WEGENBOUW BEHEERRIOLERINGEN (X)DE SAMENHANG TUSSEN ONTWERP EN FUNCTIONEREN VANRIOOLSTELSELS'Kip en ei, of koek en ei'?ir.J.Weenink, Riolering en Waterhuishouding AmsterdamGemeentelijke diensten makenals regel de rioleringsplannen.De samenhang in ontwerp enfunctioneren van rioolstelsels laat zichillustreren aan de hand van een aantalstappen die bij het realiseren van een ri-oolstelsel wordt gemaakt. Bezien wordthoe daarbij kan worden geanticipeerdop het functioneren.PLANVORMINGLevensduurverwachtingNadenken over de levensduur van eenstelsel bij het ontwerpen is zinnig ennoodzakelijk. Waarom moet altijd enzonder meer voor de eeuwigheid wor-den gebouwd? Er zij situaties denkbaarwaarin een levensduurverwachting van20 jaar realistischer is dan bijvoorbeeld60 of 100 jaar. In industri?le omgevin-gen ligt een riolering hooguit 20 tot 25jaar. De ervaring leert dat industrieter-reinen dan her-ingedeeld zijn of wor-den, wat tot wijziging leidt van de riole-ring, zowel ligging als capaciteit. Bij hetverdere ontwerp kan hiermee rekeningworden gehouden (keuze van stelsel,fundering, systeem en materiaal).Stedebouwkundige inbeddingDuidelijk zal zijn dat het een groot ver-schil uitmaakt of een rioolstelsel een in-dustriegebied dan wel een woonwijkmoet bedienen. De materiaalkeuze diehieruit volgt is een belangrijk aspect.Hetzelfde geldt voor de bovengrondseinrichting van het dwars- en langspro-f?el van de weg.In de onmiddellijke nabijheid van bo-men zal het opnemen en herleggen vaneen riool na bijvoorbeeld 40 tot 60 jaaronrnogelijkzijnzonder grote schade aanhet wortelpakket toe te brengen. Sleuf-loze technieken bieden hier mogelijkuitkomst, afhankelijk van opgetredenzettingen en de aansluitingen. Is dezetechniek niet toepasbaar, dan blijftslechts vervangen over en het aanleggenIedere ontwerper beweert dat het praktischfunctioneren ten grondslag ligt aan zijn ontwerp. Iederegebruiker kent uit de dagelijkse praktijk voldoendevoorbeelden waarbij de logica in de samenhang tussenontwerp en functioneren, op z'n minst in twijfel moetworden getrokken. Dit geldt evenzeer voor degebruikers van rioolstelsels. De complexiteit van desamenhang tussen ontwerp en functioneren is ??noorzaak. Verder speelt een verschil in benaderingvanuit de ontwerp-discipline en de bedrijfsvoerings-discipline een rol. Het onderbrengen van beidedisciplines in ??n organisatie helpt wel, maar voorkomtniet. Tot zover de interne factoren. Externe factorenzoals nieuwe randvoorwaarden ten gevolge vanstedebouwkundige uitbreidingen en milieu- ofwaterkwaliteitseisen onttrekken zich vaak geheel aanhet zicht of de invloed van de ontwerper. Dit artikelbehandelt de aspecten die w?l te voorzien zijn.Overzicht serieBlok 1- Het functioneren van de rioleringenCement 1989 nr. 7/8.- Biogene zwavelzuuraantasting vanbeton in riolen Cement 1989 nr. 9.- Duurzaamheid van beton in riolen.- Oorzaken en optreden van lekkagesCement 1990 nr. 2.Blok 2- Rioolbeheer Cement 1989 nr. 12.- Rioolbeleidsplan in Rotterdam Ce-ment 1990 nr. 4.- Onderhoudsaspecten.- Inspectietechnieken Cement 1990nr. 5.- Herstelmethoden op basis van ce-mentgebonden materialen Cement1990 nr. 6 en 7/8.Blok3- Relatie tussen ontwerp en func-tioneren stelsel.- De buizenindustrie in het 'fin du si?-cle' Cement 1990 nr. 12.- Uitbreiding en herstel rioolstelsel inGouda Cement 1989 nr. 10.- Resultaten van in Rotterdam onderhanden zijnde expositieproeven.De ontwerper tekent de loop van destelsels in, inclusief de aansluitingen8 Cement 1991 nr. 1van de nieuwe leiding op een andereplaats.Putten in een parkeerstrook zullen dooronbereikbaarheid ten gevolge van ge-parkeerde auto's een aanzienlijke be-lemmering opleveren bij reiniging eninspectie van het rioolstelsel. Naar ver-wachting moet dat toch elke 5 ? 7 jaarplaatsvinden.De bereikbaarheid (ook de sociale, ge-dacht moet worden aan toegang tot pri-v?-terreinen voor onderhoud) van hetrioolstelsel zelf, alsmede van de toe-gangsopening?n, dient goed overdachten doordacht te zijn.De grondwaterspiegel boven of onderhet niveau van het rioolstelsel is een be-langrijk gegeven. Maar hier wordt degrens van het feitelijke ontwerp gena-derd. Daarover het volgende.ONTWERPStelselkeuzeDe stelselkeuze (gemengd, gescheiden,verbeterd gescheiden) wordt mede af-gestemd op de eisen van de waterkwali-teitsbeheerder. Gedoeld wordt op de be-heerder van oppervlaktewater waaropwordt geloosd. Aan ontvangend water iseen kwaliteit toegekend. De beheerdervan de waterkwantiteit bepaalt met toe-gestane opzettingen in het ontvangendwater de randvoorwaarden van over-storten (bij gemengd stelsel) en regen-wateruitlaten (van gescheiden c.q. ver-beterd gescheiden stelsels) (fig. l). InAmsterdam bedraagt de opzetting 0,25m in verband met 'water op straat'.Een gemengd stelsel voert het vuil vande weg beter af. Een gescheiden stelselgeeft een gelijkmatiger voeding van dezuiveringsinstallatie. Een vrijverval lei-ding heeft grote buizen en zit dieper inde grond. Een drukleiding heeft eenkleinere diameter en ligt minder diep.De meeste voorkeur gaat uit naar eenvrijverval riolering, volgens het verbe-terd gescheiden systeem. Afweging vanvele randvoorwaarden bepaalt uitein-delijk de keuze.Op sommige plaatsen kan bijvoorbeelddoor het ontbreken van oppervlakte-water een (vrijwel) 'absoluut stelsel'noodzakelijk zijn. In een dergelijk gevalmoet de ge?nstalleerde pompcapaciteitzodanig zijn dat al het afvalwater ver-werkt kan worden.Terrein- en bodemomstandighe-denPlaatselijke terrein- en bodemomstan-digheden alsmede de dichtheid van debebouwing spelen een belangrijke rolbij de systeemkeuze. De keuze van vrij-verval- of druksysteem (inclusief va-1 Gemengd stelsel (a)1 = lozingstoestel, 2 = ontstoppingsstuk, 3 = perceelslozing, 4 = kolklozing,5 = kolk, 6 = straatrioolGescheiden stelsel (b) vrijwel loodrechte verbindingen tussen afvoerpunten en debeide straatriolencu?msysteem) dan wel combinaties,wordt vooral door de kosten bepaald.Eveneens uit kostenoverwegingenwordt een verhang waarbij het rioolstel-sel zelfreinigend is, niet tot uitgangs-punt verheven in verband met een tegrote noodzakelijke diepte. De keuzevan een ei-profiel in plaats van een ron-de buis is het overwegen zeker waard.Binnen het druksysteem (onder- ofoverdruk) wordt de keuze bepaald doorde onderhoudsaspecten van vooral hetleidingwerk. Breuk in een ondergrond-se vacu?mleiding (inzuigen omliggendmateriaal) geeft problemen van een heelandere orde dan die in een persleiding(uittreden rioolwater), vooral door dewijze van signaleren en dus het momentwaarop dit gebeurt.Dagelijks onderhoud, het verwijderenvan vaste bestanddelen metkolkenzuigersCement 1991 nr. 1 9WEGENBOUW BEHEEROpbouw rioolstelsel in smalle enbredere stratena = gemengd stelsel(spinnekopaansluitingen),b = gescheiden stelselLengte-en dwarsprofielZoals al eerder betoogd zijn het lengte-profiel van de leiding en de ligging inbet dwarsprofiel van de weg van belangvoor het functioneren.Ruimtebeslag kan een belangrijk crite-rium zijn. Een vrijverval systeem kanhevig conflicteren met het overige ka-bel- en leidingenpakket. Compromis-sen in deze kunnen het functionerenvan het rioolstelsel negatief be?nvloe-den. Een absolute voorrang (in de on-dergrond) van een vrijverval riolerings-systeem is een must.HuisaansluitingenHuisaansluitingen op de put (spinne-kopsysteem) of rechtstreeks op hetstraatriool (bovenaansluiting) (fig. 2)vormen een voortdurende strijd tusseninvestering en onderhoudskosten(functioneren).Bij mogelijk geringe ho-gere aanlegkosten is een spinnekop-systeem veel eenvoudiger te reinigen engangbaar te houden dan een systeemmet bovenaansluiting. De wijze vankostenverhaal speelt bij de feitelijkekeuze een belangrijke rol. De toereke-ning van kosten (ook de maatschap-pelijke) is van bijzonder groot belangvoor innovatie!10FunderingIn zettingsgevoelige gebieden kan wor-den overwogen het hele stelsel inclusiefde huisaansluitleidingen te onderheien.Standzekerheid en dus afschot zijn dangegarandeerd. Dit heeft gevolgen voorde wijze waarop de huisaansluitlei-dingen op het openbare riool wordenaangesloten.De fundering van het riool is een be-langrijk gegeven voor de materi-aalkeuze. De materiaalkosten spelen bijeen lange levensduur een relatief onder-geschikte rol. In Amsterdam is bij opstaal gefundeerde riolen aantasting vrij-wel nooit d? aanleiding voor vervan-ging. Indien het al aan de orde is, dan ishet zeker van ondergeschikt belang tenopzichte van zettings- of afstromings-en waterdichtheidsproblemen. Naast dewijze van funderen kunnen de uitvoe-ringsmogelijkheden c.q. -kosten in bij-voorbeeld smalle straten van doorslag-gevende betekenis zijn. Ten opzichtevan woonstraten kunnen in winkelstra-ten andere uitvoeringsmethoden nood-zakelijk blijken (omzetdaling winke-liers).In absolute zin is de materiaalkeuze vooreen rioolleiding een onderwerp van(maatschappelijke) discussie. Asbestce-ment en kunststof, vooral pvc, wordenthans kritisch bezien.De mogelijkheid tot hergebruik van pvczou van doorslaggevend belang kunnenzijn en bindend moeten worden voor-geschreven (Komokeur?) c.q. 'blinde-lings' moeten worden geaccepteerd.Nieuwe ontwikkelingen dienen zichaan op het gebied van de materiaalkeuze(polysil en andere betonsoorten) en uni-forme buisverbindingen, waarbij hetABC-stuk een stap in de goede richtingis.Naar verwachting zal het ter beschik-king komen van verbeterde afdichtin-gen (ook ei-profielen?) daarmee gelijketred houden. Dit laatste geldt zeker voorhet materiaal gr?s dat weer serieus mee-draait in het materialencircuit.PutafstandenUit kostenoverwegingen bestaat de nei-ging putafstanden zo groot mogelijk tekiezen. De wegbeheerder, die een hekelheeft aan discontinu?teiten in zijn weg-dek, zou liever helemaal geen puttenzien.Uit schoonmaakoverwegingen is mo-menteel een putafstand van maximaal80 ? 100 m haalbaar. Vergroting van dezeafstand, tot ver boven de 100 m, is voor-lopig nog niet mogelijk in verband metde beschikbare schoonmaakapparatuur.De afmetingen en uitvoering van puttenzij van belang voor het functioneren eninspecteren.Voor de aansluitende strengen moet zo-veel mogelijk worden gestreefd naarCement 1991 nr. 12Onderhoudsbehoefte van een riolering Video-inspectie van een huisaansluitle?ding (gr?s)getroffen (zoals deelbescherming van deconstructie in z'n geheel, in combinatiemet ontluchting en beluchting.AfsluitmiddelenVoor de bedrijfsvoering van het riool-stelsel zijn afsluitmiddelen onmisbaar.Uiteraard bepalen aard en omvang vande ontworpen afsluitmiddelen de mo-gelijkheden bij het functioneren van hetrioolstelsel.Afsluitmiddelen die niet regelmatigworden gebruikt kunnen slechts metintensief en regelmatig onderhoud instand worden gehouden. En dan nogblijken ze onbetrouwbaar als ze ge-bruikt moeten worden. Dus weglaten!Voor de niet 'dagelijks' gebruikte af-sluitmiddelen moeten voorzieningen inhet rioolstelsel worden getroffen. In-Als vervanging van een bestaand stelsel wordt in een nieuwtrac? een stalen mantelbuis doorgeperst; daarna volgt eenbetonnen buisleiding. Er is gekozen voor doorpersen omgeen verkeershinder te veroorzakenDoorpersen van een dubbele leiding, nodig omdat ??nleiding te hoog zou uitkomenjn de 'verse afsluiters' daar alsnog inaante brengen.BemalingsinstallatiesHoewel bemalingsinstallaties een inte-graal onderdeel van rioolstelsels zijn,wordt er in het kader van dit betoog nietnader op ingegaan.AANLEGMet de auteur van dit artikel zijn velenervan overtuigd dat functione-ringsproblemen betreffende het riool-stelsel nogal eens worden ge?ntrodu-ceerd tijdens of vlak na de aanleg.In Amsterdam wordt, vooruitlopend opde bouw en zelfs de aanleg van de infra-structuur, het onderheide hoofdsys-teem voor afvalwatertransport als eersteeenheid van materiaal.Het toepassen van klimijzers in puttenis, evenals het doorsteken van aanslui-tende lozingen (ook boveninlaten), uitden boze!Als contrast: in Duitsland behorenklimijzers tot de verplichte en gestan-daardiseerde onderdelen van een put,waarvan het ontwerp het fiat van de ver-zekeraars van de rioolwerkers dient tehebben.Aansluitingen op het vrijverval systeemdie veel turbulentie veroorzaken moe-ten worden voorkomen (bijv. perslei-ding op vrijverval systeem, vrijvervali lk ld ) S ijCement 1991 nr. 1 11WEGENBOUW BEHEERaangelegd. Tijdens de bouw wordt hetbouwverkeer hierover afgewikkeld.Zettingen treden versneld op.Het niet onderheide inzamelsysteemwordt in een zo laat mogelijk stadiumaangelegd (vanaf 13 weken voor opleve-ring van de bouw). Dit wordt gedaan omten gevolge van het ontbreken van weg-bedekking, wegfundering en grond-dekking, beschadiging van het reedsaangelegde rioolstelsel te voorkomen.Bij turn-key projecten van projectont-wikkelaars worden delen van het inza-melsysteem (vooral huisaansluitingen)gelijktijdig met het afvalwaterafvoer-systeem aangelegd. Op een afvoersys-teem komen geen (huis)aansluitingenvoor. Dit deel van het rioolstelsel is noghoger gelegen, waardoor deze uitvoe-ringsmethode om moeilijkhedenvraagt.Het aldus aangelegde systeem wordtniet eerder dan na een gedegen inspectie(controle op waterdichtheid, afwezig-heid bouwresten, hoogteligging) in be-heer en onderhoud overgenomen. Het isduidelijk dat toezicht op de uitvoeringvan belang is om een goed functione-rend rioolstelsel te realiseren, niet alleenbij oplevering doch ook op langere ter-mijn. Aanvulling, verdichting, trekkenvan damwanden en dergelijke zijn hier-bij sleutelbegrippen.Het spreekt vanzelf dat na de fasen plan-vorming, ontwerp en aanleg, ook de fasebeheer en onderhoud invloed heeft ophet functioneren van het rioolstelsel. Inhet kader van dit artikel blij ft dat echteronbesproken.Tot nu toe is aandacht besteed aan deprocesfasen waarin het openbare riool-stelsel tot stand komt: een wat tech-nisch-procedurele benadering.Daarnaast en daarbuiten wordt ook viaandere factoren de ontwerpkant be?n-vloed en daarmee het functioneren.Vooral de grensvlakken aangaande be-heer zijn interessant zoals publiek enprivaat beheer, wegbeheer en rioolbe-heer, zuiveringsbeneer en rioolbeheer,grondwaterbeheer en rioolbeheer.RIOOLBEHEERPrivaat - publiekOver het algemeen bemoeit de rioolbe-heerder zich niet met de riolering op heteigen terrein van derden. Doorgaans ligtde huisaansluitleiding tussen het per-ceel en de aansluiting op het openbarerioolstelsel, in de openbare weg.In Amsterdam komen eerste aanleg enbeheer plus onderhoud ten laste van deperceelseigenaar. Het uitvoeren van denoodzakelijke werkzaamheden is voor-behouden aan de rioolbeheerder; dekosten worden verhaald.In Nederland is dit niet ??nduidig gere-geld. Amsterdam streeft ernaar om na deeerste aanleg alle werkzaamheden aande huisaansluideiding te laten dekkendoor het rioolrecht. De werkzaamhedenworden door of namens de rioolbe-heerder uitgevoerd. Hiermee wordtvoorkomen dat particulieren uit (ver-meende) kostenoverwegingen wijzigin-gen aanbrengen in het oorspronkelijkerioolontwerp, ook al was dit maar dehuisaansluitleiding. Verder zijn de be-heerkaarten beter up to date te houden,terwijl onredelijk kostenverhaal wordtvoorkomen en klantvriendelijk werkenwordt bevorderd.Kortom: eigendom, beheer en onder-houd alsmede financiering (kostenver-haal), zijn belangrijke factoren voor hetfunctioneren.Het ontwerp en de uitvoering van dehuisaansluitleiding is afhankelijk van deactiviteiten in het betreffende perceel.Van invloed zijn industri?le activiteiten(soort afvalwater, temperatuur enz.),ambachtelijke activiteiten (vet- en olie-vangers), huishoudelijke activiteiten(vermalende voorzieningen in de goot-steen die vast afval in het riool brengen)en de grootte van verharde oppervlak-ten, waardoor meer hemelwateraan-sluitingen per perceel nodig blijken.Uiteraard is het daarbij nog van belangof het perceel onder vrijverval dan weldoor middel van een pompinstallatiewordt aangesloten.Wegbeheer - rioolbeheerMomenteel volgt in Amsterdam het ri-oolbeheer het wegbeheer. Het wegen-onderhoudsprogramma wordt ge-bruikt als input voor de opstelling vanhet rioolonderhoudsprogramma.Besparing op het wegenonderhoudenerzijds en anderzijds de wens om deachterstand in onderhoud van de riole-ring in te halen, staan in principe op ge-spannen voet met elkaar.No-dig methoden bieden hierbij voor-alsnog maar beperkte uitkomst.De toerekening van kosten aan het weg-beheer dan wel aan gelijktijdig uitge-voerde werken vanwege rioolbeheer ennutsbedrijven (in Amsterdam gemeen-telijk, exclusief PTT en Kabeltelevisie)is een belangrijk gegeven alsmede eenbron van voortdurend overleg en af-stemming.12Het 'leggen' van een riolering in een bestaande bebouwing isop veel plaatsen een bijzonder ingewikkeld werkCement 1991 nr. 1Ruimtegebrek is er de reden van datdeze rioolleiding in een Amsterdamsegracht wordt aangelegdOm deze kosten zo laag mogelijk tehouden, maar vooral ter beperking vande overlast voor de omgeving, kan aange?ntegreerde bestekken worden ge-dacht.Dit houdt in dat alle in en aan de weg uitte voeren werken in ??n bestek door ??naannemer met ??n directie worden uit-gevoerd. In Amsterdam is dat de Alge-mene Directie Voering, ondergebrachtbij de wegbeheerder.Het bij de uitvoering per discipline gele-verde technische toezicht dient een ga-rantie te zijn voor het uiteindelijk goedfunctioneren van de diverse stelsels vankabels en (riool)leidingen.Goede topografische ondergronden (alof niet digitaal) leveren eventueel via dewegbeheerder de basis voor goede uit-voeringstekeningen, beheerkaarten enbeheersystemen. Groot belang wordtdaarbij gehecht aan de actualiteits-waarde.foto's: Dienst Ruimtelijke Ordening,AmsterdamZuiveringsbeheer - rioolbeheerDe samenhang in het afvalwatersys-teem: inzameling, transport, behande-ling en lozing van gezuiverd afvalwater,is in Nederland grotendeels verbroken.De gemeenten zamelen het afvalwaterin; de zuivering ervan valt onder de ver-antwoordehjkheid van zuiverings-schappen/beheerders van oppervlakte-wateren. Dit komt de optimaliseringvan het geheel en het functioneren vande onderdelen niet ten goede.Gezien het functioneren van rioolstel-sels en ook van rioolwaterzuiverings-inrichtingen ligt een combinatie hier-van meer voor de hand dan de combina-tie zuiveringsbeheer - oppervlaktewa-terkwaliteitsbeheer waarvan nu sprakeis. Vooral omdat het formuleren van dekwaliteitsdoelstellingen in vergunnin-gen en het controleren op het halen er-van dan in ??n hand komen.Evenals industrie?n moeten zeker degrotere gemeenten in staat worden ge-acht het ingezamelde afvalwater zelf tezuiveren en daarbij te voldoen aan doorwaterkwaliteitsbeheerders te stellen ef-fiuenteisen.Grondwaterbeheer - rioolbebeerHet spreekt vanzelf dat het grondwater-niveau een belangrijke rol speelt bij hetontwerpen van rioolstelsels. Lekkagesen binnendringend grondwater leverente veel en te dun afvalwater op voor dezuiveringsinrichtingen. Ook kunnendoor verlaging van de grondwaterspie-gel houten funderingen van de belen-dende bebouwing droog komen testaan. Bij uittredend rioolwater kangrondwaterverontreiniging optreden.De ernst daarvan hangt af van de kwali-teit van het afvalwater.Indien de grondwaterspiegel moet wor-den beheerst, is soms aansluiting vandrainagewater op het vuilwatersysteemonontkoombaar.De waterdichtheid van het rioolstelselbeneden de grondwaterspiegel kanworden gecontroleerd door middel vangrondwaterpeilfilters. Via regelmatigewaarneming van de filters kan hier zichtop worden gehouden.Kennis van locaties met bodemveront-reiniging is onontbeerlijk voor de mate-riaalkeuze (chemische aspecten) bij hetontwerp. Zo moeten sommige kunst-stoffen niet worden toegepast in metolie verontreinigde grond. Ook de uit-voeringsmethode bij aanleg/vervangingmoet op specifieke omstandighedenworden afgestemd.TOT SLOTHopelijk geeft de inhoud van dit artikelenig inzicht in de 'kip en het ei' relatietussen ontwerp en het functioneren vanrioolstelsels.Aandachtsgebieden zijn planvorming,het ontwerp zelf, aanleg en beheersre-laties. Het gebied is complex en telt tal-rijke betrokkenen uit verschillende dis-ciplines. De ervaringen in Amsterdamhebben geleerd dat met een juiste fase-ring in aanleg, ge?ntegreerde bestekkenen een co?rdinatie in aanleg, resultatengeboekt kunnen worden. Maar het mo-ge duidelijk zijn dat op dit moment nogniet alles 'koek en ei' is.Cement 1991 nr. 1 13