WEGENBOUW BEHEER RIOLERINGENRIOOLBEHEER IN ROTTERDAMing.JJ.Kerkhof en ir.M.Lips, Gemeentewerken Rotterdam,afdeling WaterhuishoudingDe noodzaak te komen tot een goed onderbouwdonderhoudsbeleid op rioleringsgebied deed zich eenaantal jaren geleden in Rotterdam duidelijk voelen.Het probleem verzakking is er door de slechtegrondgesteldheid aan de orde van de dag. Dat kanleiden tot het blijvend gevuld zijn van rioolstrengenmet het risico dat er problemen gaan optreden. Omeen juist beeld van de situatie te krijgen, is van elkestreng via waterpassing de vullingsgraad bepaald om opbasis daarvan en de kwaliteit van het buismateriaal tekomen tot de vervangingsprioriteit. Hoe hetrioolonderhoudsbeleidplan voor 1990 en daarna er inhoofdlijnen uitziet, wordt in dit artikel duidelijkgemaakt.an het begin van de j aren tachtigis, ook in Rotterdam, de roepom een beleidsmatiger aanpakvan het rioolonderhoud steeds krachti-ger geworden.Niet dat er tot dan toe geen onderhoudwerd gepleegd. Integendeel, met namein de jaren zeventig zijn grote delen vande stad onder handen genomen in zoge-heten Vlekkenplannen'. Weg, overigenutsleidingen en riool zijn in omvang-rijke projecten ge?ntegreerd onderhou-den. Op deze wijze is jaarlijks 20 tot 40kilometer riool vernieuwd.Planmatig onderhoudHet riool werd in die jaren weliswaarplanmatig onderhouden, er ontbrakenechter duidelijke criteria voor het on-derhoud. Als uitgangspunt werden rela-tief zwaar verzakte riolen en riolen ou-der dan 40 jaar vernieuwd, op plaatsenwaar eveneens wegonderhoud noodza-kelijk was.Vernieuwd, omdat relining van riolenweliswaar soelaas biedt voor kwalitatie-ve gebreken, maar niet voor functioneletekortkomingen als gevolg van verzak-king.Met het schaarser worden van de mid-delen kwam het onderhoud onder drukte staan. Het 'vlekkenplanbeleid' werdgrotendeels verlaten en maakte plaatsvoor een solistischer aanpak van het on-derhoud per onderhoudsdiscipline(weg-, nutsleiding- en rioolonderhoud).Met betrekking tot het rioolstelsel wil-den bestuurders ook exact weten waarde zwakke plekken zaten. De noodzaakvoor een goed onderbouwd onder-houdsbeleid was overduidelijk.Beleidsmatig rioolonderhoudDe vraag hoe eenvoudig en goedkoopeen omvangrijk stelsel te analyseren oponderhoudsbehoefte werd als volgt be-antwoord.De grootste vijand voor het functione-ren van een rioolstelsel in Rotterdam ishet verzakken van de ondergrond. Grotedelen van Rotterdam zakken 1 tot 5 cmper jaar en aangezien riolen met uitzon-dering van de collecteurriolen (fig. l)vanaf een diameter van 0,80 m niet zijnonderheid*, zakken riolen mee. Eeneenvoudige toetsing van de functionelekwaliteit van het stelsel is op te makenuit de mate van verzakking. Immers, heteffect van de verzakking is het blijvendgevuld raken van rioolstrengen. Hetblijvend gevuld zijn van rioolstrengenwordt uitgedrukt in de vullingsgraad.De vullingsgraad van een rioolstreng ishet percentage van het strengvolumedat blijvend gevuld is met afvalwater(fig.2). De vullingsgraad is daarbij eenmaat voor:- het bergingsverlies van de streng: waarwater blijft staan kan geen regenwatergeborgen worden;- de hydraulische gesteldheid van destreng: van het oorspronkelijke ver-hang (veelal 1:1000) is na zakking nietveel meer over, waardoor het afstro-men meer tijd kost;- de vervuilingssnelheid van de streng:door relatief lage stroomsnelhedentreedt sneller bezinking op;- de mechanische gesteldheid van destreng: door (ongelijkmatige) verzak-king ontstaan lekkende en/of defecteverbindingen. Daar de meeste riolenin Rotterdam onder de grondwater-spiegel liggen zal grondwater instro-men. Tevens zal hierdoor zand in-spoelen met als gevolg mogelijke ver-stopping van de riolen en verzakkingvan de straat;*Bij het onderheien van riolen ontstaan er al snel'ruggen' in de straat wat tot hoge wegonder-houdskosten leidt. Het is daarom dat uitslui-tend de (ca. 40 km') collecteurriolen wordenonderheid. Deze riolen zijn een soort verleng-stuk van de ontvangkelders in gemalen. Uit hetoogpunt van bergingsverlies mogen deze riolen(zeker) niet verzakken.A98 Cement 1990 nr. 4- de aantasting van de streng: door langeverblijftijden ontstaan achtereen-volgens rottingsprocessen, H,S-vor-ming, zuurvorming. betonaantastingen tenslotte instortingsgevaar.Hoe hoger de vullingsgraad hoc groterhet risico dat ??n of een aantal van bo-vengenoemde aspecten optreden.MetenOm van elke rioolstreng de vullings-graad te kunnen bepalen is van 1980 tot1986 het stelsel gewaterpast. Via de in-specrieputten is elke binnenonderkantstreng gemeten ten opzichte van NAP.Alle 'schouw'-gegevens van circa 85.000putten zijn vervolgens ingevoerd in ge-automatiseerde bestanden samen metaanleg- c.q. 'object'-gegevens.Met behulp van rekenprogramma's zijnvervolgens de vullingsgradcn berekend.Voor het bepalen van het onderhouds-beleid is behalve de vullingsgraad noginzicht nodig in de levensduur van hetrioleringsmateriaal. Gekozen is een re-ferentiepunt van 40 jaar.De vullingsgraad en ouderdom bepalende (rest)levensduur. We maken daarbijTabel 1Bepalen van de vervangingsprioriteitouderdom van de rioolbuizenvullingsgraadouder dan 40 jaar jonger dan 40 jaar0-60% kwaliteitsonderzoeknoodzakelijk (115 km')*vervangingsprioriteit260-80% vervangingsprioriteit**1(35 km')vervangingsprioriteit280-100% vervangingsprioriteit1(25 km')vervangingsprioriteit2(30 km')Vervangingsprioriteit 1: vervanging vande rioolbuis binnen een periode van 10 ?15 jaar noodzakelijk.Vervangingsprioriteit 2: vervanging vande rioolbuis eerst na een periode langerdan 15 jaar noodzakelijk.vervangingsprioriteit (label l).De omvang van het uit te voeren riool-onderhoud staat weergegeven in tabel 2.Cement 1990 nr. 4 99Uit empirische overwegingen wordt ge-steld dat 1/3 deel van de riolen waarkwaliteitsonderzoek noodzakelijk isbinnen 10 ? 15 jaar vervangen zal moe-ten worden (dus 35 km' van de riolenkrijgt vervangingsprioriteit 1).onderscheid in drie marges van vul-lingsgraden. Aan de hand van de vul-lingsgraad ?n het onderscheid in ouder-dom is een overzicht gemaakt voor deWEGENBOUW BEHEER RIOLERINGENTabel 2Kosten van rioolonderhoud voor dekomende jarenperiode noodzakelijk tevervangen aantalkm' per jaar1986-1991 10,51991-1996 15,01996-2001 19,0eindsituatie 25,0(omstreeks 2015)Bestuurlijke besluitvormingDe geschiedenis van het riool-onderhoud, de uitgangspunten voor hetonderhoudsbeleid en de analyse van deresultaten zijn opgenomen in het riool-onderhoudsbeleidsplan.In november 1986 is het plan goedge-keurd door de gemeenteraad. Gelijktij-dig heeft de raad opdracht gegeven in1990 een bij gesteld plan te leveren waar-bij naast toetsing van riolen op vullings-graad en leeftijd eveneens de kwaliteitvan het buismateriaal moet zijn onder-zocht. De kwaliteit van het buismateri-aal in het plan van 1986 is in feite fictiefgesteld, door gebruik te maken van hetsubjectieve ouderdomscriterium vanjonger, danwei ouder dan 40 jaar.Het rioolonderhoudsbeleidsplan1990 en volgende jarenIn het nieuwe onderhoudsbeleidsplanzullen functionele en kwalitatieve crite-ria zuiver gescheiden worden.Functionele toetsingDe functionele toetsins wordt weder-om gedaan met behulp van het vullings-graadcriterium. Het kwalitatieve aspectvan de aantasting wordt echter apart on-derzocht.Voor het berekenen van de vullingsgra-den wordt momenteel ongeveer ??n-derde van het rioolstelsel (het snelst zak-kende deel) opnieuw gewaterpast. Degegevens worden toegevoegd aan de ge-gevens van de eerste schouwronde.Voor de herberekening van de vullings-graden van de rest van het stelsel wordtaan de schouwpeilen van de eerste rondeeen ingeschatte zakking toegevoegd.Deze inschatting wordt steekproefsge-wijs getoetst.De kwalitatieve toetsingVoor de kwalitatieve toetsing zijn tweenieuwe methoden ontwikkeld.1. Video-onderzoekAllereerst wordt in de inspectieputteneen niet-rijdende videocamera neerge-laten aan een statief. Van elke in de putuitmondende streng wordt een opnamegemaakt. Deze opnamen worden opkantoor beoordeeld. De beoordelingwordt toegespitst op:a. ernstige mechanische gebrekenwaaronder horizontale en verticaleverschuiving van buizen alsmededuidelijke scheurvorming;b. matige tot ernstige aantasting;c. matige tot ernstige aangroei waar-door beoordeling in feite niet moge-lijk is;d. vervuiling;e. waterniveau.Rioolstrengen waar de problemen b. enf. optreden worden nader onderzochtmet behulp van een nieuwe techniekwaarmee relatief eenvoudig kernen uithet riool kunnen worden geboord.2. BoorkernonderzoekHet boorkernonderzoek gaat als volgt(foto3).Met behulp van een grondboor, al ofniet machinaal bediend afhankelijk vandiepte dan wel de eventuele aanwe-zigheid van puin enz., wordt eenschachtje gemaakt tot op de te onder-zoeken rioolstreng c.q. -buis. In ditschachtje wordt een PVC-buis met eendiameter van 0,20 m geplaatst ter voor-koming van instorten. In de nu zichtba-re rioolbuis wordt een gaatje geboord. Indit gaatje wordt een soort 'paddestoel'geschroefd door middel van een terplaatse van deze vorm los te koppelenstang.Na het loskoppelen van de stang wordtover de paddestoel een holle boor meteen diameter van 0,10 m geplaatst. Eenklemsysteem in de boor zorgt ervoor datde paddestoel er niet (gemakkelijk)meer uitkan.3 Uitgeboorde kernNu wordt de kern geboord. Op het mo-ment dat de kern in het riool wil vallenblijft deze hangen aan de paddestoel inde boor. Boor, paddestoel en kern wor-den vervolgens naar boven gehaald en dekern komt voor laboratoriumonder-zoek beschikbaar.In het laboratorium wordt bepaald hoe-veel van de oorspronkelijke (betonnen)buiswand weggevreten dan wel gecar-bonateerd is (er heeft dan een reactiemet zwavelzuur plaatsgehad).De restlevensduur van een ongewapen-de buis wordt gesteld op het aan tal jarendat nodig is om tot wegvreten of carbo-natatie te geraken van 40% van de buis-wand. Hierbij wordt aangenomen datde opgetreden aantasting zich lineair inde tijd doorzet.Het video- en (zonodige) boorkernon-derzoek wordt gedaan bij de helft van deRotterdamse riolen ter plaatse van in-spectieputten. De inspectieputten zijnom de circa 40 m geplaatst. Van de ande-re helft van het stelsel worden alleen deriolen die voor 1945 zijn aangelegd on-derzocht.De risicomatrix van het plan 1990Met de nieuwe benadering over de buis-kwaliteit ziet de risicomatrix van hetonderhoudsbeleidsplan 1990 er als volgtuit (tabel 3).Beoordeling buiskwaliteitEen rioolbuis is 'slecht' wanneer op devideobeelden ernstige scheurvormingof ernstige horizontale en/of verticaleverschuiving van de buisdelen ten op-zichte van elkaar wordt waargenomen.Een rioolbuis is ook 'slecht' indien uithet boorkernonderzoek blijkt dat de100 Cement 1990 nr. 4Tabel 3Risicomatrix onderhoudsbeleidsplanvullings-graadbuiskwaliteit*goedmatig slecht0-60% 1610 km' vervangings-prioriteit 240 km'vervangings-prioriteit 125 km'60-80% vervangings-prioriteit 270 km'vervangings-prioriteit 15 km'vervangings-prioriteit 15 km'80-100% vervangings-prioriteit 1100 km'vervangings-prioriteit 110 km'vervangings-prioriteit 15 km'*Voor de verklaring van de vervangingsprioriteiten, zie onder tabel 1.buis zodanig diep is aangetast dat derestlevensduur minder dan 15 jaar is.Wanneer de restlevensduur van de buistussen 15 en 40 jaar is, dan wordt dekwaliteit bestempeld als 'matig'.BesluitDe 'beleidsnota waterhuishouding1991-1995' wordt momenteel geschre-ven. Na behandeling in de directie vande dienst Gemeentewerken wordt denota nog dit jaar ter goedkeuring voor-gelegd aan het gemeentebestuur.De prognose op basis van genoemdemetingen en inspecties is, dat er circa150 km' riolen met prioriteit 1 zijn diede komende 10a 15jaarvervangenmoe-ten worden. Voor de planpleriode 1991 -1995 betekent dit een noodzakelijk vol-umebeleid van 12 km' riool per jaar.Rotterdam, gezien vanaf het hoogstekantoorgebouw in ons land: DelftsePoort (foto Aeroview-Dick Sellenraad).Cement 1990 nr. 4 101