WAT01 - Structures réservoirs_top

Voorziening | Reservoirstructuren

Reservoirstructuren

© Bernard Boccara

Een reservoirstructuur (of draineerbed) maakt de tijdelijke opslag van water tussen de materialen waaruit het bestaat mogelijk. De structuur is van geringe diepte en over het algemeen samengesteld uit drainerende materialen zoals grind (aggregaten), geëxpandeerde klei, verdichte steenwol, SAUL (ultralichte alveolaire structuren) enz. Eenmaal opgeslagen kan het water vervolgens rechtstreeks in de grond worden geïnfiltreerd en/of naar een vooraf bepaalde afvoerput worden gestuurd.

De vacuümindex van de reservoirstructuur kan variëren tussen:

  • 30 en 40% voor 20/60 grind ;
  • 40 en 55% voor geëxpandeerde klei ;
  • 90 en 95% voor ultralichte alveolaire structuren (SAUL).

De drainerende materialen van de structuur moeten worden omgeven door geotextiel zodat er geen fijne deeltjes de structuur binnendringen. Dat garandeert de duurzaamheid van de constructie in de loop der tijd.

Doorsnede draineerbed

Infiltrerende reservoirstructuren: links, poreuze parking; rechts, weg met reservoirstructuur met zijwaartse waterlozing

Infiltrerende reservoirstructuren: links, poreuze parking; rechts, weg met reservoirstructuur met zijwaartse waterlozing

© Architecture et Climat - LOCI - UCL

Hoe werkt een reservoirstructuur precies?

Reservoirstructuren hebben twee functies. Ze zorgen ervoor dat gebruikers aan de oppervlakte vrij kunnen circuleren en verlagen de piekdebieten van de afvloeiing door de regen tijdelijk op te slaan in de structuur. Op wegen met reservoirstructuur kunnen bijvoorbeeld verschillende voertuigen rijden, terwijl tegelijkertijd het regenwater kan worden beheerd.

Wat zijn de voordelen van een reservoirstructuur?

Reservoirstructuren hebben de volgende voordelen:

  • reservoirstructuren nemen zeer weinig grond in beslag , omdat ze een dubbele functie hebben als funderingslaag en als voorziening voor regenwateropslag. Het grondoppervlak blijft beschikbaar, wat bijzonder interessant is voor dichte stadsomgevingen ;
  • doeltreffende zuivering van de deeltjes in suspensie omdat de verontreinigende stoffen kunnen bezinken.

Infiltrerende reservoirstructuren hebben bovendien dezelfde voordelen als infiltratievoorzieningen (aanvulling van het grondwater, matiging van de afvloeiingspiek enz.). Bovendien

Welke types reservoirstructuren zijn er?

Reservoirstructuren kunnen worden gedifferentieerd volgens verschillende criteria:

  • aanvoerwijze :

    • rechtstreeks , indien de oppervlaktebedekking doorlatend is

      (open asfalt, poreus beton of poreuze straatstenen);

      Neerslag die op het oppervlak van de structuur (en eventueel op andere oppervlakken) valt, wordt rechtstreeks geïnfiltreerd door een doorlatende bedekking en dringt door in de onderliggende korrelige structuur. Dit is bijvoorbeeld het geval voor poreuze parkings en drainerende wegen. Deze aanvoerwijze heeft het voordeel dat verstopping door drijvende of grote elementen in de beheerstructuur wordt voorkomen;

      Werkings van het poreus bedekkingssysteem / draineerbed

    • onrechtstreeks  via lozing:

      Als de oppervlaktebedekking ondoordringbaar is, wordt het water opgevangen door een kolk, ondergaat het een primaire behandeling (bezinking) en wordt het vervolgens in de structuur geloosd door middel van draineerbuizen.  Voor deze aanvoerwijze moet dus vóór de voorziening een systeem worden geïnstalleerd voor de bezinking of filtratie van drijvende stoffen of grote elementen die de draineerbuizen vroegtijdig kunnen beschadigen of verstoppen.

      Het is daarom raadzaam om de kolken van roosters te voorzien en de lozingsmond uit te rusten met omgekeerde bochten om verstopping door binnendringende stoffen te voorkomen.

      Schema van een lozingsmond met omgekeerde bocht

       

      Lozingsmond met bezinking vóór draineerbed

  • afvoerwijze :

    • infiltratie ;
    • drainage , als infiltratie alleen niet volstaat of niet mogelijk is. Het water wordt dan opgevangen door een lagere draineerbuis en via een beperkte debietregelaar afgevoerd naar een regenwaterafvoerput. Om de regenwateropslagcapaciteit van de drainerende structuren optimaal te benutten, kunnen na die structuren kijkgaten met overlooppijpen worden geïnstalleerd. Ze maken een progressieve belasting van elk van de constructies mogelijk tot aan de overloop in de pijp en een lozing met gecontroleerd debiet via de uitlaatopening ;
    • gemengd (infiltratie/drainage).

      Schema van een afvoersysteem met een kijkgat voorzien van een overlooppijp met uitlaatopening

      Schema van een afvoersysteem met een kijkgat voorzien

Presentatie van de verschillende soorten reservoirstructuren

Afvoerwijze
TypesInfiltratieDrainage
Infiltratiegrindbed met een poreus oppervlak voor insijpeling van het regenwater dat niet afvloeitInfiltratiegrindbed met een poreus oppervlak voor insijpeling van het regenwater dat niet afvloeit - InfiltratieInfiltratiegrindbed met een poreus oppervlak voor insijpeling van het regenwater dat niet afvloeit - Drainage
Infiltratiegrindbed met poreus oppervlak voor insijpeling van het afvloeiwater van de belendende oppervlakkenInfiltratiegrindbed met poreus oppervlak voor insijpeling van het afvloeiwater van de belendende oppervlakken - InfiltratieInfiltratiegrindbed met poreus oppervlak voor insijpeling van het afvloeiwater van de belendende oppervlakken - Drainage
Infiltratiegrindbed met ondoorlatend oppervlak. Het afvloeiwater van de belendende oppervlakken wordt opgevangen en geloosd door kolken (lozingsmonden).Infiltratiegrindbed met ondoorlatend oppervlak. Het afvloeiwater van de belendende oppervlakken wordt opgevangen en geloosd door kolken (lozingsmonden). - InfiltratieInfiltratiegrindbed met ondoorlatend oppervlak. Het afvloeiwater van de belendende oppervlakken wordt opgevangen en geloosd door kolken (lozingsmonden). - Drainage
Infiltratiegrindbed. Het afvloeiwater wordt in het bed geloosd met behulp van een hoger gelegen dispersiedraineerbuis.Infiltratiegrindbed. Het afvloeiwater wordt in het bed geloosd met behulp van een hoger gelegen dispersiedraineerbuis. - InfiltratieInfiltratiegrindbed. Het afvloeiwater wordt in het bed geloosd met behulp van een hoger gelegen dispersiedraineerbuis. - Drainage

© Architecture et Climat – LOCI – UCL

Waar kan een reservoirstructuur worden geïnstalleerd?

Reservoirstructuren kunnen onder de volgende elementen worden geïnstalleerd:

  • binnenplaatsen, terrassen ;
  • tuinpaden ;
  • voetpaden, fietspaden ;
  • wegen, berijdbare wegen ;
  • parkeerplaatsen, garage-ingang (oprit) ;
  • enz.

In feite kan dergelijke voorziening onder veel structuren worden geïnstalleerd, zelfs onder andere structuren voor het beheer van het regenwater (groene ruimte, enz.), om het temporisatievolume te vergroten en om de infiltratiecapaciteit te bevorderen. In een project kan dit de eventuele onmogelijkheid om voldoende begroeide ruimte te creëren zelfs compenseren.

Het is ook mogelijk om een drainerende structuur en een wadi te voorzien, die elkaar aanvullen.

Voorbeeld van een wadi die regenwater opvangt,  met diffusie in de drainerende structuur onder een parking

Tot slot hebben we het over een drainerende greppel wanneer de structuur eerder lineair is. De greppel werkt volgens hetzelfde principe als de reservoirstructuur en maakt het mogelijk om afvloeiingswater van aangrenzende ondoordringbare oppervlakken op te slaan of om de bodem te draineren. Drainerende greppels kunnen ook worden gebruikt voor de opslag van water uit aangrenzende gebieden (voetpaden, bermen, terrassen enz.), of zelfs als extra opslag voor andere beheersstructuren (wadi's of andere) die onvoldoende volume hebben of waar de doorlaatbaarheid onvoldoende is. De vacuümindex van een greppel kan dus hoger zijn (zie Waterwegen).

Hoe een reservoirstructuur ontwerpen?

Welke bedekking boven de reservoirstructuren moet worden geplaatst, hangt in de eerste plaats af van de toevoer van de structuur. We hebben immers gezien dat voor een onrechtstreekse toevoer (bijvoorbeeld door lozing), de bedekking ondoordringbaar kan zijn, terwijl de bedekking voor een rechtstreekse toevoer noodzakelijkerwijs doorlaatbaar moet zijn.

Bij doorlatende bedekkingen moeten de voegen worden gevuld met steenslag (korrelgrootte van enkele millimeters). Voor meer details over doorlaatbare bedekkingen, zie Voorziening | Waterdoorlatende verhardingen.

Vervolgens kiest u het type oppervlaktemateriaal op basis van het voorziene gebruik en de eventuele beperkingen voor het beheer:

Samenstelling van het bedHoogte van het bed Opmerkingen
Onder een weg

Grind 20/60 => omgeven door geotextiel;

Geëxpandeerde klei => omgeven door geotextiel; installatie van een dragende laag. 

SAUL => omgeven door geotextiel; installatie van een dragende laag. 

Gemiddeld 60 cm voor grind 20/60.  Installatie van sifonvormige scheidingswanden om de constructie te belasten en het afvoerdebiet te beperken. Als er geen regenwater wordt afgevoerd (geen afvoerput), is er geen afvoeropening in de wand. Voor een beter onderhoud moet om de 50 m een onderhoudsbuis worden voorzien.
Onder een oprit

Grind 20/60 => omgeven door geotextiel

Geëxpandeerde klei => omgeven door geotextiel; installatie van een dragende laag. 

SAUL => omgeven door geotextiel; installatie van een dragende laag.  

minimaal 60 cm voor grind 20/60  Voor een duurzamere structuur moet bij het installeren van een lozingsdoos, een bezinkbak worden voorzien om deeltjes in suspensie zoveel mogelijk tegen te houden, alsook een cassettefilter. Zorg ook voor een overlooprooster of sleuf met rooster.
Onder groene ruimtesType drainerend. Geen dragende laag nodig.  Geen minimale diepte.  Voor een duurzamere structuur moet bij het installeren van een lozingsdoos, een bezinkbak worden voorzien om deeltjes in suspensie zoveel mogelijk tegen te houden, alsook een cassettefilter. Zorg ook voor een overloopsysteem.

Aandachtspunten

  • Het ontwerp van de onderdelen van reservoirstructuren moet rekening houden met de volgende elementen:

    • compromis tussen de vacuümindex (wateropslagcapaciteit) en de druksterkte (belasting van de afdekking). Over het algemeen kiezen we voor een vacuümindex van 30% (grind, enz.), maar die kan met geprefabriceerde elementen (beton, steenwol, alveolaire modules, enz.) hogere percentages bereiken ;
    • de hoogte van het drainerende materiaal kan worden aangepast aan het gebruik van de structuur waaronder het wordt geplaatst. Zo zal bijvoorbeeld onder een berijdbare ondergrond (weg, oprit, parking enz.) een minimale hoogte van 0,6 m nodig zijn om de draagkracht van de structuur te waarborgen. Voor een drainerende structuur onder een niet-berijdbare ondergrond (fietspad, speeltuin, groene ruimte ...) kan de hoogte van het drainerende materiaal minder dan 0,6 m bedragen ;
    • gebruik van inerte materialen of materialen zonder deeltjes die het geïnfiltreerde water kunnen vervuilen :

      • De scheidingen (membranen, anti-vervuilend geotextiel,...) moeten bestaan uit materialen die weinig stoffen uitlogen en ze moeten niet systematisch worden gebruikt (bijvoorbeeld niet noodzakelijk voor aanplantingen in volle grond).

      • De drainerende materialen van de draineerbedden en aanaardingen mogen geen risico voor het leefmilieu inhouden: zo is bijvoorbeeld het gebruik van granulaat van banden voor het vullen bij werken van regenwaterbeheer niet toegelaten in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest.

      Zie ook de Code van goede praktijk inzake het gebruik van uitgegraven gronden en van granulaten in of op de bodem

    • infiltrerende reservoirstructuren moeten in geotextiel worden gewikkeld en de continuïteit van het geotextiel rond de korrelstructuur moet worden gewaarborgd ('sok'-ontwerp) ;
    • de samenstellende materialen moeten vrij zijn van zand of afkomstig van gewassen stenen, om te voorkomen dat de structuur al te snel verstopt raakt ;
    • het is belangrijk op te merken dat materialen als geëxpandeerde klei en SAUL te vermijden zijn in wegverhardingen, omdat ze op zich niet sterk genoeg zijn ;
  • de fundering en onderfundering moeten een ongebonden verharding hebben (geen hydraulische binding) ;
  • er dienen tussenputten te worden geïnstalleerd voor het onderhoud van de reservoirstructuren. Om het onderhoud van het draineerbed en de bijhorende verontreinigingen te verminderen, is het nuttig een bezinkings- en eventueel filtratiesysteem te voorzien (opgelet: dit moet regelmatig worden verwisseld).  Er moet bovendien voor worden gezorgd dat deze elementen toegankelijk zijn (kijkgaten voorzien). Meer informatie over dit onderwerp in de sectie “onderhoud” ;
  • er moet een minimumafstand in acht worden genomen :

    • ten opzichte van bomen, gelijk aan de straal van de kruin bij volwassen bomen. Gebruik antiwortelvoorzieningen als u een risico vermoedt ;
    • ten opzichte van kelders die niet waterdicht zijn ;
    • tegenover de gekende verontreinigingen van de bodem en het grondwater in de directe omgeving, gezien het risico op verplaatsing van deze verontreiniging naar de infiltratiezone ;

    • van 1 m tussen de bodem van het bouwwerk en de grondwaterspiegel.  Meer informatie in het dossier, in de paragraaf over de diepte van de waterlaag ;
  • wanneer een weg of een plein een grote oppervlakte heeft, is het mogelijk om scheidingswanden te maken om het regenwater beter te verdelen over de structuur.

    Opslag onder weg met scheidingswand

Bijzonder geval: weg met reservoirstructuur

Een ander type/andere vorm van reservoirstructuur kan worden gebruikt bij installatie onder een weg:

Reservoirstructuur voorbeeld

Specifieke aandachtspunten voor wegen met reservoirstructuur

  • De mechanische dimensionering van wegen met reservoirstructuur om weerstand te kunnen bieden tegen rolbelastingen, heeft vaak voorrang op de hydraulische dimensionering ;
  • het volledige netwerk moet bereikbaar zijn (camera-inspectie) en moet kunnen worden gereinigd door middel van water onder hoge druk (regelmatig onderhoud om verstoppingen te beperken) ;
  • een slecht ontwerp kan gepast onderhoud onmogelijk maken, waardoor men een beroep moet doen op zeer dure en vaak destructieve herstellende ingrepen ;
  • er moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen om de kwaliteit van het grondwater te vrijwaren, in het bijzonder bij druk wegverkeer. Daartoe moet de diepte van het grondwater tijdens de periode met het hoogste water (aanvulling) zorgvuldig worden vastgesteld.

Bijzonder geval: ultralichte alveolaire structuren (SAUL)

Ultralichte alveolaire structuren werken ongeveer zoals draineerbedden. Deze structuren zijn echter samengesteld uit verschillende modules van verschillende afmetingen. Ze zijn gemaakt van polymeermaterialen (polypropyleen (pp), polyvinylchloride (pvc), hoge-dichtheid polyethyleen (hdpe) ...) en hebben over het algemeen de vorm van een parallellepipedum. Deze modules met een vacuümindex van 95% vormen een ondergrondse structuur voor de opslag en infiltratie van afvloeiingswater.

ultralichte alveolaire structuren

Deze structuren worden doorgaans onder de weg gebruikt, maar kunnen ook in niet-berijdbare gebieden (groene ruimte, voetpaden enz.) worden aangelegd, op voorwaarde dat de bodem vlak is.

De belangrijkste voordelen zijn:

  • Een hoog vacuümpercentage (vaak meer dan 90%), zodat er in vergelijking met korrelvormige structuren minder grondwerken nodig zijn voor eenzelfde opslagvolume,
  • Dankzij het geringe gewicht en de vorm (met de hand verplaatsbare blokken) zijn ze bijzonder geschikt voor ondergrondse constructies in krappe ruimtes;
  • Zijn bij sommige modellen bereikbaar voor reiniging.

Voorbeelden van modules

Welk onderhoud voorzien voor reservoirstructuren en bijbehorende constructies?

Voor lozingstructuren zijn twee soorten acties vereist:

  • regelmatige inspecties met een zorgvuldige observatie van de voorziening, in het bijzonder in de maanden na de eerste zware regenval,

    Om de 75 meter dient er een inspectieluik te worden voorzien, met regelmaat bij elke lozingsmond.

  • onderhoudswerkzaamheden die nodig zijn voor de duurzaamheid en de goede werking van de voorziening.

De courante onderhoudswerkzaamheden voor lozingstructuren omvatten:

  • verwijderen van drijvende en grote elementen op de kolkroosters;
  • leegmaken van de lozingsmonden;
  • wegpompen van afzettingen in de bezinkingskamers voordat ze de onderste generator van de diffusiedraineerbuizen bereiken;
  • schoonmaken van sifons en kijkgaten.

De onderhoudsfrequentie is afhankelijk van de regenval en de locatie. De structuren moeten zoveel als nodig worden onderhouden. Een tweejaarlijkse interventie is op zijn minst wenselijk. De aangegeven frequentie is een minimum. Het lijkt aangewezen om na zware regenval (gemiddelde frequentie van tien jaar) alle structuren in het gebied te inspecteren.

Net als voor specifieke lozingstructuren, worden voor draineerbuizen twee soorten acties aanbevolen: in de eerste plaats kan een camera-inspectie worden overwogen en vergeleken met de inspectie die plaatsvond bij de oplevering van de werf. Vervolgens moeten de draineerbuizen jaarlijks worden gereinigd met water onder hoge druk.

Bijbehorende werken

Naast deze structuren zijn er ook bijbehorende structuren die deel uitmaken van de 'klassieke' engineering (opvangstructuren, doorvoerstructuren zoals kolken, kijkgaten, buizen enz.).

Deze structuren moeten zo vaak als nodig worden gereinigd. Het is met name van groot belang:

  • om de watertoevoer- en -afvoeropeningen te controleren in functie van de maaibeurten en bij hevige regenval;
  • reinigen indien nodig door de het drijvend afval te verwijderen en het bezinksel weg te halen;
  • de aansluitputten en kijkgaten om de zes maanden te controleren;
  • indien nodig te reinigen door de bezinkingsbodems van deze structuren schoon te maken;
  • slechte aansluitingen te controleren.

Indien de bezinkingsbodems te vaak gereinigd moeten worden, zou het kunnen dat de structuur stroomopwaarts niet goed werkt. Een diagnose om erosieverschijnselen op te sporen, is dan noodzakelijk.

Toezicht

Permanente visuele controle wordt aanbevolen om duidelijke anomalieën of vervuiling op te sporen, zoals de typische irisering van koolwaterstoffen of lozingen bij droog weer als gevolg van slechte afvalwateraansluitingen. Dit visuele aspect lijkt des te belangrijker omdat het de bewoners van het terrein bewuster kan maken, aangezien ongewenste lozingen in het netwerk worden gedetecteerd.

Meer weten

In de Gids

Andere opslag- en infiltratievoorzieningen:

Voorziening | Droge bekkens of waterbekkens

Enkel infiltratievoorzieningen:

  • Voorziening | Doorlaatbare beplante oppervlakken
  • Voorziening | Doorlaatbare geharde oppervlakken
  • Voorziening | Infiltratieputten

Andere pagina's in verband met het thema regenwater:

Voorziening | Reinigingstechnieken

Voorziening | Regenbomen

Andere publicaties en instrumenten van Leefmilieu Brussel
Bibliografie
  • Communauté urbaine de Bordeaux (2014), Les solutions compensatoires d'assainissement pluvial , LACUB, (te downloaden/raadplegen op: http://leau.bordeaux-metropole.fr/pdf/Guide-solutions-compensatoires.pdf )
  • Communauté d'Agglomération Hénin-Carvin, Intégrer la gestion des eaux pluviales dans les aménagements, Communauté d'Agglomération Hénin-Carvin, (te downloaden/raadplegen op: www.agglo-henincarvin.fr )
  • Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) (2008), Waterdoorlatende verhardingen met betonstraatstenen , C. Van Rooten, Brussel (te downloaden op: https://www.stradus.be/pdf/documentatie/ocw-dossier-5-waterdoorlatende-bestratingen-nl.pdf)  
  • http://services-urbains.lillemetropole.fr/public/doc/eauxPluviales/08_Fiche_Technique_5.pdf
Websites

bijgewerkt op 29/08/2019

Code n° : G_WAT01 - Thema's : Water - Gerelateerde project components : Omgeving | Regenwater | Vloer