WERKDOCUMENT STEDELIJKE EN LANDELIJKE AFVOER IN

W E R K D O C U M E N T
STEDELIJKE EN LANDELIJKE
AFVOER IN VLAKKE GEBIEDEN
door
Ir. E. Schultz
1979-115 Abw
:
mei
R I J K S D I E N S T V O O R D E I J S S E L M E E R P O L D E R S
S M E D I N G H U I S
L E L Y S T A D
:
L
INHOUD
I . INLEIDING
2 . METHEOROLOGISCHE GEGEVENS
3 . WATERBEHEERSINGSSYSTEMEN I N VLAKKE LANDELIJKE GEBIEDEN
4. IJATERBEHEERSINGSSYSTEMEN I N STEDELIJKE GEBIEDEN
5. DE INVLOED VAN DE AFVOER U I T HET STEDELIJK GEBIED
OP DE WATERLOPEN I N HET LANDELIJKE GEBIED
6. DE INVLOED VAN LELYSTAD EN ALMERE OP DE ZJATERBEHEERSING VAN
DE FLEVOPOLDERS
7. SAMENVATTING
8. LITERATUUR
INLEIDING
In deze bijdrage over stedelijke en landelijke afvoer in vlakke gebieden
wordt naast een beknopte beschrijving van de afvoersystemen en afvoerverlopen waarvan in de beide gebieden sprake is, ook ingegaan op de mate
waarin de afvoer uit de stedelijke gebieden de afvoer uit de landelijke
gebieden kan beynvloeden. Een en ander wordt geillustreerd met berekeningen die zijn uitgevoerd om de invloed te bepalen die de afvoeren uit
de steden Lelystad en Almere kunnen hebben op het waterbeheersingssysteem
van de Flevopolders.
2. METHEOROLOGISCHE GEGEVENS
1.
De gemiddelde neerslaghoeveelheid bedraagt in Nederland 750 mm per jaar
waarvan 50% gedurende de zomer (1 april - 30 september) valt en 50%
gedurende de winter (1 oktober - 31 maart). Bij het bepalen van maatgevende afvoeren voor het stedelijke en voor het landelijke gebied is het
van belang om te weten welke neerslaghoeveelheid eedurende een-bepaalde
korte periode met een zekere kans van optreden valt. In stedelijke gebieden kan hierbij veelal worden gewerkt met de neerslaggegevens van
GGn station. Voor landelijke gebieden kan ook het gebiedsgrootte effect
van belang zijn. Voor de Nederlandse omstandigheden wordt ervan uitgegaan dat het gebiedsgrootte effect slechts beperkt is. In figuur 1 zijn
regenduurlijnen weergegeven voor Lelystad-Haven en voor de Noordoost;
polder (48.000 ha op grond van waarnemingen aan 1 1 regenmeters)(l,2)
Hierbij is een onderverdeling gemaakt in zomer- en winterperioden.
.
Figuur 1. Regenduurlijnen voor Lelystad-Haven en de Noordoostpolder.
Gebaseerd op waarnemingen over de periode 1961 - 1977 (1,2).
winterhalfjaar
130 naerrlag in mm
-- -
,
..'
Noordoostpolder 1961 - 1977
120
dapen
(
)
* literatuurverwijzing
Ldynad - Havsn 1961 - 1977
dagcn
Op grond van f i g u u r 1 kan worden g e s t e l d d a t de n e e r s l a g i n de zomer
b i j d e z e l f d e h e r h a l i n g s t i j d hogere waarden b e r e i k t dan i n de w i n t e r .
Het merkwaardige v e r s c h i j n s e l doe1 zich ook voor d a t de l i j n e n voor
Lelystad-Haven zomers d i c h t e r b i j d i e van d e Noordoostpolder l i g g e n
dan i n de w i n t e r . Normaal gesproken mag worden v e w a c h t d a t de invloed
van h e t g e b i e d s g r o o t t e e f f e c t zomers g r o t e r z a l z i j n dan ' s w i n t e r s .
Er moeten h i e r dus we1 andere f a c t o r e n dan a l l e e n h e t g e b i e d s g r o o t t e
e f f e c t een r o l spelen.
De ve&amping i s s t e r k a f h a n k e l i j k van de g e s t e l d h e i d van h e t verdampende oppervlak. Daarom wordt de verdamping van een open-wateroppervlak
v e e l a l a l s maatstaf g e b r u i k t en vervolgens worden a f h a n k e l i j k van d e beg r o e i i n g ~ e d u c t i e f a c t o r e nvoor de v e r s c h i l l e n d e oppervlakten t o e g e p a s t
om daarmee de verdamping van deze oppervlakken t e kunnen berekenen. Gemiddeld bedraagt de verdamping van open water 700 m per j a a r , waarvan .
, ,
85% i n de zomer en 15% i n d e w i n t e r .
,
.
.
,.
. ..,.
3 . WATERBEHEERSINGSSYSTE~EN
. :
IN VLAKKE LANDELIJKE GEBIEDEN
... . .
I n de r e g e l i s i n Nedekland b i j y l a k k e ' g e b i e d k . tevens ispi-ake v a n . een
poldergebi'ed; Het hoofdschema van h e r neerslag-afvoersjlsteem i n een :
poldergebied i s i n f i g u u r 2 schematisch weergegeven (3).
-
.
',
Figuur 2. Hoofdschema van h e t neerslag-afvoersysteem van een polderge-,
bied ( 3 ) .
,
Het waterbeheersingssysteem in een poldergebied bestaat doorgaans uit:
- drains, of greppels
-
sloten
tochten
- kanalen
- suatie sluizen, of gemalen
Het waferbeheersingssysteem voor een gedraineerde polder is schematisch
in figuur 3 weergegeven.
Figuur 3. Schematisch overzicht van het waterbeheersingssysteem van
een gedraineerde polder.
Greppels worden veelal toegepast in grasland waar het toepassen van
drains in verband met de geringe ontwateringsdiepte niet effectief mogelijk is. Greppels hebben een onderlinge afstand van 10 tot 15 m. De
bodem ligt in dit geval meestal gelijk met het polderpeil. Ook worden
greppels we1 toegepast in kwelgebieden en in weidegebieden waar op
zich een diepere ontwatering mogeiijk zou zijn. In deze laatste gevallen ligt de greppelbodem doorgaans boven polderpeil.
Drainage wordt doorgaans toegepast in de dieper ontwaterde gronden. De
drains liggen op een diepte van ca. 1 m + m.v. op een afstand die
vooral bepaald wordt door de doorlatendheid van de grond. Meestal worden afstanden toegepast van 8 tot 20 m. De uitmonding van de drains
wordt 10 tot 20 cm boven polderpeil gehouden. Bij landbouwkundig gebruik worden de drains meestal gedimensioneerd op een afvoer van 7 m/
etm bij een grondwaterstand midden tussen de drains van 0,50 m + m.v.
In de Flevopolders worden in de zware kleigronden drainafstanden toegepast van 24 of 48 m.
De uitmonding van de drains ligt hier gemiddeld 0,30 m boven de slootbodem.
Sloten zijn in oudere poldergebieden doorgaans waterhoudend. De sloten
worden zodanig gedimensioneerd dat onder maatgevende omstandigheden
(1 5 2 dagen per jaar) het peil, afhankelijk van het bodemprofiel, 0,50
5 1,lO m + m.v. bedraagt ( 3 ) .
In veenpolders ligt het streefpeil veelal op'0,50 ?
0,70
i
m t m.v. In
kleipolders op 0,80 a 1,40 m t m.v. In de Flevopolders liggen de slootbodems boven het polderpeil.
De sloten worden hier gedimensioneerd op een ontwerpafvoer van 13 m /
etm, waarbij de drains vrij moeten kunnen lozen (4).
De afmetingen van tochten en kanalen worden veelal bepaald door de ontwerpafvoer, die normaal gesproken uiteenloopt van 10 - 14 mletm, en
door de toelaatbare stroomsnelheid. Bij kleinere profielen ook we1 door
de mogeIijkheden van onderhoud vanaf het water.
In het verleden konden polders veelal lozen door suatiesluizen. Door de
voortgaande inklinking is dit thans vrijwel nergens meer mogelijk en
dient bemaling te worden toegepast. Bij bemaling wordt onderscheid gemaakt tussen bemalen op een open boezem en bemalen op een besloten boezem. In het eerste geval kan de bemaling altijd ongehinderd plaatsvinden.
In het laatste geval kan, als het peil in de boezem te hoog oploopt een
maalstop worden ingesteld. Gemaalcapaciteiten liggen in de regel ook in
de orde van grootte van 10-14 mmletm.
Het in het voorgaande geschetste waterbeheersingssysteem van een poldergebied heeft tot gevolg dat de neerslag slechts in de waterlopen en in
de bovenste 0,50 2 1,50 m van de grond geborgen kan worden. Deze bergingsmogelijkheden zijn beperkt en de neerslag zal, zeker in de winter
wanneer de p o n d op veldcapaciteit is, snel tot afvoer komen.
Wanneer in vlakke gebieden stadsuithreiding plaatsvindt worden de terreinen opgespoten met zand of wordt daar waar nodig een grondverbetering
toegepast (5). De keuze om we1 of niet integraal op te hogen wordt in
de regel bepaald door de zandprijs en door de bebouwingsdichtheid. Ook
worden gebieden we1 integraal opgehoogd wanneer, bijvoorbeeld als gevolg
van een bepaald polderpeil, een bepaalde maaiveldhoogte vereist is.
Wanneer integraal wordt opgesoten, zal zich onder het stort veelal een
ondoorlatende sliblaag vormen en zal het neerslag-afvoerproces zich voora1 boven deze sliblaag afspelen. Waarnemingen in de Flevopolders hebben
uitgewezen dat de sliblaag jarenlang zijn slechte doorlatendheid kan
behouden. Het hoofdschema van het neerslag-afvoersysteem in een stedelijk gebied is weergegeven in figuur 4 (3).
Figuur 4. Hoofdschema van het neerslag-afvoersysteem in een stedelijk
gebied (3).
~ e waterbeheersingssysteem
t
in een stedelijk gebied bestaat doorgaans
uit:
-..riolering
- drains
- stadsgrachten
- open waterpartijen
..
In figuur 5 is in doorsnede het waterbeheersingssysteem voor Lelystad
weergegeven.
Figuur 5 . Schematische doorsnede van het waterbeheersingssysteem van
Lelystad.
Alvorens op de verschillende onderdelen van het systeem in te gaan volgt
hier allereerst een beknopt overzicht van de wijze waarop de neerslag
in een stedelijk gebied tot afvoer komt of verdampt.
In nieuwe stedelijke gebieden komt ca. 50% verhard en 50% onverhard oppervlak voor ( 5 ) . Van de neerslag op het onverharde oppervlak wordt gemiddeld over een jaar ca. 40% rechtstreeks of via drainage afgevoerd naar
het open water (6). Op grond van gegevens van bet hydrologie onderzoek
Lelystad kan, met zeer ruime marges worden gesteld dat van de neerslag
op het verharde oppervlak ca. 50% door de drains wordt afgevoerd, ca.
50% via het R.W.A.-riool en een klein percentage verdampt vanaf het verharde oppervlak (6).
Drainage wordt i n s t e d e l i j k e gebieden i n toenemende mate t o e g e p a s t . Er
kan onderscheid worden gemaakt i n h o r i z o n t a l e drainage en v e r t i k a l e
d r a i n a g e . Vooral b i j opgespoten t e r r e i n e n kan aan de drainage een d r i e t a l f u n c t i e s worden toegekend ( 7 ) :
- v e r s n e l l i n g van d e z e t t i n g ;
-
r e a l i s e r e n van een goed ontwaterd, voldoende d r a a g k r a c h t i g bouwterrein;
r e a l i s e r e n van een goed ontwaterd woongebied
B i j h o r i z o n t a l e drainage i n s t e d e l i j k e gebieden kunnen de volgende systemen worden onderscheiden:
- enkelvoudig systeem;
- samengesteld systeem;
-
k r u i s l i n g s systeem;
ringdrainage;
cunetdrainage.
Het drainwater wordt naar h e t open water of n a a r de r i o l e r i n g afgevoerd.
Onder maatgevende omstandigheden bedraagt deze afvoer s l e c h t s enkele
procenten van de r i o o l a f v o e r naar h e t open water.
De ontwerpnormen z i j n n i e t eenduidig, z i j v a r i e r e n van een ontwateringsd i e p t e van 0,70 t o t 0,80 m t m.v. b i j afvoeren van 5 t o t 10 m / e t m . De
d r a i n a g e l i g t doorgaans d i e p e r dan u i t oogpunt van ontwatering s t r i k t
noodzakelijk i s . D i t om t e voorkomen d a t de drainage de o v e r i g e ondergrondse l e i d i n g e n op g e l i j k niveau k r u i s t .
V e r t i k a l e drainage kan worden t o e g e p a s t wanneer de s t i j g h o o g t e i n de
onderliggende l a a g voldoende d i e p i s en de doorlatendheid voldoeride
groot.. I n p r i n c i p e z i j n a1 naar gelang de omstandigheden d r i e systemen
denkbaar:
-
doorgraven van de s l e c h t d o o r l a t e n d e l a a g t e r p l a a t s e van c u n e t t e n
zand- of grindpalen
combinatie van zand- of g r i n d p a l e n met een h o r i z o n t a a l drainagesysteem.
B i j toepassing van een v e r t i c a a l drainagesysteem wordt h e t o v e r t o l l i g e
neerslagwater naar de d i e p e r e ondergrond afgevoerd en komt dus n i e t
r e c h t s t r e e k s op h e t open water i n h e t s t e d e l i j k gebied,
B i j r i o l e r i n g kumen i n p r i n c i p e twee systemen worden onderscheiden,
t e weten h e t gemengde en h e t gescheiden systeem. B i j h e t gemengde s t e l - ,
s e l wordt zowel h e t huishoudelijk- en i n d u s t r i e e l a f v a l w a t e r , a l s h e t
o v e r t o l l i g e neerslagwater v i a een s t e l s e l buizen afgevoerd naar een
z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e d i e op z i j n b e u r t l o o s t op een waterloop, of meer
i n h e t l a n d e l i j k e gebied. I n n e e r s l a g r i j k e perioden wanneer de c a p a c i t e i t
van h e t s t e l s e l wordt overschreden v i n d t o v e r s t o r t i n g p l a a t s n a a r een
open waterloop. B i j h e t ontwerp wordt doorgaans uitgegaan van een aant a l o v e r s t o r t i n g e n van ca. 10 per j a a r . Op grond van gegevens van h e t
hydrologie onderzoek Lelystad kan worden g e s t e l d d a t h e t a a n t a l o v e r s t o r t i n g e n i n werkelijkheid s l e c h t s ca. 5 p e r j a a r z a l bedragen ( 8 ) . B i j een
gemengd r i o l e r i n g s s y s t e e m i s i n de s t e d e l i j k e gebieden ca. I % open w a t e r
noodzakelijk.
B i j h e t gescheiden r i o l e r i n g s s y s t e e m l o o s t h e t regenwaterriool (R.W.A.r i o o l ) r e c h t s t r e e k s op h e t open water. De ontwerpnormen voor h e t R.W.A.r i o o l lopen voor de Nederlandse omstandigheden u i t e e n van 60 t o t 100
l / s / h a ( 6 ) . I n de r e g e l is b i j h e t gescheiden r i o l e r i n g s s y s t e e m ca. 3%
open w a t e r noodzakelijk.
..
De benodigde oppervlakte open w a t e r i n nieuwe s t e d e l i j k e gebieden bed r a a g t a f h a n k e l i j k van h e t r i o l e r i n g s s y s t e e m t e n m i n s t e I of 3%. Op
grond van andere dan waterhuishoudkundige overwegingen worden ook we1
g r o t e r e oppervlakten open water toegepast.
Het open water wordt i n de r e g e l ontworpen op een t o e l a a t b a r e p e i l s t i j ging van 0,20 3 0,50 m b i j een f r e q u e n t i e van 1 x p e r 10 j a a r (5).:
Voor de omstandigheden waarvan i n Lelystad sprake i s , i s gebleken d a t
b i j grachtafstanden t u s s e n 400 e n 1100 m de t o t a l e kosten voor aanleg
en onderhoud van de ont- en afwateringsmiddelen i n dezelfde o r d e van
g r o o t t e l i g g e n (9). Op grond h i e r v a n i s dus geen voorkeur u i t t e spreken
voor een bepaalde g r a c h t a f s t a n d .
De a a n s l u i t i n g van h e t open water i n h e t s t e d e l i j k e g e b i e d kan i n p r i n c i p e
op d r i e manieren p l a a t s v i n d e n op de waterlopen i n h e t l a n d e l i j k e gebied,
t e weten:
- open v e r b i n d i n g ;
-
stuw;
- gemaal;
Om een a a n t a l redenen g e n i e t d e a a n s l u i t i n g v i a een stuw of gemaal i n de
r e g e l de voorkeur boven een open verbinding.
- De p e i l f l u c t u a t i e s d i e i n h e t w a t e r l o p e n s t e l s e l i n h e t l a n d e l i j k e gehied voorkomen z i j n i n v e l e g e v a l l e n t e g r o o t voor h e t s t e d e l i j k e gebied.
Vanuit h e t l a n d e l i j k e gebied worden v e e l a l beperkingen opgelegd aan
de maximale afvoer p e r t i j d s e e n h e i d u i t h e t s t e d e l i j k gebied. Op grond
hiervan moet vaak e x t r a berging binnen h e t s t e d e l i j k e gebied worden
g e r e a l i s e e r d t e n einde de a f v o e r t e s p r e i d e n .
-
.
. WATERLOPEN
5. DE INVLOED VAN DE AFVOER UIT HET STEDELIJKE GEBIED OP DE
..
I N HET LANDELIJKE GEBIED
,
Hoewel d e n e e r s l a g gedurende de zomerperioden b i j eenzelfde f r e q u e n t i e ,
hogere waarden b e r e i k t dan gedurende d e w i n t e r , i s door de i n v l o e d van
h e t verdampingsverloop toch de w i n t e r s i t u a t i e maatgevend voor h e t ontwerp van h e t waterbeheersingssysteem van h e t l a n d e l i j k e gebied. Een
i l l u s t r a t i e hiervan kan worden gegeven door d e r e g e n d u u r l i j n e n voor
de Noordoostpolder t e v e r g e l i j k e n met de d u u r l i j n e n van de hoeveelheden
u i t g e s l a g e n water v a n u i t de Noordoostpolder ( f i g u u r 6 ) . . . *
Figuur 6. Regenduurlijnen voor de Noordoostpolder, alsmede d e d u u r l i j n e n
voor u i t g e s l a g e n hoeveelheden water v a n u i t de Noordoostpolder.
Zomer- en w i n t e r p e r i o d e . Gebaseerd op waarnemingen over de ...
periode 1961-1977 ( 2 ) .
'
Maatgevende situaties voor poldergebieden ontstaan meestal bij maatgevende hoeveelheden neerslag die gedurende 3 tot 5 dagen vallen.
Voor wat de afvoerverloop uit een landelijk gebied betreft zal onder
verzadigde omstandigheden de vertraging tussen neerslag en afvoer enkele
uren tot een dag bedragen. Bij de zwaardere gronden zal de maximale afvoer begrensd worden door de afvoercapaciteit van de drains. In figuur 7
is ter illustratie een neerslag, drain en slootafvoerverloop weergegeven zoals dat is waargenomen in het kader van het onderzoek naar de afvoerverlopen in de landelijke gebieden in de Flevopolders.
Figuur 7. Geregistreerd neerslagsdrain- en slootafvoerverloop op een
kavel in Oostelijk Flevoland
In het stedelijk gebied zijn de zomerbuien maatgevend voor het ontwerp
van het rioleringssysteem en het open water. Voor het rioleringssysteem
zijn veelal buien die korter duren dan een half uur maatgevend. Bij het
gescheiden rioleringssysteem zijn voor het ontwerp van het open water
buien van 5 tot 15 uur maatgevend. Op grond van recente gegevensdie
zijn verkregen bij het hydrologie-onderzoek Lelystad kan worden gesteld
dat de afvloeiingscogfficient van het verharde oppervlak gemiddeld ca.
0,65 bedraagt (10). De vertraging die in het regenwater riool optreedt
bedraagt ca. 5-10 minuten.
Voor de eerste woonwijk van Lelystad zijn enkele berekeningen uitgevoerd
ten einde na te gaan in hoeverre de transformatie in het rioleringssysteem van invloed kan zijn op de peilsfluctuaties in het open water. Een
drietal gevallen is bekeken (11):
a. rechtstreekse invoer van
b. neerslag gereduceerd met
c. neerslag gereduceerd met
formeerd volgens de Nash
de neerslag;
een afvloeiingscogfficient van 0,8;
een afvloeiingscoEfficient van 0,8 en getranscascade.
De r e s u l t a t e n z i j n weergegeven i n f i g u u r 8.
Figuur 8. Berekende p e i l s t i j g i n g e n t.p.v. knoop I i n de g r a c h t e n i n de
e e r s t e wijk van L e l y s t a d , alsmede d e a f v o e r over de stuw, ond e r een d r i e t a l aannamen
8
knoop
'
tak
U
tak met een duiker
+
10
t a t met een stuw
peilsteiging in cm
60
50
40
30
20
10'
0
0
20
40
60
80
100
120
tijd in min
0
20
'
40
60
80
100
120
tijd in min
B i j de berekening van h e t open water mag de t r a n s f o r m a t i e van n e e r s l a g
naar r i o o l a f v o e r dus worden v e w a a r l o o s d . Onder maatgevende omstandigheden bedraagt de d r a i n a f v o e r ca. IX van de r i o o l a f v o e r . I n de berekeningen kan de drainafvoer dus a l s een s t a t i o n a i r e afvoer v a n 5 - 10 m/
etm worden opgenomen.
Afhankelijk van h e t percentage open water en de t o e l a a t b a r e p e i l s t i j g i n g
kan de benodigde g e m a a l c a p a c i t e i t , of d e - o v e r s t o r t b r e e d t e van een stuw
worden bepaald. I n f i g u u r 9 i s een berekeningsvoorbeeld opgenomen van
h e t afvoer- en bergingsverloop voor een f i c t i e f s t e d e l i j k gebied van
1000 ha d a t l o o s t over een stuw. Het afvoerverloop i s bepaald v o o r . e e n
voor h e t s t e d e l i j k gebied maatgevende s i t u a t i e van 1 x p e r 10 j a a r . U i t
f i g u u r 9 kan worden a f g e l e i d d a t de ee-rste dag 12 mm wordt afgevoerd en
de e e r s t e twee hagen ' 1 7 nun, ofwel 3,5 m l d a g .
Figuur 9. Berekend cumulatief afvoer- en bergingsverloop voor een f i c t i e f s t e d e l i j k gebied v a n 1000 h a d a t l o o s t o v e r een stuw:
nrsrtlag in mrn / uur
toeme' en baraing rurnul~lisfuilgsdrukt in m psilsteiging
9.
0.9
8.
0.8
1.
0.1
6.
0.6
5.
0.5
4.
0.4
3.
0.3
2.
0.2
1.
0.:
vethard 0pperYI8k
onrsrhard oppervlak
grsrhtdieple t o . v ttvwpeil
0
6
I
I
I
I
11
18
21
30
I
I
36
42
48
tijd.in urea
.. - . .
..
.
. . .
. .. . .
.. ..
..
h e t s t e d e l i j k e gebied kwam b i j h e t berekeningsvoorbkeld de e e r s t e
12 mm"bij een f r e q u e n t i e van 1 x per 10 j a a r . B i j de f r e q u e n t i e
1 x per j a a r z a l ook de s t e d e l i j k e afvoer i n d e z e l f d e orde l i g g e n
d e afvoer u i t h e t l a n d e l i j k e gebied.
~
Uit
dag
van
als
1.00 m
~~
Algemeen kan dus g e s t e l d worden d a t i n poldergeb'ieden de invloed van de
s t e d e l i j k e gebieden beperkt i s . We1 kan h e t noodzakelijk z i j n d a t de
ontvangende waterloop wordt aangepast i n verband met he hoge afvoeren
d i e gedurende k o r t e p e r i o d e n , C6n t o t enkele uren, kunnen voorkomen.
6. DE INVLOED VAN LELYSTAD EN ALMERE OP DE WATERBEHEERSING VAN DE FLEVOPOLDERS
T e r i l l u s t r a t i e van de invloed van de s t e d e l i j k e o n t w i k k e l i n g op de
waterbeheersing van een polder wordt i n h e t navolgende een beknopt
o v e r z i c h t gegeven van de berekeningen d i e z i j n uitgevoerd om de invloed v a s t t e s t e l l e n van de s t e d e l i j k e afvoer van Lelystad en Almere
op h e t waterbeheersingssysteem van de Flevopolders. Lelystad wordt
gebouwd i n h e t w e s t e l i j k e g e d e e l t e van O o s t e l i j k Flevoland ( f i g u u r
10) en i s bestemd voor 100.000 inwoners. Almere wordt gebouwd i n h e t
z u i d w e s t e l i j k e g e d e e l t e van Z u i d e l i j k Flevoland ( f i g . 10) en i s bestemd voor 125.000 t o t 250.000 inwoners.
Figuur 10. De Flevopolders.
Waterstaatkundig vormen de polders O o s t e l i j k - en Z u i d e l i j k Flevoland
een eenheid. I n de polders wordt met u i t z o n d e r i n g van e n k e l e gebieden
waar h e t water gestuwd wordt, een t w e e t a l p o l d e r p e i l e n n a g e s t r e e f d ,
t e weten 5,20 m
N.A.P. i n de Hoge Afdeling en 6,20 m N . A . P . i n d e
Lage Afdeling. De Hoge Afdeling l i g t voornamelijk aan de o o s t - en
zuidkant van de polders en de Lage Afdeling voornamelijk aan de noorden y e s t k a n t ( f i g u u r l O ) . ,
De kanalen en de gemalen z i j n ontworpen op e& a f v o e r van I I inm/etm.
Het o v e r t o l l i g e neerslagwater van Almere wordt g e d e e l t e l i j k op de Hoge
en g e d e e l t e l i j k op de Lage Afdeling geloosd.
+
De a f v o e r u i t de s t e d e l i j k e gebieden
Voor de a f v l o e i i n g s c o ~ f f i c i e n tvan h e t R.W.A.-riool i s een waarde van
0,8 i n rekening gebracht. Voor de d r a i n a f v o e r i s gekozen voor een v a s t e
waarde van 5 mm/etm. Voor Lelystad, Almere-Haven en Almere-Stad bedraagt
h e t percentage open water i n h e t s t e d e l i j k e gebied r e s p e c t i e v e l i j k 3 , 4
en 7..Voor de overige kernen van Almere i s aangenomen d a t h e t percentage
open water 3% z a l bedragen.
De afvoer uit landelijke gebieden
De afvoer uit landelijke gebieden is geschat met een tweetal
modellen, welke gecalibreerd zijn met uitkomsten uit het onderzoek naar
afvoerverlopen in het landelijke gebied. Als extra randvoowaarden is
toegevoegd dat de drainafvoer maximaal 20 mmletm kan bedragen.
De waterbeheersing van de polders
Het aanwezige waterbeheersingssysteem in de Flevopolders is gebaseerd
op afvoernormen zoals deze in het landelijke gebied van toepassing zijn.
De invloed van de stedelijke gebieden is bekeken voor omstandigheden
welke voor het stedelijke gebied maatgevend zijn, dat wil zeggen die
met een frequentie van l x per 10 jaar kunnen optreden.
Voor de verschillende stadskernen zijn door het verschil in grootte en
wijze van waterafvoer van de kernen de maatgevende buien verschillend.
Met een model ter berekening van de niet-stationaire srroming door open
waterlopen is het afvoerverloop en het peilsverloop in de polder berekend
(12, 13). De schematisering van het waterbeheersingssysteem van de
Flevopolders dat hiertoe is toegepast is weergegeven in figuur 11. De
sirnulaties zijn uitgevoerd uitgaande van een bui die redelijkerwijs
het ongunstigste totaalbeeld geeft. Dit is een bui van 53 mm in 10 uur.
Wanneer op grond van deze bui het afvoerverloop uit het stedelijke gebied en het landelijke gebied wordt berekend, dan zal een verloop ontstaan dat is weergegeven in figuur 12.
Figuur 12. Verloop van neerslag en berekende afvoer uit het stedelijke
en landelijke gebied voor een voor het stedelijke gebied
maatgevende bui van 53 mm in 10 uur.
.- - -.
atvaeiverloop stedelijk gebied
afvaeiverloap landelijk gebied
I
.lo.
-20..
0
I2
24
36
48
60
tijd in uren
Bij de berekeningen zijn twee alternatieven in beschouwing genomen:
-
in de polder komen uitsluitend landelijke bestemingen voor
in de polder zijn de definitieve bestemingen zowel landelijkelals
stedelijke gerealiseerd.
Op deze wijze is het mogelijk de invloed van de steden op het waterlopenstelsel te stimuleren. De resultaten die hierbij wor6en gevonden voor
het ongunstige punt in de Hoge Afdeling van de polder (knoop 32 in figuur
11) zijn weergegeven in figuur 13. Tevens zijn in deze figuur de resultaten weergegeven die bij de aansluiting van Almere-Stad op de polder
(knoop 66) gevonden worden.
Fiyur 13. Berekend waterstandsverloop in het ongunstigste punt van de
Hoge Afdeling van de polder en ter plaatse van de aansluiting
van Almere-Stad onder voor het stedelijke gebied maatgevende
omstandigheden
Op grond van de r e s u l t a t e n kan worden geconcludeerd d a t d e a f v o e r u i t
de s t e d e l i j k e gebieden weliswaar s n e l l e r z a l v e r l o p e n dan de afvoer
u i t h e t l a n d e l i j k e gebied maar d a t de invloed h i e r v a n op d e t e verwacht e n w a t e r s t a n d s f l u c t u a t i e s i n de p o l d e r e e r d e r g u n s t i g z a l z i j n dan ong u u s t i g . De volgende redenen z i j n hiervoor v o o r a l a a n t e geven. Met name
i n h e t Almere gebied worden g r o t e w a t e r p a r t i j e n b i j de s t a d s k e r n e n aangelegd: Hierdoor wordt een e x t r a berging i n h e t systeem aangebracht,
hetgeen l e i d t t o t een a f v l a k k i n g van h e t afvoerverloop.
Tevens wordt i n de s t e d e l i j k e gebieden 50% verhard e n komt de a f v o e r
van d i t g e d e e l t e z e e r
op pang. De afvoer van d e o v e r i g e 50% komt
door h e t f e i t d a t d i t d e e l i n de r e g e l ook i s opgehoogd met 1 m zand
a a n z i e n l i j k t r a g e r op gang dan b i j a f v o e r van de o o r s p r o n k e l i j k e land e l i j k e gebieden. Ten s l o t t e b l i j k t u i t f i g u u r 12 d a t een a a n t a l s t e d e l i j k e gebieden op h e t moment van maximale p e i l s t i j g i n g op d e v a a r t e n
een t i j d e l i j k e e x t r a berging leveren.
7. SAMENVATTING
I n deze b i j d r a g e i s een beknopt o v e r z i c h t gegeven van de waterbeheersingssystemen z o a l s deze i n h e t l a n d e l i j k e en s t e d e l i j k e g e b i e d i n
vlakke gebieden voorkomen. Op b a s i s van de systeem b e s c h r i j v i n g i s
aangegeven welke afvoerverlopen u i t de l a n d e l i j k e e n s t e d e l i j k e
gebieden verwacht kunnen worden. Ook i s beknopt beschreven i n hoeverre
d e ' a f v o e r e n u i t de s t e d e l i j k e gebieden de afvoeren u i t de l a n d e l i j k e
gebieden kunnen beinvloeden. I n h e t algemeen kan voor vlakke gebieden
rvorden g e s t e l d d a t de s n e l l e r e a f v o e r v a n u i t de s t e d e l i j k e gebieden
s l e c h t s van invloed i s op de afmetingen van de ontvangende waterloop i n
h e t l a n d e l i j k e gebied. Voor een p o l d e r van e n i g e afmetingen hebben d e
s t e d e l i j k e afvoeren vooralsnog een beperkte b e t e k e n i s . De b i j d r a g e wordt
a f g e s l o t e n met enige r e s u l t a t e n van berekeningen z o a l s deze z i j n u i t g e voerd om de invloed van de s t e d e l i j k e ge-bieden Lelystad e n A1mereJ.e
bepalen op h e t waterbeheersingssysteem van de Flevopolders.
8. LITERATUUR
I. Gegevens ontleend aan:
Maandelijkse overzichten van de weersgesteldheia;
Koninklijk Nederlands Metheorologisch Instituut, De Bilt
2. Gegevens ontleend aan:
Jaarlijkse overzichten betreffende de bemaling van de Noordoostpolder
Rijkswaterstaat, Directie Zuiderzeewerken, Lelystad
3. Richtlijnen voor het berekenen van (landelijke) afwateringsstelsels.
Sectie- en Studiekring voor ~ultuurtechniek.
Werkgroep Afvoerberekeningen.
.
.
Rapport in voorbereiding
4. Jong, B. de
The main drainage system of Southern Flevoland.
International commission on irrigation and drainage.
Eight congres, Question 27, 1971
5. Dijk, W. van, H. Hengeveld en A. Overwater
Onderzoek naar de wijze van bouwrijp maken in twaalf plaatsen in
Nederland
Flevobericht nr. 135.
Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders, Lelystad, 1978
J.A. van den
6.
Quick and slow response to rainfall by an urban area.
RIJP-rapport 1978-1 Abw
Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders, Lelystad, 197U
7. Rco, H. de en E. Schultz
Drainage in stezelijke gebieden.
Cultuurtechnisch Tijdschrift
Jaargang 16, nr. 6, aprillmei 1977
8. Berg, J.A. van den en G.A. Ven
Kwantitatieve aspecten van de afvoer van regenwater in stedelijke
gebieden
H 0 jaargang 10, no. 9., 1977
2
9. Heijnis, J.D., J. de Man, H. de Roo en E. Schultz
Ontwateri~tgen afwatering van stedelijke gebieden
Normen en kostenaspecten
RIJP-rapport 1977-1 Bcd/Bbw
Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders, Lelystad
10. Berg, J.A. van den
Over de afvloeiingsco~fficienten var: verharrle oppervlakken
(in hydrologische meetgebieden van Lelsytad)
Werkdocument 1976-286 Bbw
Rijksdienst voor de IJsselneerpolders, Lelystad, 1976
1 1 . Berg, J.A. van den, J. de Jong en E. Schultz
Surface water in an urban iirea with separate sewer systems
In "Effects of Urbanization and Industrialization on the Hydrological
Regime and on Water Quality"
Proceedings of the Amsterdam Symposium, October 1977
109-123. IAHS Publ. no. 123.
.
erg,
12. Bouman, J.E.G. en E. Schultz
Berekening van de niet-stationaire stroming in waterlopen in stedelijk en landelijk gebied.
Flevobericht nr. 127.
Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders, Lelystad, 1978
13. Werkgroep Waterbeheersing Almere
De waterbeheersing vanAlmere.
R.IJ.P.-rapport 1978 - 37 Abw.
Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders, Lelystad, 1978