Actief grondwaterpeilbeheer in de bebouwde omgeving: grondwater, infrastructuur/bebouwing en groen
Deltares (penvoerder), Aveco de Bondt, Fugro, Gemeente Almere, Gemeente Dordrecht, Gemeente Rotterdam, Ingenieursbureau Rotterdam, Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koningsrelaties, Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, Rijkswaterstaat, Rijksdienst voor Ondernemend Nederland, Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, vandervalk+degroot, Waternet
Door stedelijke verdichting, actief ingrijpen in de bodem en klimaatverandering wordt waterbeheer in de stad steeds complexer. We zien steeds meer te natte en te droge omstandigheden optreden. Voor het oog onzichtbaar en vaak traag, veroorzaakt grondwater over- en onderlast schade aan infrastructuur, gebouwen en groen. Een te laag grondwaterpeil kan leiden tot bodemdaling, schade aan infrastructuur zoals wegen en riolen en aantasting van fundering van woningen door paalrot en (ongelijke) zetting. Te hoge grondwaterstanden kunnen resulteren in vochtoverlast en schade aan bebouwing. Daarnaast is hitte, door een te droge bodem en niet vitaal groen, zowel boven- als ondergronds een steeds groter probleem in steden. Opwarming van de bodem veroorzaakt bovendien ongewenste temperatuurstijging van het drinkwater, wat nog wordt versterkt door voor de energietransitie benodigde uitbreiding van warmtenetten en verzwaring van elektrakabels.
Technologie
Een oplossing voor bovenstaande problematiek is het beperken van fluctuaties in grondwaterpeilen in stedelijk gebied (zie Figuur 1). Huidige drainagestelsels zijn veelal gericht op afvoer van water boven een bepaald niveau om overlast te voorkomen. Water langer vasthouden of zelfs water aanvoeren is met deze systemen niet mogelijk. Met het zogenaamde actief grondwater peilbeheer is het mogelijk om water vast te houden voor droge periodes en zelfs actief water aan te voeren en te infiltreren en zo fluctuaties in het grondwaterpeil te verkleinen.
Uitdaging
Op dit moment zijn er verschillende Actief Grondwater Peilbeheer systemen operationeel, maar over de effectiviteit is weinig bekend. Om AGWP optimaal vorm te geven en ook grootschaliger in te kunnen zetten als instrument in het stedelijk waterbeheer is het noodzakelijk de effectiviteit van deze systemen in stedelijk gebied (bij verschillende grondslagen) te kennen. Voor de effectiviteit is enerzijds een goed functionerend systeem een voorwaarde, waarbij fysieke en organisatorische onderhoudbaarheid en duurzaamheid belangrijke aandachtspunten zijn. Door vervuiling in aangevoerd water bijvoorbeeld kan de infiltratiecapaciteit sterk teruglopen en kunnen sturingsmechanismen falen. Anderzijds is het systeem bedoeld om fluctuaties in de grondwaterstand te beperken en zowel bodemdaling als overlast en schade aan infrastructuur en bebouwing door zettingen te voorkomen (zie Figuur 2).
Hoe effectief AGWP op deze aspecten is en hoeveel water van welke kwaliteit daarvoor nodig is vormt het tweede onderdeel van de effectiviteit. Hierbij is de effectiviteit in het openbaar gebied van belang maar ook de mate van doorwerking naar private percelen. De uitdaging is de kennis van de werking van verschillende systemen onder verschillende omstandigheden te vergroten om zo de vorm, sturing en inrichting van het AGWP systeem voor een locatie te kunnen optimaliseren, waardoor bodemdaling wordt beperkt, schade aan bebouwing en infrastructuur wordt tegengegaan en water beter beschikbaar wordt gemaakt voor stedelijk groen en koeling van de ondergrond.
Oplossing
Door op een drietal locaties een AGWP systeem te evalueren wordt inzicht verkregen in zowel het functioneren (onderhoudbaarheid en sturingsmogelijkheden) van stedelijk(grond)waterbeheer als de impact op de omgeving. Een succesvol functionerend AGWP systeem is afhankelijk van het type systeem, de grondslag, de technische uitvoering, verstoppingssnelheid en de mate waarin het sturingsmechanisme voldoende robuust en klimaatadaptief is. Door continue of regelmatige monitoring bij een (geoptimaliseerd) AGWP systeem in stedelijk gebied kan ook de watervraag en de impact op de omgeving van het actief ingrijpen in het grondwaterpeil geanalyseerd worden. Voor de impact op de omgeving wordt de effectiviteit beschouwd ten aanzien van beperken bodemdaling, het voorkomen van schade aan infrastructuur, funderingen en groen en het voorkomen van ongewenste opwarming van leidingen (zie Figuur 2). Zo krijgen we voor bestaande en toekomstige systemen meer grip op welke vorm van AGWP het beste in welke situatie kan worden toegepast, hoe het ideale systeem/ontwerp eruit moet zien en hoeveel water van welke kwaliteit een dergelijk systeem vraagt . Het project draagt daarmee bij aan integrale ontwerpuitgangspunten en stuurmethoden voor de aanleg van klimaatadaptieve drainage/infiltratiesystemen voor de stedelijke openbare ruimte en levert hiermee een bijdrage aan een klimaatrobuuste stedelijke leefomgeving. In de kamerbrief van november 2022 worden water en bodem als sturende elementen in de ruimtelijke (stedelijke) ontwikkeling benoemd, zo beschouwd levert dit project ook input voor de ruimtelijke ordening voor de stad van de toekomst.
Dit project is een samenwerking tussen TKI Watertechnologie en TKI Deltatechnologie.