COCKLE legt kritische overstorten bloot

Via overstorten, nooduitlaten op het rioolstelsel, kan ongezuiverd afvalwater in een waterloop terechtkomen.

Aquafin ontwikkelde een unieke rekenmodule waarmee het duidelijk wordt welke overstorten de hoogste vuilvracht lozen en dus mogelijk het meeste ecologische schade aanrichten en best eerst aangepakt worden.

Overstorten beschermen ons tegen overstromingen uit gemengde riolen bij extreme regenval of hoge debieten. Aquafin beheert zo’n 5.400 overstorten in heel Vlaanderen en dan zijn er nog eens ruim 4.000 gemeentelijke overstorten. Hun werking is gelukkig niet altijd even problematisch voor het milieu. Veel hangt af van onder meer de tijdsduur en het geloosde debiet, maar ook van de concentratie en dus de vuilvracht die via het overstort wordt geloosd. Daarnaast is zeker ook de locatie van belang. Het spreekt voor zich dat zulke lozingen in een kleine, kwetsbare waterloop meer impact hebben dan in een kanaal of grote rivier.

Wil je weten welk overstort in een bepaald gebied voor de meeste vuilvracht in een waterloop zorgt, dan is COCKLE een handig hulpmiddel. COCKLE is een acroniem dat staat voor Calculator of Overflow

Concentration-Known Load Emission Dit gebruiksvriendelijke rekenmodel geeft informatie over de geloosde vuilvracht door het overgestorte debiet te vermenigvuldigen met de concentratie vervuiling. Voor de debieten baseert COCKLE zich op het rioolmodel van het gebied dat wordt gevoed met lokale neerslaggegevens of op (een afgeleide van) reële metingen als die er zijn. De vuilvrachtconcentraties haalt het uit statistische gegevensreeksen die bestaan uit zeer veel metingen.

Hierbij wordt telkens gekeken naar de volledige duurtijd van de overstortwerking. “Dat is het vernieuwende aan dit rekenmodel,” legt programmacoördinator Overstorten Geert Dirckx uit. “In eerdere modellen werd gebruik gemaakt van een gemiddelde concentratie vermenigvuldigd met een overstortdebiet of volume. Door nu het hele tijdsverloop van sterk fluctuerende concentraties en debieten (typisch 5 minuten tijdstap) in rekening te nemen, heb je ook het effect van een first flush mee. Belangrijk, want zo’n eerste spoeling en uitworp van bezonken rioolvuil na een drogere periode kan een behoorlijke impact hebben op het waterleven.”

COCKLE is toepasbaar op zowel de bovengemeentelijke als de gemeentelijke overstorten, zo lang er maar een rioolmodel of een meting beschikbaar is. Voor het halen van de reductiedoelstellingen die moeten bijdragen tot een goede waterkwaliteit, is het van belang te weten welke overstorten prioritair moeten aangepakt worden. Daarvoor zijn er een heel aantal maatregelen mogelijk die met COCKLE op een gelijke manier kunnen worden beoordeeld, zoals het creëren van extra bergingscapaciteit, overstortbehandeling, slimme sturingen of afkoppelen van verharde oppervlakten. Onderzoekers van Aquafin werken momenteel aan een verdere automatisering van COCKLE om het effect van die maatregelen meteen te begroten.

“Ook de nieuwe Richtlijn Stedelijk Afvalwater zal wellicht een rapportering vragen over de totale geschatte vuiluitstoot van overstorten” weet Geert. “Deze zal drastisch moeten worden beperkt. In wat nu voorligt, zou die maar 1% van de vuilvracht input in het stelsel mogen bedragen. COCKLE laat toe om direct een overzichtelijk plaatje over een gebied te schetsen. Het is geen exact getal, maar door de inherente statistiek wordt een duidelijke range meegegeven waartussen de verwachte vuiluitstoot zit.”

Een rioolmodel is de digitale voorstelling van een rioolstelsel en brengt zo de ondergrondse afvoercapaciteit in beeld. Via computersimulaties en op basis van historische neerslaggegevens of composietbuien (kunstmatige bui, gebaseerd op neerslagstatistieken over een lange periode) kunnen allerlei scenario’s vergeleken worden met elkaar in een rioolmodel. Een rioolinventaris is daarom nog geen model.

Meer weten over COCKLE? Scan de QR-code voor het wetenschappelijke artikel in het (Engelstalige) tijdschrift WATER

Het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek (INBO) monitort de biodiversiteit in Vlaanderen en stelt herstelprogramma’s op voor onder meer vissen en amfibieën. Het levert ook de informatie aan over het waterleven die mee bepaalt wanneer een waterloop voldoet aan de doelstellingen van de Kaderrichtlijn Water. Ondanks een sterke vooruitgang de laatste decennia, stellen de onderzoekers echter vast dat die verbetering de laatste tien jaar stagneert. Jeroen Van Wichelen is Senior Onderzoeker en Programmacoördinator Water bij het INBO en legt de link met de werking van overstorten op het rioolstelsel. “We willen die veronderstelling verder onderzoeken en zien in COCKLE een handig instrument om dat te doen,” zegt hij. “Door onze huidige monitoringfrequentie glippen de effecten van een overstort soms door de mazen van het net, waardoor ze wat onder de radar blijven. COCKLE kan ons helpen om de impact van overstorten op de biodiversiteit in heel Vlaanderen te bepalen en de pijnpunten bloot te leggen.”

Volgens Jeroen is het moment rijp voor zo’n grootschalig onderzoek omdat de klimaatverandering de impact van overstorten in de toekomst nog gaat vergroten: “Zeker in de zomer, als het lang droog is geweest en de waterstanden laag staan, heeft een plotse uitstoot van vuilvracht in de beek een groot effect op het aquatische leven. Een bijkomend nadeel is dat dergelijke onstabiliteit de opkomst van allerlei invasieve exoten, waarvoor België een echte hotspot is, in de hand werkt. Het negatieve effect van overstortwerking in een beek is daardoor dubbel.”

Het onderzoek zit nog in een vroege exploratiefase waarbij onder meer de exacte onderzoeksvragen nog moeten bepaald worden. Wel is zeker dat het INBO, de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) en Aquafin de handen in elkaar slaan. Jeroen: “In plaats van nieuwe methodieken en metingen te gaan opzetten, willen we zoveel mogelijk gebruik maken van bestaande data en kennis, zoals COCKLE.”

Bovenstaand voorbeeld toont welke overstorten (rode vierkantjes) in het stroomgebied van de Weesbeek de grootste vuiluitstoot in kilogram genereren.

Hoe groter de cirkel, hoe groter de geloosde vuilvracht. In dit geval hebben de overstorten uit het zuiveringsgebied Kortenberg duidelijk een veel grotere uitstoot dan die van de zuiveringsgebieden Kampenhout en Boortmeerbeek.