.
Om de kans op verstoringen t.g.v. rioleringen te kunnen vaststellen is
voor een aantal wijken in Lelystad en Almere nagegaan hoe de verdeling
is in de diepteligging van de riolering. Hierbij moet worden opgemerkt
dat in de Zuidelijke IJsselmeerpolders een gescheiden rioleringsstelsel
wordt toegepast waarbij het d.w.a.-riool onder helling ligt en het
r.w.a.-riool horizontaal waarbij de diepteligging ter plaatse van de
putten verspringt. De gegevens zijn weergegeven in bijlage 1. Uit deze
gegevens blijkt dat om kruisingen met de riolering te voorkomen, de
drains ondieper moeten ligger dan ],I0 m I m.v. of dieper dan 2,10 m
I m.v. voor wat betreft kruisingen met het r.w.a.-riool en dieper dan
4 m I m.v. voor wat betreft kruisingen met het d.w.a.-riool.
Teneinde te kunnen vaststellen hoeveel verstoringen in de praktijk
verwacht kunnen worden is van een aantal wijken nagegaan hoeveel verstoringen t.g.v. heipalen en riolering zouden kunnen optreden.
Tevens is nagegaan hoeveel % van het terrein als gevolg van deze verstoringen niet meer volgens de in het voorgaande geformuleerde normen
zou kunnen ontwateren. De resultaten zijn weergegeven in tabel 2.
Tabel 2.
wijk
nr.
Mogelijk aantal verstoringen t.g.v. heipalen en rioleringen
voor een tweetal wijken in Lelystad
opper- verstoring t.g. verstoring t.g.v. totaal aantal % v.d. beschouwvlakte v. heipalen
verstoringen de opp. dat in de
riolering
aantal per ha aantal
per ha t.g.v. huidige toestand
per ha
huizenbouw en niet goed kan
rioleringsaan-ontwateren
leg
1.2.1. 4 h i ~ n 2 7 7
---
h,O
~
2.2. I.
2.2.2.
39 ha
267
698
r.w.a.
0
1d.w.a. I21 2,6 2,h
r.w.a. 236 6,lj
d.w.a. 185 4 , 7
8,6
22
17,6
26
Opmerkingen: a. Aangenomen is dat elke drain die onder een woning ligt,
verstoord is.
b. Aangenomen is dat de drains verstoord zijn door de riolering wanneer de onderkant van de riolering dieper
ligt dan 25 cm boven onderkant drains.
c. In de laatste kolom is berekend hoeveel percent van de
beschouwde oppervlakte theoretisch niet volgens de normen kan ontwateren ten gevolge van huizenbouw en rioleringsaanleg, waarbij de aanvullende drainage erin verwerkt is.
In tabel 2 is ervan uitgegaan dat drains ter plaatse van de kruising
met een woonblok altijd worden verstoord.
Bij waarnemingen in een aantal wijken in Lelystad is gebleken dat van
de drainage gemiddeld 35% ter plaatse van de woningen was verstoord
(zie tabel 3). De in tabel 2 genoemde waarden zullen in de praktijk dus
aanzienlijk lager kunnen uitvallen.
Tabel 3*.
*
Waargenomen verstoringen van de drainage ter plaatse van
woningen, voor-enkele wijken in Lelystad
De verstoringen t.g.v. de kruising met rioleringen zijn hier buiten
beschouwing gelaten.
** Exclusief het
complex rond "De Kreek".
Naast deze gegevens welke zijn ontleend aan de situatie in bestaande
woonwijken kan worden nagegaan in hoeverre de bebouwingsrichting van
invloed is op het'aantal verstoringen. Om dit te onderzoeken is van de
in tabel 2 genoemde wijken de drainrichting gevarieerd t.0.v. de bebouwingsrichting. Hierbij is gebleken dat drainrichtingen loodrecht op,
of evenwijdig aan de hoofdbebouwingsrichting het minste aantal kruisingen met woonblokken geven. De resultaten zij'n weergegeven in tabel
4.
Tabel 4.
wijk
nr.
Invloed van de bebouwingsrichting op het aantal verstoringen van de drainage
opper- huizenbouw
vlakte t.0.v.
drainrichting
OO (huizenbouw
verstoring t.g.v. heipalen verstoring t.g.v. riolering totaal aantal verstoringen per ha
t.g.v. huizenbouw
aantal
per
ha
aantal
per
ha
en
rioleringsaanleg
-
//
282
691
r.w.a.
0
d.w.a. 230
0
5,O
11,l
45'
347
795
r.w.a.
0
d.w.a. 234
12,6
90~(huizenbouw I
op drainrichting)
~~(huizenbouw
//
drainrichtine)
277
690
r.w.a.
0
d.w.a. 121
0
5,1
0
2,6
240
692
r.w.a. 205
d.w.a. 159
5,3j
4,l
9,4
15,6
638
r.w.a. 236
d.w.a. 185
6J) 10,8
4,7
17.6
992
r.w.a. 291
d.w.a. 220
13,l
22,3
5,6
aan drainrichting)
1.2.1.
2.2.1.
2.2.2.
46 ha
39ha
loO(huidige
drainrichting)
267
45O
360
90~(huizenbouw1
op drainrichting)
312
.
890
7'53
r.w.a. 227
d.w.a. 160
Opm.: wijk 1.2.1. I overwegende huisrichting N * 2, drainrichting 0 t t W
wijk 2.2.1. .
o
7 overwegende huisrichting 1
0 uit N * Z, drainrichting N
2.2.2.
8,6
18,O
++
Z.
6.
MOGELIJKHEDEN VAN ANDERE SYSTEMEN
Naast de in het voorgaande beschreven systemen zijn ook andere systemen
van drainage in stedelijke gebieden mogelijk. Genoemd kunnen worden:
- kruislings draineren
- vertikale drainage
- drainage in combinatie met zand of grindpalen
- aanvankelijk zo min mogelijk ondiep draineren en later ringdrainage.
Het laatste punt is in feite een variant van de huidige werkwijze zoals die in Almere-Haven is toegepast en zal verder als zodanig worden
behandeld.
De eerstgenoemde drie methoden verschillen nogal van de huidige werkwijze en zullen daarom uitvoerig worden behsndeld.
Bij deze methoden zijn de tweede en derde methode alleen rnogelijk indien de stijghoogte van het grondwater in het zand onder de Holocene
toplaag zich voldoende diep beneden het maaiveld bevindt.
Toepassing voor wat Lelystad - wijk 4 en Almere-Stad betreft zal dus
slechts mogelijk zijn in Lelystad - wijk 4.
7.
THEORETISCHE OPZET VAN ANDERE SYSTENXN
7.1.
Kruislings draineren
Bij kruislings draineren worden twe'e drainagesystemen loodrecht op elkaar aangelegd. Een en ander is weergegeven in figuur 10.
Figuur 10.
Theoretische opzet kruislings drainagesysteem
,
Om bij het aanleggen vin het 2e stelsel verstoringen van het eerste stelsel te voorkomen worden de drains + 15 cm hoger gelegd.
De reden van het kruislings draineren zit in het feit dat bij verstoringen t.g.v. heipalen het water eenvoudig langs andere weg kan worden afgevoerd
Bij verstoringen als gevolg van r.w.a.-riolering zal het systeem over
grote lengte worden verstoord. Het zal dan ook van belang zijn dat de
drains dieper komen te liggen dan het r.w.a.-rioleringsstelsel.
Bij het kruislingse drainagesysteem is het van belang te weten welk doorlaatvermogen van de kruising kan worden verwacht. Dit doorlaatvermogen
is onderzocht in een proefopstelling in het laboratorium (zie figuur 1 1 . ) .
.
Figuur 1 1 .
Proefopstelling drainkruising op verschillend niveau
Bovenaanzicht
C
a a n - e n afvoerbak
patentiaal regcling
Doorsnede A- C
100 cm.
zand
rn
lavaliet
dmin
variabele samenstcllinq
ondwrlatende klei
Met deze proefbak is, uitgaande van verschillende potentialen op de ene
drain, de afvoer uit de andere drain onderzocht. Hierbij is zowel stroming van de bovenste drain naar de onderste als stroming van de onderste drain naar de bovenste onderzocht. Voor beide gevallen zijn vier
varianten onderzocht:
a. drains gescheiden door 10 cm lavaliet
b. drains gescheiden door 10 cm lavaliet en 5 cm zand
c. drains gescheiden door 10 cm lavaliet en 10 cm zand
d. drains gescheiden door 10 cm lavaliet en 5 cm klei.
De resultaten van de verschillende onderzoekingen zijn weergegeven in
de figuren 12 en 13.
Uit de resultaten kan worden afgeleid dat het van groot belang is dat
het bovenste net in het lavaliet van het onderste net wordt gelegd. Zodra verontreiniging door zand optreedt, neemt het doorlaatvermogen van
de kruising snel af en treedt bovendien bij stroming van de onderste
naar de bovenste drain zandinspoeling in de bovenste drain op.
Om een indruk te krijgen van de orde van grootte van het doorlaatvermogen van een kruising is de volgende berekening illustratief.
Stel dat de drainafstand van beide stelsels 20 m bedraagt. De tot op
heden gehanteerde ontwerpafvoer bedraagt 5 mmletm.
oppervlakte:
20 x 20 = 400 m2 = 0,04 ha
afvoer
400 x 5 x
:
lo-3
=
2 m3/etm.
3
1,4 llmin.
In figuur 12 is af te lezen dat indien deze hoeveelheid door 66n kruising van de bovenste naar de onderste drain moet worden afgevoerd, het
benodigde potentiaalverschil minder dan 6 cm zal moeten bedragen bij een
niet verontreinigde kruising.
-_
f i g . 12.
f i g 13.
7.2. Vertikale drainage
Bij vertikale drainage wordt het grondwater in het opgespoten zand afgevoerd door middel van zand- of grindpalen door de holocene klei - of
veenlagen naar het diepe pleistocene zand.
De palen worden in de regel in een vierkantennet geplaatst met onderlinge afstanden varierend van 2 tot 5 m.
Om vertikale drainage te kunnen toepassen moet aan drye voorwaarden wor- ;
den voldaan:
. .
- De stijghoogte in het pleistdcene zand moet zodanig zijn dat het water naar behoren kan worden afgevoerd, d.w.z. voldoende diep beneden de
g.w.s. in het opgespoten zand.
- Het doorlaatvermogen van het pleistocene zand moet zodanig zijn dat
het water kan worden afgkvoerd. '
- De zettingen welke zullen ontstaan als gevolg van de betere afwateringsmogelijkheden voor het Holoceen mogen slechts beperkt zijn.
. .
Een principe doorsnede van een vertikaal drainagesysteem is weergegeven
in figuur 14.
'
Figuur 14.
Principe van vertikale drainage d.m.v. zand- of grindpalen
Bovenaanzicht
9
G---Lf)
Doorsnede
zand
De afvoercapaciteit die de palen dienen te hebben kan als volgt worden
berekend.
Bij de thans toegepaste drainage wordt uitgegaan van een opbolling van
30 cm bij een afvoer van 5 mletm. Wanneer de afvoer door de zand- of
grindpaal moet worden verwerkt en deze palen staan in een ruitennet van
3 m, dan zal de afvoercapaciteit van de paal
3 x 3 x 5 x 10-3 = 45 x 10-3 rn3/etm. moeten bedragen.
Het verhang dat hiertoe over de paal beschikhaar is, is het verschil
tussen de grondwaterstand ( $ 1 ) en de stijghoogte ($2) in verhouding tot
de lengte van de paal.
I
Q = ~ x ( ? . d ) ~ . k .$1 L
- $2
In deze vergelijking zijn alle variabelen behalve de doorlaatfactor k en
de diameter van de paal d bekend. De samenstelling en de diameter van
de zand- of grindpaal dienen nu zodanig te zijn dat de vereiste afvoercapaciteit ook inderdaad bereikt wordt.
Bij een potentiaalverschil van 1 m, een holoceendikte van 5 m en een
paaldiameter van 0,30 m resulteert dit bij afstanden van 3 m in een henodigde doorlaatfactor van 3,2 mletm. In tabel 5 zijn enkele gegevens
opgenomen over de doorlatendheid van zand en grind.
..
Tabel 5.
Doorlatendheid van zand of grind
doorlaatfactor k in m/etm.
-
1
10
10 -100
1001.000
1.000
100.000
5.000
10.000
fijn zand
middelfijn zand
grof zand
grind
lavaliet
split
-
Drainage in combinatie met zand- of grindpalen
Deze variant betekent in feite een combinatie van het huidige systeem
met variant 7.2. De palen worden hierbij in de verticale richting loodrecht op de drains geplaatst op dezelfde afstanden als het drainagestelsel. In de richting evenwijdig aan de drians wordt de afstand tussen
de palen bepaald door de benodigde afvoercapaciteit en het doorlaatvermogen van de paal.
In figuur 15 is een en ander weergegeven.
Figuur 15.
Theoretische opzet van een drainagesysteem gecombineerd
met zand- of grindpalen
Bovenaanzicht
Doorsnede
zand
-L1
.
.
I
,
I
I
C _ _ ~
Pleistoceen
Bij dit systeem wordt de drainafstand bepaald op overeenkomstige wijze
als bij de thans toegepaste methode. De afstanden, de afmetingen en het
materiaal van de zand- of grindpalen worden volgens de onder 7.2. omschreven methode bepaald.
8.
UITVOERINGSASPECTEN ANDERE SYSTEMEN
8.1. Kruislings draineren
In 7.1. is reeds beschreven dat het, indien een kruislings drainagesysteem wordt toegepast, van groot belang zal zijn dat het onderste en het
bovenste net goed op elkaar aansluiten, met andere woorden dat de drains
van het bovenste net inhet lavaliet van hetonderste net komen te liggen. Bij de huidige drainagetechniek is het mogelijk om door middel van
een zogenaamde "laser plane" de verticale maatvoering bij het leggen van
drainage op minder dan I cm nauwkeurig te doen plaatsvinden. Normaal
wordt de drainage aangelegd met het filtermateriaal tot 10 cm boven de
drain.
Wanneer nu het bovenste net op 7 cm boven het onderste net wordt aangelegd, dan is a a n d e bovenzijde een maatafwijking van 3 cm mogelijk en
aan de onderzijde van + 5 cm. Met de hierboven omschreven nauwkeurigheid moet het mogelijkFzijn de beide drainagestelsels op deze wijze aan
te leggen.
De volgorde van uitvoering zal vanzelfsprekend zo zijn, dat eerst het
onderste stelsel in zijn geheel zal'worden aangebracht en vervolgens
het bovenste stelsel. Omdat na het aanbrengen van het onderste stelsel
het zettingsproces vrij snel zal gaanverlopen en deze zettingen in het
algemeen niet gelijkmatig zullen zijn?, verdient het, vooral gezien de
nauwkeurige maatvoering, aanbeveling het bovenste stelsel direct na het
onderste stelsel aan te leggen zodat goede aansluitingen gewaarborgd
zijn.
De toepassingsmogelijkheid van een kruislings drainagesysteem wordt voora1 bepaald door de kans op verstoringen van het systeem.
Verstoringen kunnen vooral worden veroorzaakt door rioleringen en heipalen. In bijlage 1 is voor een aantal wijken de diepte van het rioleringssysteem opgenomen. Hieruit kan worden geconcludeerd dat het om
kruisingen met het r.w.a.-riool zoveel mogelijk te beperken noodzakelijk zal zijn, de bovenkant van het bovenste net dieper te leggen dan
2,10 m
m.v.. Een gedeelte van het d.w.a.-riool zal de drainage dan
toch nog doorsnijden. Dit riool ligt echter onder verhang zodat een
beperkt aantal drains +rdt geraakt. Indien mogelijk zal hier herstel
moeten plaatsvinden.
Verstoringen door heipalen zullen altijd optreden omdat op het moment
waarop de drainage wordt aangelegd het stedebouwkundig matenplan nog
niet bekend is.
Om de kans op verstoring door heipalen te onderzoeken is, naast het onder 4 reeds genoemde, tevens gekeken naar wijk IB1 in Almere-Haven.
Hier zijn de woningen in carr6-vorm gebouwd (plan Van Stigt) hetgeen
als zeer ongunstig voor een drainagesysteem kan worden beschouwd. Het
aantal woningen is relatief hoog, namelijk 43 per ha. Door nu een kruislings drainagesysteem van 30 x 15 m te leggen op het heipalenplan voor
de woningen is het mogelijk het aantal te verwachten verstoringen te
signaleren. De resultaten zijn op bijlage 2 weergegeven. Het 15-m-net
is gelijk aan het bestaande net en daarop geprojecteerd. Daarbij is aangenomen dat alle heipalen die < I m vanaf de drain staan, de drain hebben verstoord. Uit de gegevens kan worden geconcludeerd dat het 15-mnet voor 100% door de heipalen is verstoord. Bij. een kruislings drainagesysteem zou in dit geval nog 73% van het gebied goed ontwaterd zijn
geweest. Het overige gebied, 27%, moet via drainsleuven en het daarin
aanwezige filtermateriaal ontwateren.
Tevens is voor de betreffende woonwijk onderzocht in welke richting het
water kan worden afgevoerd. De resulaten zijn weergegeven in bijlage 3.
+
Beziet men op bijlage 3 de weg die het water moet volgen dan kan dit
worden voorgesteld als aangegeven van punt A naar punt E. In totaal moeten hierbij drie kruispunten van boven naar onder of omgekeerd worden
gepasseerd. De oppervlakte waarvan het water per kruispunt moet passeren is voor de verschillende kruispunten respectievelijk 450, 900 en
1500 m2, hetgeen bij een afvoernorm van 5 mm/etm. respectievelijk betekent 1,56; 3,12 en 5,20 l/min.
Worden deze waarden vergeleken met de waarden welke zijn opgenomen in
figuur 12 en 13, dan blijken de benodigde potentiaalverschillen te liggen in de orde van grootte van 8 cm. In de praktijk zal in verband met
vervuiling van het stelsel een zekere veiligheid moeten worden aangebracht. Ten slotte is in het laboratorium onderzocht hoe de ontwatering
van een geheel door verstoorde drains omgeven gedeelte verloopt. Hiertoe is een drainsleuf nagebootst waarin een ongeperforeerde buis is Relegd die met 10 cm lavaliet 3-7 mm werd bedekt.
Hierbij is uitsluitend de afvoercapaciteit van het lavaliet bepaald. Bij
een verhang van 0,025 werd een debiet van 2,6 llmin. gemeten.
De doorlaatfactor k kan worden berekend met:
De berekende doorlaatfactor van he; lavaliet is k = 5000 m/etm. De ontwerpafvoer van een gebiedje bedraagt:
Bij de gevonden waarden bedraagt het benodigde verhang in een drainsleuf
waarin de drain zijn werking heeft verloren dus:
Ook door een drainsleuf met een volledig verstoorde drain is de afvoer
dus nog in redelijke mate mogelijk.
8.2.
Verticale drainage
Een verticaal drainagesysteem dient aangebracht te worden zodra het gebied is opgespoten. Op deze wijze wordt voorafgaande aan de bouwfase zo
lang mogelijk van het systeem geprofiteerd t.b.v. de zetting.
Na het aanbrengen van het systeem zijn overige werkzaamheden niet meer
noodzakelijk omdat onderhoud niet meer mogelijk is. De werking van de'
palen dient voor lange tijd verzekerd te zijn.
8.3.
Drainage in combinatie met zand- of grindpalen
Bij dit systeem worden eerst de zand- of grindpalen aangebracht waarbij
vooral in de richting evenwijdig aan de drains de maatvoering vrij nauwkeurig dient te geschieden.
Vervolgens wordt het drainagesysteem aangebracht. Om verstoringen door
de riolering te voorkomen dient dit systeem dieper dan 2 m + m.v. te
worden aangelegd. Vooral in de beginfase zullen in de drains ijzerafzettingen voorkomen. Het verdient daarom aanbeveling de drains voor de
aanvang van de bouwfase 1 x door te spuiten.
9.
TOEPASSINGSMOGELIJKHEDEN VAN DE VERSCHILLENDE SYSTEMEN
9.1. In Almere-Stad
De systemen zoals deze onder 7.2. en 7.3. zijn genoemd, zijn voor Almere-Stad niet toepasbaar. De stijghoogte in het pleistocene zand zit
t.p.v. Almere-Stad namelijk zodanig hoog dat bij het maken van zand- of
grindpalen ter plaatse de stroming eerder van beneden-naar boven, dan
van boven naar beneden gericht zal zijn.
Gekozen zal dus moeten worden voor de thans toegepaste systemen of voor
kruislings draineren.
9.2. In Lelystad wijk 4
In Lelystad wijk 4 zijn in principe alle hiervoor genoemde systemen toepasbaar. Wijk 4 wordt namelijk begrensd door de Lage Vaart en doorsneden door de Larservaart. Hierdoor zit de stijghoogte gemiddeld op + 6,00
m t N.A.P. (zie bijlage
). Hetmaaiveld na opspuiten en zetting Fa1
m
+ N.A.P.
komen te liggen op
Indien wordt gekozen voor systeem 7.3. dan dienen voorzieningen getroffen te worden om te voorkomen dat het water van de stadsgrachten met een
peil van 5,40 m t N.A.P. door de drains naar de Lage- of Larservaart
met een peil van 6,20 m * N.A.P. stroomt.
10.
KOSTEN VERGELIJKING
10.1. Algemeen
Bij het opstellen van een kosten-vergelijking dienen de volgende punten
in beschouwing te worden genomen:
- de aanlegkosten van de verschillende drainagesystemen
- de onderhoudskosten
- de eventuele kosten welke gepaard gaan met het a1 of niet versnellen
van de zetting.
Huidige systeem
Bij het huidige systeem wordt direct na het opspuiten het eerste net gelegd, terwijl vlak v66r de bouwfase, wanneer het stedebouwkundig matenplan bekend is, aanvullend wordt gedraineerd.
Hierbij zijn de volgende variaties mogelijk:
- de diepteligging van het eerste net
- het eerste net op dubbele of driedubbele afstand en later tussen draineren.
In figuur I6 is weergegeven in hoeverre de aanlegkosten afhankelijk zijn
van de diepteligging van de drains. De materiaalkosten zijn hierbij buiten beschouwing gelaten omdat deze onafhankelijk zijn van de aanlegkosten. Deze kosten zijn opgenomen in bijlage 4.
Aanlegkosten van drainage in relatie tot de diepte
Figuur 16.
1.50
aanlegkosten
in flm'
-
1.00
-
0.50
-
0.50
1.00
1.50
2.00
diepte in m
In figuur 17 zijn de totale kosten (inclusief overhead en B.T.W.) voor
het aanbrengen van het eerste net bij verschillende diepten weergegeven. Hierbij is uitgegaan van een drainafstand van 15 m.
2-54
Figuur 17.
Kosten van het eerste drainagesysteem in relatie tot de
diepte bij een drainafstand van 15 m
4500
totale kosten
aanleg in f /ha
{
I,
I
1'
diepte in m
De kosten voor aanvullende drainage'worden bepaald door verschillende
factoren 0.a. de diepteligging van het eerste stelsel, de bebouwingswijze, de grachtafstand en de diepteligging van het d.w.a.- en het r.w.a.riool. Het zal duidelijk zijn dat deze kosten veel minder eenduidig vast
te stellen zijn dan de kosten van het eerste net. Uit de praktijk zijn
slechts de kosten bij een draindiepte van 1,90 m bekend. Een overzicht
van deze kosten, zoals berekend op grond van praktijkgegevens en de gegevens van bijlage 4, is opgenomen in bijlage 5.
Globaal kan worden gesteld dat bij aanleg op 1,90 m i m.v. de totale
kosten bij de huidige wijze van draineren f
per ha bedragen.
Indien het eerste stelsel op een andere diepte dan 1,90 m t m.v. wordt
gelegd, is het moeilijk vast te stellen hoe de kosten voor aanvullende
drainage zullen zijn. In het algemeen kan we1 worden gesteld dat naarmate de drains dieper komen te liggen, het aantal kruisingen met riolen
afneemt zodat minder aanvullende drainage noodzakelijk zal zijn. In dit
geval komen er echter weer uitvoeringstechnische problemen naar voren.
Komen de drains hoger te liggen, dan zullen de kosten voor aanvullende
drainage hoger worden. Als indicatie hiertoe kan dienen het ringdrainagesysteem zoals dat in Almere-Haven wordt toegepast.
Ringdrainage
In Almere-Haven ligt het eerste drainagestelsel op 1,60 5 1,70 m t m.v.,
waardoor het vrijwel volledig door de riolering wordt verstoord. Ringdrainage leek hier de goedkoopste oplossing te zijn. De kosten hiervan
bedragen f 15.700 per ha woongebied zodat de totale kosten voor drainage
f 14.000,- per ha stedelijk gebied bedragen. Dit is f
per ha
hoger dan eerdergenoemde kosten bij aanleg op 1,90 m + m.v.
Bij normale ringdrainage rondom gebouwen zullen de kosten relatief hoog
zijn. Leggen met de kraan inclusief materiaal kost ongeveer f 30,- per
m'. Op de totale kosten van de drainage van het hele gebied is deze post
echter van geringe invloed.
I
\
Kruislings draineren
De kosten voor kruislings draineren kunnen worden afgeleid uit de gegevens zoals deze in figuur 17 zijn opgenomen. Bij een diepte van het onderste net van 2 , 3 5 m + m.v. en het bovenste net van 2 , 1 5 m t m.v. wat
voor het kruislingse systeem de meest aangewezen diepten lijken te zijn,
zijn de kosten afhankelijk van de drainafstanden weergegeven in tabel 6 .
Tabel 6.
Aanlegkosten kruislings drainagesysteem in relatie tot de
drainafstand
drainafstand onderste net drainafstand bovenste net totale kostenin f/ha
12
24
15
30
m
m
m
m
I
12
12
15
15
!
I)
i
lOl60
7590
8130
6070
m
m
m
m
Verticale drainage
Verticale drainage kan plaatsvinden d,.m.v. zand- of grindpalen. Bij omstandigheden zoals deze in de Flev~po~lders
aanwezig zijn, zouden de palen een lengte moeten hebben van ongeveer 7 m. Een veel toegepaste diaI
meter is 0 3 0 cm.
In tabel 7 is een overzicht gegeven van de kosten van enkele filtermaterialen.
In tabel 8.is een overzicht gegeven van de kosten per ha in relatie tot
de gekozen afstand van de palen.
Tabel 7.
Kosten van filtermaterialen voor zand- of grindpalen
-
7
kosten per m' paal
kosten per m3
materiaal
zand van het stort
aangevoerd zand
lavaliet 3-7
split 2-5
0,f 20,f 33,f 40,-
f 0,-
f
f 1,40
f 2,35
f 2,85
De kosten van het aanbrengen van de zand- of grindpalen bedragen f 3 , per m' .
Tabel 8 .
Kosten in guldens per ha in relatie tot de afstand van de palen en het toegepaste filtermateriaal
7
2
zand van het stort 52500
aangevoerd zand
77000
lavaliet
93625
I02375
split
afstand tussen de palen in m
12
4
5
3
23331
34218
41607
45495
13125
19250
23406
25594
8400
12320
14980
16380
(1458)
(2125)
2584
2826
15
( 933)
(1355)
1648
1802
Drainage in combinatie met zand- of grindpalen
De kosten van drainage in combinatie met zand- of grindpalen kunnen voor
wat de drainage betreft worden ontleend aan figuur 17. De kosten voor
zand- of grindpalen kunnen worden ontleend aan tabel 8 .
In tabel 9 is een overzichtje van de kosten voor een dergelijk systeem
weergegeven in relatie tot de drain- en de paalafstand. Bij paalafstand
moet hierbij worden gedacht aan de afstand in de richting van de drains.
In de richting loodrecht op de drains is de paalafstand gelijk aan de
drainafstand.
Tabel 9.
Kosten van drainage in combinatie met zand- of grindpalen
per ha in relatie tot de drainafstand
drainafstand
in m
12
12
I5
15
paalafstand
in m
12
15
12.
15
I
*
kosten
drainage
464 1
464 1
3713
37 13
kosten
palen
2826
1802
2826
1802
**
totale kosten
in flha
7467
6443
6539
5515
I
* drains op 1 , 9 0 m + m.v.
** filtermateriaal split
1 0 . 2 . Kostenvergelijking voor Almere-Stad
In Almere-Stad zijn de volgende drainagesystemen toepasbaar:
huidige systeem
ringdrainage
kruislings draineren.
In 10.1. is reeds gebleken dat ringdrainage aanzienlijk duurder is dan
het huidige systeem. Om deze reden wordt ringdrainage verder buiten beschouwing gelaten. Vergelijkt men het huidige systeem met kruislings
draineren dan is kruislings draineren goedkoper mits het onderste net
op dubbele afstand wordt gelegd.
Bij het huidige systeem is het ook mogelijk om eerst een gedeelte te
leggen en later tussen te draineren. Dit leidt echter tot aanzienlijke
extra kosten als gevolg van de minder snelle zetting.
Kruislings draineren lijkt dus voor Almere-Stad het meest aangewezen
systeem.
-
1 0 . 3 . Kostenvergelijking voor Lelystad wijk 4
In Lelystad wijk 4 zijn in principe alle in het voorgaande besproken
systemen toepasbaar.
Met betrekking tot het huidige systeem en kruislings draineren zijn de
kosten bekend.
Met betrekking tot verticale drainage kunnen de kosten als volgt worden
berekend.
Het oorspronkelijke maaiveld in Lelystad wijk 4 komt uiteindelijk te
liggen op 4 , 5 0 m + N.A.P., de stijghoogte in het Pleistoceen kan worden
gesteld op niet hoger dan 5 , 8 0 m + N.A.P.
De palen moeten worden gedimensioneerd op een afvoer van 5 m/etm. De
lengte van de palen kan worden geschat op 7 m.
In tabel 10 is de benodigde doorlatendheid van de palen in relatie tot
de afstand van de palen weergegeven.
Tabel 10.
-
Benodigde doorlatendheid van,de zand- of grindpalen in relatie tot de paalafstand Lelystad wijk 4
paalafstand in m
2
3
4
5
12
15
benodigde doorlatendheid in mletm:
1,5
3,s
6,2
9,6
55,4
86,s
Uit tabel 5 en 10 blijkt dat bij paalafstanden van 2 m kan worden volstaan met zand van het stort. Voor paalafstanden van 3 t/m 5 m zal speciaal zand moeten worden aangevoerd dat aan hoge eisen zal moeten voldoen.
Bij grotere paalafstanden zal het filtermateriaal uit split, grind of
lavaliet moeten bestaan. In tabel I 1 zijn de kosten per ha in relatie
tot de paalafstand weergegeven.
Tabel 1 1 .
Kosten per ha bij verticale drainage in Lelystad wijk 4 in
relatie tot de paalafstand
paalafstand in m
2
3
4
5
12
15
filtermateriaal
zand van het stort
aangevoerd zand
aangevoerd zand
aangevoerd zand
split
split
kosten in f /ha
52500
342 18
19250
12320
2826
1802
Bij paalafstanden groter dan 5 m heeft de paal op zich we1 voldoende
afvoercapaciteit, maar wordt voor wat het gebied betreft niet aan de
ontwateringsnorm voldaan. Om hieraan te voldoen is het mogelijk over de
palen een drain te leggen. De totale kosten worden dan gevormd door de
palen en de drainage.
Een overzicht van deze kosten is opgenomen in tabel 9 .
Uit tabel 9 kan worden afgelezen dat drainage in combinatie met grindpalen het meest aangewezen systeem lijkt te zijn.
I I.
SAMENVATTING EN CONCLUSIES
In dit rapport wordt verslag gedaan van het onderzoek dat is verricht
met betrekking tot de toepasbaarheid van verschillende drainagesystemen
in stedelijke gebieden.
Na een beschouwing over de relatie tussen de grondwaterstand en de zetting wordt ingegaan op de functies welke de drainage in stedelijke gebieden heeft.
Vervolgens worden de verschillende systemen op hun voor- en nadelen beoordeeld.
Op grond van de verkregen gegevens wordt ten slotte overgegaan tot het
vaststellen van de meest-gewenste drainagesystemen voor Almere-Stad en
voor Lelystad wijk 4.
LITERATUUR
1 . E. Schultz en W.A. Segeren
Cultuurtechnische aspecten van het bouwrijp maken van terreinen.
Cultuurtechnisch Tijdschrift juniljuli 1976
2. J.E.G. Bouman
Enkele opmerkingen met betrekking tot het tijdstip van zandopspuitingen in stedelijke gebieden in de Zuidelijke IJsselmeerpolders.
Werkdocument R.1J.P. 1974-257 Bbo
3. L.F. Ernst
Een nieuwe formul& voor de berekening van de doorlaatfactor met de
boorgatmethode.
Publ. Landbouwproefstation en bodemkundig instituut T.N.O. Groningen
4. W.F.J. van Beers
Some nomographs for the calculation of drain spacings.
I.L.R.I. bulletin 8, 1965
5. D.A. Krayenhoff van de Leur
A study of non-steady groundwater flow with special reference to a
reservoir-coEfficient.
De ingenieur, B. Bouw- en waterbouwkunde, 70e jaargang nr. 19, mei
1958
6. D.A. Krayenhoff van de Leur
A study of non-steady groundwater flow 11. computation methods for
flow to drains.
De ingenieur, Bouw- en waterbouwkunde, 74e jaargang nr. 46, november
1962
7. R. Reijnders en W. Schoof
Waterberging in de bodem.
Tijdschrift van de Koninklijke Nederlandse Heide Maatschappij, 83e
jaargang, mei 1972
8. H. de Roo
Bijlage 1.
Diepteligging van de riolering in verschillende wijken in Lelystad en
Almere in % van het stelsel dat hoger ligt dan de aangegeven diepte.
lelystod
diepte in
cm + m.v.
wijk 2.2.3.
R.W.A. 1 D.W.A.
I
olrnere. haven
wijk 2.1.2.
R.W.A. I D.W.A..
wijk 1.B.1.
R.W.A. I D.W.A.
Bijlage 4 .
Materiaalkosten drainage stedelijke gebieden.
Kosten
in f/m'
-------plasticbuizen
....................
afmetingen
ribbel geperf.
Kruisstukken
-----------afmetingen
Lavaliet 317
prijs per stuk
f 0 , 9 5 per m'
Doorsteekpunten f 15,65 per stuk
Putten
f 645,-- per stuk
ribbel ongeperf.
glad
BlJlSKe 5
OVERZICWI KOSTEN DRI\INACE I S ENKELE G E D I E 3 E S I S LE1,YSTAO
/
: srachtg<.bi(.d
'
afstsnd
i n rn
;
drain-
I erstand
: i n .
/
drainlmgtr
i i n m
,
tosfen
1
zuigdreins
:
I
hoofddrains e n v e n a m l d r a l n s i n meters
0 80 10 100 i.0 125 ! 0 160 8 0 200
@ 250
0 3 1 5 2 3151 kosfen
i
doorsteekpunten
/
s a n t a l ! kosten
iaantal
puttcn
I
.
'
kosten
:lengtr '
.'van M I '
:.ebied ! h a
I
1
I

Download Report