Investeer pas in riolering als je weet hoe het werkt

De gemeente Heemstede kampte al langere tijd met onverklaarbare situaties in de riolering. Tijdens hevige neerslag stond op enkele locaties meer water op straat dan berekend werd met het model. Tevens duurde de lediging van het systeem langer dan verwacht mocht worden op basis van de gemaalgegevens. Ook na actualisatie van het model bleef het opmerkelijke verschil tussen de modelberekeningen en praktijkwaarnemingen bestaan. Als gevolg van aanhoudende problemen op één locatie en de bijkomende overlast heeft de gemeente uiteindelijk als noodmaatregel een extra overstort geplaatst. Om een beter beeld te krijgen van het daadwerkelijk functioneren van de riolering is de gemeente vervolgens in augustus 2016 een meet- en monitoringsprogramma in het rioleringsstelsel gestart. Voor de installatie en onderhoud van het meetnet is Koenders Instruments gecontracteerd. Het geïnstalleerde meetnet in Heemstede bestond uit ongeveer veertig druksensoren in het rioolstelsel. Daarnaast werd de neerslag gemeten. Dit gebeurt met hoge mate van nauwkeurigheid: de neerslag wordt op 0,2 mm nauwkeurig geregistreerd en de stijghoogtes in het stelsel met een afwijking van maximaal 10 mm.  

‘Bijvangst’

Voor aanvang van het meetproject werd door de gemeente vermoed dat in de zuivering of het afvoersysteem naar de zuivering een probleem zat. Er werd ogenschijnlijk door de zuivering onvoldoende water afgenomen. Het Hoogheemraadschap van Rijnland heeft toestemming gegeven aan gemeente Heemstede voor het aanbrengen van sensoren in de ontvangstkelder van de AWZI, omdat onbekend was wat er in de gemaalkelder gebeurde. Het resultaat na afloop van een meetproject is een beeld van het functioneren van het stelsel onder DWA- en RWA-omstandigheden. Dit beeld is te gebruiken voor de validatie van het rekenmodel en geeft inzicht in het werkelijk functioneren. Daarnaast is er bij elk meetproject sprake van ‘bijvangst’: verrassende inzichten of ontdekkingen opgedaan tijdens veldbezoeken of afgeleid uit de verzamelde meetgegevens gedurende de meetperiode. Een meetproject is een aanzienlijke investering, maar verdient zich in de praktijk vrijwel altijd terug doordat effectievere maatregelen genomen kunnen worden op basis van het verbeterde inzicht in het werkelijk functioneren. Een investering doen in het stelsel is daarom alleen verstandig als je weet hoe het stelsel werkt. Een meetnet kan hier een belangrijke bijdrage aan leveren. 

Geregeld klachten

Gedurende de jaren voor de uitvoering van het meetproject ontving de Gemeente Heemstede geregeld klachten over water-op-straat en overstortingen. Relevant hierbij is dat de gemeente voor het realiseren van het meetnet geïnvesteerd had in het sluiten van een aantal overstorten, met het oog op de basisinspanning. Als gevolg van enkele aanhoudende problemen zijn door de gemeente opnieuw overstorten aangelegd. In de loop van het meetproject Heemstede zijn twee opvallende afwijkingen in het functioneren van het stelsel geconstateerd: opvallende waterstanden en variaties in de omgeving van het eindgemaal bij de AWZI (afvalwaterzuivering) Heemstede en opvallend hoge waterstanden in een groep sensoren bij het Jan Miense Molenaarplein.

AWZI Heemstede

Tijdens het meetproject werd een opvallend patroon waargenomen in de metingen rond het innamepunt van de AWZI. Middels datavalidatie werd vastgesteld dat de meetdata correct was. Vervolgens is nader onderzoek op locatie uitgevoerd door Witteveen+Bos en Deltares. Op basis van de meetdata was het vermoeden ontstaan dat het grofvuilrooster en de reiniging daarvan een rol speelde in het opvallende patroon. Door middel van het uitvoeren van extra veldmetingen is het probleem vastgesteld. Uit het onderzoek bleek dat de bandzeef van het vuilrooster voor de gemaalkelder tussen de 0,4 en 1,8 m opstuwing veroorzaakte in de riolering. Elk uur draaide de bandzeef door om deze te reinigen. Het doordraaien leidde tot een kortstondige snelle doorstroming door het vuilrooster. Dit zorgde voor een daling van het waterpeil in het riool en een stijging van het waterpeil in de gemaalkelder. Het grote verval over de bandzeef verklaart ook de klachten. Het stelsel stond geregeld bovenmatig vol waardoor er weinig berging beschikbaar was. De overstortingen in Heemstede waren daarmee niet alleen te frequent, maar ook relatief sterk vervuild. Het eerdere vermoeden van de gemeente werd daarmee middels het meetproject onderbouwd en het exacte probleem vastgesteld. Op basis van de conclusies heeft het Hoogheemraadschap van Rijnland vervolgens onderzoek uitgevoerd naar de bandzeef en werkzaamheden uitgevoerd om het functioneren te verbeteren. De nieuwe instellingen hebben geleid tot veel frequentere rotatie van de bandzeef, nu elke 8 minuten in plaats van elk uur. Het eindresultaat hiervan is een maximaal hydraulisch verlies over het vuilrooster van 0,2 m. Een enorme vooruitgang ten opzichte van het verlies tot 1,8 m vóór de werkzaamheden van het hoogheemraadschap. 

Zinker onder de Zandvaart

Na de uitvoering van de werkzaamheden door het hoogheemraadschap in juni 2018 is het functioneren van het stelsel aanzienlijk verbeterd. In de eerste maanden van 2019 werden echter opnieuw afwijkingen in de metingen geconstateerd. Bij een kleine groep sensoren in Heemstede nam het waterpeil sterk toe. Op basis van de meetdata kon de gemeente het probleem identificeren: een verstopte zinker in de hoofdriolering onder de Zandvaart. Net als in het geval van de bandzeef verhoogde dit het risico op water op straat en overstortingen. Zonder meetnet was het vaststellen van deze verstopping zeer lastig geweest voordat problemen zoals lozing van ongezuiverd afvalwater zich hadden voorgedaan. 

Lessen 

De casus bevat een aantal lessen. Als eerste: investeer pas in je stelsel als je weet hoe je stelsel werkt. Op basis van meldingen en inventarisaties was het niet mogelijk de oorzaak van het probleem van de overstortingen en wateroverlast vast te stellen. Om de problemen niet langer te laten duren heeft Heemstede investeringen gedaan. Het aanpassen van de bandzeef was achteraf gezien een effectievere maatregel. Rijnland verwacht in de toekomst te gaan investeren in het vervangen van de AWZI Heemstede door een gemaal met persleiding naar AWZI Zwanenburg. Voor het ontwerp hiervan werd als uitgangspunt de debietmetingen en draaiuren van het gemaal voorzien. Gegeven het daadwerkelijk functioneren van het stelsel is het mogelijk dat het ontwerp niet passend zou zijn geweest voor de werkelijke situatie. De tweede les is dat een meetnet van grote waarde kan zijn bij het beheer van de afvalwaterketen. Doordat de gemeente na het eerste jaar wist hoe het meetnet hoorde te functioneren, konden verstoringen worden gesignaleerd en overstortingen van ongezuiverd rioolwater worden voorkomen. Ten slotte blijkt bij het opzetten van een meetnet goede samenwerking tussen de beheerders van de totale keten van groot belang. Alle partijen hebben voordeel bij een goed inzicht in het werkelijk functioneren.

Romano Wannyn is adviseur Stedelijk Water bij Witteveen+Bos; Didrik Meijer is onderzoeker/adviseur waterhuishouding bij Deltares; Carlieke Te Beest is projectcoördinator en -voorbereider civiele techniek bij gemeente Heemstede), Saskia Baars-van der Kraan verzorgt de vergunningverlening bij Hoogheemraadschap Rijnland. Met medewerking van Robert van der Veen van Koenders Instruments.