De Watermachine

In het “Transformatieplan voor Stadshagen” werd de watermachine destijds geïntroduceerd. Het watersysteem in Stadshagen wordt door de watermachine geheel zelfvoorzienend. De dijk rondom de wijk werd gesloten voor dit idee en er is geen open water verbinding meer met de polder. Hieronder wordt de watermachine in twee varianten uitgelegd, onder twee omstandigheden:

Natte periodes

In een natte periode wordt het regenwater dat op daken en straten valt naar het oppervlakte water geleid en stroomt van de ene wijk naar de volgende om uiteindelijk in Breezicht uit te monden in de Milligerplas. Voor het de plas instroomt wordt het in de groenblauwe ruimte van Breezicht gezuiverd. Het peil in de plas zal stijgen waardoor het water in de ondergrond zal infiltreren. Hoe hoger de stijging van het peil, hoe sneller de infiltratie. Stijgt het peil maar een beetje, dan gaat het infiltreren langzamer. Het duurt ongeveer 10 dagen voor het peil is gehalveerd. Al het regenwater dat op Stadshagen valt wordt door de machine in de bodem geïnfiltreerd. Een schematische weergave van de werking is onder "Zomerse periode" te zien.

Zomerse periode

In de zomer, als het droog is, dalen de peilen in Stadshagen. Het peil in de plas zal niet dalen want het wordt in stand gehouden door kwel. Als het peil in stadshagen te laag wordt kan met een pomp water uit de plas naar de hogere delen van Stadshagen worden gepompt. Het water begint weer door de wijk te stromen en er hoeft geen gebiedsvreemd water in te worden gelaten. Het rondgepompte water is van een hoge kwaliteit. Het is water dat in de natte periode in de bodem is geïnfiltreerd. Een deel van het rondgepompte water zal verdampen, een deel zal het groen in Stadshagen voeden en voor uitdroging behoeden. Een deel zal na zuivering weer terugvloeien in de plas. Hoe meer water uit de plas wordt gepompt hoe groter de kwel om het peil weer terug te brengen. Hieronder is een schematische weergave te zien.



In een eerder onderzoek “Haalbaarheidsonderzoek ondergronds waterbeheer: Afwateren via de ondergrond” (Weytingh, 2013), is voor de infiltratie in de Milligerplas een formule uitgewerkt waarmee de snelheid waarmee water infiltreert kan worden berekend. De formule laat zien dat het peil na stijging volgens een e-macht daalt. Hoe hoger het peil is gestegen, hoe sneller het peil daarna weer daalt. Het duurt 10 tot 15 dagen voor het peil halveert. Andersom werkt het bij een peilverlaging hetzelfde. Als het peil in de plas 15 cm wordt verlaagd, duurt het 10 dagen voor het peil teruggeveerd is naar 7,5 cm en weer 10 dagen om terug te veren naar 3,75 cm, enzovoorts.

Het gebruik van de ondergrond in het waterbeheer is innovatief. Er is nog maar weinig ervaring mee opgedaan. Omdat in de watermachine gekozen was voor het afsluiten van de dijk rond Stadshagen en er dan geen afstroming meer via de oude wetering meer mogelijk is, werd de innovatie als risicovol ervaren. Wat als het water minder snel wegstroomt dan verwacht? Is er dan nog voldoende drooglegging in Breecamp? Wat betekent de machine voor de kwaliteit van de Milligerplas. Water uit de plas pompen zal geen kwaliteitsprobleem geven, maar afstroming naar de plas misschien wel. Kunnen we dan nog ingrijpen? Moeten we wel kiezen voor een machine waarmee nog geen ervaring is opgedaan!

De waterschuif

Terechte vragen die vragen om meer flexibiliteit en ruimte voor experiment. Daarom hebben we nu in de machine een schuif ingebouwd: De waterschuif. Met de waterschuif kan bepaald hoeveel water via oppervlakte water afstroomt en hoeveel via de ondergrond en vooral wanneer.

In de twee tekeningen op de volgende bladzijdes, is de schuif te zien als een grote blauwe hendel. Het effect van de schuif wordt duidelijk wanneer er naar de wetering en de Milligerplas gekeken wordt.

De Watermachine 2.0

De schuif maakt samen met de pomp van de machine een stuurbare machine en geeft tegelijk de ruimte en tijd om de werking van de machine te leren kennen en onherstelbare fouten te voorkomen.

Als we eenmaal zeker weten hoe de watermachine werkt en het gedrag onder alle omstandigheden denken te kunnen voorspellen, kunnen we over gaan in de beheerfase en op het juiste moment de juiste instelling kiezen om zoveel mogelijk kansen die de machine biedt te verzilveren.

De machine bestaat uit zes onderdelen:

1. Het regenwater opvang systeem (ROS)

Het regenwater in Stadshagen wordt opgevangen op daken en op wegen. Het water wordt verzameld en naar open water geleid via regenpijpen, geultjes, hemelwaterriolen etc. Bij extreme buien zal ook water uit van onverharde oppervlakken afstromen. Ook dat water wordt verzameld en naar open water getransporteerd. In de oude situatie werd tussentijds zoveel mogelijk water vastgehouden in infiltratiekoffers en wadi’s.

2. Het bergingsysteem

Waar het open water vroeger vooral als een transport systeem functioneerde om regenwater af te voeren, heeft het open water in de watermachine vooral een verzamel en bergingsfunctie en is het open water drager van het ecosysteem.

3. De controlekamer

Het open water is verdeeld in compartimenten en stroomt van het ene compartiment in het andere. Het peil in een compartiment wordt bestuurt door op afstand verstelbare stuwen, de schuif en de motor.

4. De zuivering en het ecosysteem

De groenblauwe zone in Breezicht wordt een multi-functionele ruimte. Naast een bijdrage aan de kwaliteit van de leefomgeving is het natte gedeelte van de wijk onderdeel van het ecosysteem van de Milligerplas en het droge gedeelte onderdeel van het ecosysteem van de Kievitsbloem. Beide ecosystemen zijn tegelijk bepalend voor de waterkwaliteit. Ook de Milligerplas is een multifunctioneel ruimte waar recreatie, woonomgeving en ecosysteem elkaar moeten versterken en niet moeten beconcurreren.

5. Het transportsysteem

De watermachine wordt gevoed met grondwater of met regenwater. In de optimale situatie is die voeding in balans met de afvoer. De hoeveelheid regenwater die in natte perioden via de plas in de bodem wordt geïnfiltreerd is meer, of gelijk aan de hoeveelheid water, die in droge perioden met de motor uit het meer wordt opgepompt en door Stadshagen circuleert. Of al het water in natte perioden kan worden geïnfiltreerd hangt af van de infiltratiecapaciteit van de plas. Die capaciteit wordt bepaald door de peilstijging in Breezicht. Met de schuif kan bepaald worden hoeveel water wordt geïnfiltreerd en via de wetering wordt afgevoerd.

6. De schuif en de motor

Met de schuif en de motor kan op ieder moment het peil in de wijken van Stadshagen bepaalt worden. In de volgende hoofdstukken wordt beschreven hoe de watermachine met de schuif en de motor bestuurd kan worden. Er zijn natuurlijk veel verschillende standen mogelijk, we beschrijven de effecten onder drie verschillende standen.