De uitvoering van bemaling start met het in de bodem brengen van filters. Deze worden verticaal ingespoten of in geboorde gaten geplaatst, waarbij de diepte nauwgezet wordt afgestemd op de hydrologische bodemkenmerken. Een pompsysteem creëert onderdruk. Het water moet wijken. Bij verticale bronbemaling verbindt een verzamelleiding alle individuele filters met een centrale vacuümpomp, terwijl bij diepwelbemaling elke put zijn eigen dompelpomp krijgt om grotere debieten of grotere dieptes te overbruggen.
Men start de onttrekking ruim voor de aanvang van de graafwerkzaamheden. De freatische lijn zakt. Het opgepompte water wordt afgevoerd naar een lozingspunt, vaak via een zandvanger om slijtage aan de installatie te beperken, of via retourbemaling terug de bodem in geleid om verzakkingen in de directe omgeving te voorkomen. Bij horizontale bemaling worden drainageslangen machinaal op diepte gelegd, een methode die veelal bij sleufvormige ontgravingen voor kabels en leidingen wordt toegepast.
Monitoring is gedurende het proces essentieel; strategisch geplaatste peilbuizen registreren elke schommeling in de waterstand. De pompen blijven ononderbroken draaien tot de constructie — zoals een parkeerkelder of tunnelbak — voldoende eigen gewicht heeft om de opwaartse druk van het grondwater te weerstaan. Pas op dat moment wordt de installatie gefaseerd uitgeschakeld en herstelt de grondwaterspiegel zich naar zijn natuurlijke niveau.
Verticale bronbemaling vormt de ruggengraat van de tijdelijke grondwaterverlaging. Bij de meest gangbare variant, de vacuümbemaling, worden filters in de bodem gespoten die via een verzamelleiding aan een vacuümpomp zijn gekoppeld. De zuigkracht is hier de beperkende factor. Fysisch gezien houdt het bij een meter of zeven à acht op; de atmosferische druk staat simpelweg niet meer toe. Voor diepere ontgravingen is diepwelbemaling het aangewezen alternatief. Hierbij krijgt elke boorput een eigen dompelpomp onderin de filterbuis. Geen zuigrestricties meer. Het water wordt omhoog geduwd in plaats van gezogen, wat cruciaal is bij grote kelders of diepe tunnelconstructies in dikke watervoerende zandlagen.
Horizontale bemaling, vaak drainbemaling genoemd, werkt fundamenteel anders. Men graaft met een speciale machine een drainageslang op een vooraf bepaalde diepte in, vaak over grote lengtes langs een tracé. Voor leidingsleuven of kabelwerken is dit de standaard. Het is efficiënt en minder hinderlijk voor het bouwverkeer dan een woud aan verticale filters. Aan de andere kant van het spectrum staat de open bemaling. Simpel. Een pomp in een verzamelput binnen de bouwkuip. Het is een methode die vaak als noodoplossing of aanvulling dient, maar het risico op uitspoeling van fijn materiaal is groot. De stabiliteit van de taluds kan hierdoor razendsnel in het gedrang komen.
Spanningsbemaling is een specifieke variant die niet de freatische stand, maar de waterdruk in een dieper gelegen watervoerend pakket verlaagt. Wanneer een ondoorlatende kleilaag de bodem van een bouwput vormt, kan de opwaartse druk van het diepere grondwater deze laag doen opbollen of zelfs doen openbarsten. Een catastrofaal scenario. Door de spanning in de ondergrond tijdig te verlagen, blijft de putbodem stabiel. Men spreekt ook wel van ontspanningsbemaling.
Om schade aan de omgeving te beperken, is retourbemaling essentieel. Het principe is circulair. Het onttrokken water wordt niet geloosd op het riool of oppervlaktewater, maar via infiltratieputten buiten de invloedsstraal van de bemaling terug de bodem in geleid. Dit voorkomt dat de grondwaterspiegel onder nabijgelegen bebouwing daalt. Houten paalkoppen blijven zo onder water en zettingsgevoelige veenlagen klinken niet in. Het is een technisch complex spel van evenwicht. Soms wordt er ook gesproken over een 'gesloten systeem', waarbij het water binnen de projectgrenzen blijft om de hydrologische balans te handhaven.
In een dichtbebouwde binnenstad waar monumentale panden op houten palen rusten, is een standaard verlaging van het grondwater fataal. Zodra de grondwaterstand daalt, worden de houten paalkoppen blootgesteld aan zuurstof en begint het rottingsproces. In deze situatie zie je vaak een gecombineerd systeem. Aan de binnenzijde van de bouwkuip onttrekken filters het water, terwijl buiten de kuip een reeks infiltratiebronnen het opgepompte water direct weer terug de bodem in perst. Dit creëert een lokale waterbel: droogte waar gewerkt wordt, maar een stabiel peil onder de kwetsbare buren.
Langs een provinciale weg wordt over een lengte van twee kilometer een nieuwe drinkwaterleiding gelegd. Verticale filters plaatsen zou hier dagen duren en het hele tracé blokkeren. Men kiest voor horizontale bemaling. Een speciale machine, voorzien van een graafketting, legt in één beweging een drainageslang op de gewenste diepte. Een pompstation aan het begin van de sleuf doet de rest. De aannemer graaft de sleuf, legt de buis en vult de grond weer aan, terwijl de drainage ondertussen het waterpeil net onder het graafniveau houdt. Snelheid is hier de grootste winst.
Bij de bouw van een verdiepte tunnelbak in een gebied met een dikke kleilaag bovenop een watervoerend zandpakket ontstaat een specifiek risico. Naarmate de graafmachines dieper komen, wordt de resterende laag klei steeds dunner. De hydrostatische druk vanuit het diepere zandpakket wordt niet langer gecompenseerd door het gewicht van de bovenliggende grond. Zonder actie zou de bodem van de bouwput simpelweg openbarsten door de enorme waterdruk van onderaf. Hier zie je diepwelbemaling in actie. Grote dompelpompen in diepe boorgaten verlagen de druk in de diepere zandlaag tot een veilig niveau, waardoor de kleilaag intact blijft en de put stabiel.
Grondwater is geen vogelvrij goed. Sinds de inwerkingtreding van de Omgevingswet vallen de meeste bemalingsactiviteiten onder de regels van het Besluit activiteiten leefomgeving (Bal) of de specifieke waterschapsverordening van de lokale waterbeheerder. Een melding is vrijwel altijd verplicht. Vaak volstaat een eenvoudige kennisgeving, maar bij grote debieten of projecten nabij kwetsbare natuurgebieden is een watervergunning onvermijdelijk. De wetgever kijkt mee. Altijd.
Het lozen van het onttrokken water vormt een juridisch hoofdstuk apart. De voorkeursvolgorde is strikt: eerst retourbemaling om de lokale hydrologie te ontzien, daarna lozen op oppervlaktewater en pas in het uiterste geval — en vaak tegen forse heffingen — afvoer via het rioolstelsel. Hierbij gelden strenge grenswaarden voor stoffen zoals ijzer of chloride om de waterkwaliteit te bewaken. De uitvoerende partij moet bovendien voldoen aan de BRL SIKB 2100. Deze beoordelingsrichtlijn stelt harde eisen aan het mechanisch boren en het aanbrengen van filters om te voorkomen dat bodemlagen onbedoeld met elkaar in verbinding komen.
Zorgplicht staat centraal. De initiatiefnemer draagt de juridische verantwoordelijkheid voor het voorkomen van schade aan de omgeving. Denk aan zettingen bij naburige panden door een te ver dalende grondwaterstand of de verspreiding van bestaande bodemverontreinigingen. Monitoring via peilbuizen is daarom vaak geen vrijblijvende keuze, maar een keiharde voorwaarde in de vergunningverlening om de effecten van de bemaling in real-time te beheersen.
Water was altijd de vijand. Vroeger bleef men simpelweg boven de grondwaterspiegel of accepteerde men een drassige put. Met de vijzel van Archimedes en later de middeleeuwse schepradmolens kregen we langzaam grip op de lokale waterstand. In de Lage Landen legde Jan Adriaanszoon Leeghwater het fundament voor wat wij nu grootschalige bemaling noemen door met windkracht en molengangen hele meren droog te leggen. De technische focus lag toen op landwinning. Niet op de bouwput. Dat veranderde tijdens de industriële revolutie.
De stoommachine bracht brute kracht. Hiermee konden diepere civieltechnische werken worden uitgevoerd die voorheen onmogelijk waren door de enorme instroom van grondwater. De introductie van de vacuümbemaling in de vroege twintigste eeuw markeert de echte omslag voor de utiliteitsbouw. Opeens was het technisch haalbaar om filters in de bodem te plaatsen en gericht de freatische lijn te verlagen. Voor die tijd was kelderbouw in zettingsgevoelige steden als Amsterdam een hachelijke zaak die vaak uitliep op catastrofale verzakkingen van buurpercelen. Innovatie door noodzaak. In de jaren '70 en '80 van de vorige eeuw verschoof de focus radicaal van de bouwput naar de directe omgeving. Juridische claims en schades aan houten paalfunderingen dwongen de sector tot de ontwikkeling van retourbemaling. Het water moest terug de bodem in. De strijd tegen het moeras evolueerde zo tot een technisch hoogstandje waarbij sensoren en computergestuurde pompen de hydrologische balans tot op de liter nauwkeurig bewaken.