De werking van een waterspaarbekken start bij de gecontroleerde inlaat van water uit de primaire bron. Via robuuste inlaatconstructies, uitgerust met krooshekken en regelbare schuiven, stroomt het water het bassin in. Soms is mechanische kracht nodig. In veel gevallen volstaat het natuurlijke verval van het landschap. Eenmaal in het bekken vertraagt de stroomsnelheid tot nagenoeg nul. Deze rustfase is essentieel. Hierbij vindt de hydraulische buffering plaats, waarbij het volume fungeert als een strategische voorraad voor droge periodes.
Bezinking vormt het hart van de passieve zuivering. Door de lage stroomsnelheid krijgen zwevende deeltjes de kans om naar de bodem te zakken. Slib zet zich af. Dit proces vereist tijd. De verblijftijd wordt nauwkeurig gemonitord door de verhouding tussen de instroom en de actuele afname te balanceren. Sensoren en peilschalen registreren elke fluctuatie in de waterstand. Het beheer van deze niveaus is een continu proces van sturen en bijstellen.
De onttrekking geschiedt via specifieke uitlaatwerken aan de rand of op het diepste punt van het bekken. Vaak wordt gewerkt met verschillende afnamehoogtes. Dit voorkomt dat gesedimenteerd slib of drijvend vuil in de transportleidingen terechtkomt. Na passage van de uitlaatkleppen wordt het water naar de eindbestemming geleid. Dit gebeurt vaak onder druk via ondergrondse leidingsystemen of door open transportkanalen naar de industrie of drinkwaterzuivering. Periodiek onderhoud aan de bodemlaag is noodzakelijk om de opslagcapaciteit en waterkwaliteit op peil te houden, waarbij gespecialiseerd baggermaterieel de opgehoopte sedimenten verwijdert.
De bestemming van het opgeslagen water dicteert het ontwerp. Een drinkwaterspaarbekken stelt de hoogste eisen aan de omgevingsfactoren; hierbij is een grote diepte cruciaal om opwarming en algenbloei te minimaliseren. Deze bekkens, zoals die in de Biesbosch, fungeren als strategische voorraad voor droge zomers of bij vervuiling van de rivierbron. In de glastuinbouw spreekt men vaker over een hemelwaterbassin of beregeningsvijver. Hier is de constructie vaak eenvoudiger, bestaande uit een uitgegraven gat bekleed met een kunststof folie (EPDM of PVC) om infiltratie in de bodem te voorkomen.
Industriële varianten, de zogenaamde proceswaterbekkens, zijn puur functioneel. Ze dienen vaak als buffer voor koelwater of bluswatervoorzieningen. De omvang is hier ondergeschikt aan de snelheid waarmee pompsystemen het water kunnen onttrekken. Bij deze bekkens staat de leveringsgarantie centraal, niet de natuurlijke zuivering door bezinking.
Er bestaan wezenlijke verschillen in hoe een bekken in het landschap ligt. Men onderscheidt:
De keuze hangt af van de geohydrologische condities. In gebieden met een hoge grondwaterstand is een ingepolderd bekken veiliger tegen opwaartse druk. In drogere zandgronden is een uitgegraven variant goedkoper, mits de wanden stabiel blijven.
Het waterspaarbekken wordt regelmatig verward met een retentiebekken of waterberging. Het verschil is fundamenteel. Een retentiebekken is bedoeld voor de tijdelijke opvang van overtollig water om stroomafwaartse overstromingen te voorkomen; het doel is lozing. Een spaarbekken daarentegen heeft het doel om water juist vast te houden voor later gebruik. Het is een voorraadkast, geen afvoerput.
Soms valt de term infiltratiebekken. Ook dit is een andere discipline. Waar een spaarbekken waterdicht moet zijn om de voorraad te behouden, is een infiltratiebekken juist ontworpen om water zo snel mogelijk in de bodem te laten zakken. Verlies is bij een spaarbekken falen, terwijl het bij infiltratie het succes van de installatie tekent. Kleiner van schaal zijn de bluswatervijvers. Hoewel technisch gezien een spaarbekken, is de hydraulische inrichting uitsluitend gericht op kortstondige, zeer hoge debieten in noodsituaties.
Denk aan de enorme spaarbekkens in de Biesbosch. De Maas voert plotseling vervuild water aan door een lozing stroomopwaarts. De inlaatschuiven gaan direct dicht. Geen paniek. Rotterdam merkt er niets van; de stad drinkt simpelweg uit de gigantische voorraad die al wekenlang rustig ligt te bezinken in het bekken. Een strategische pauze van de natuur.
In het Westland ziet een glastuinder een donkere wolk naderen. Duizenden vierkante meters glasoppervlak fungeren als een reusachtige trechter. Via de goten raast het hemelwater naar een met EPDM-folie bekleed bassin op het achterterrein. Geen druppel gaat verloren aan het riool. Wanneer in augustus de zon ongenadig brandt, vormt ditzelfde opgeslagen water de enige levenslijn voor de gewassen. Zoutvrij. Kalkarm. Precies wat de plant nodig heeft.
Een elektriciteitscentrale langs een kanaal heeft een eigen proceswaterbekken. Koeling is alles. Als de primaire pompen bij de kade vastlopen door drijfvuil of plotselinge ijgang, schakelt het systeem over op de interne buffer. De centrale blijft draaien. Het bekken fungeert hier als een hydraulische batterij die de hitte van de installatie opvangt en de proceszekerheid garandeert, zelfs als de externe bron tijdelijk wegvalt.
De Omgevingswet is het vertrekpunt. Sinds de invoering ervan integreert deze wet vrijwel alle aspecten van waterbeheer, ruimtelijke ordening en milieunormen, waarbij de realisatie van een waterspaarbekken vaak een omgevingsvergunning voor een omgevingsplanactiviteit vereist. Locatiekeuze en landschappelijke inpassing staan hierbij centraal. Het Besluit kwaliteit leefomgeving (Bkl) dicteert de kaders voor waterkwaliteit, zeker wanneer het bekken deel uitmaakt van het regionale watersysteem en invloed heeft op de ecologische status van de omgeving.
Drinkwatervoorziening vraagt om meer. Het Drinkwaterbesluit stelt onverbiddelijke eisen aan de chemische en microbiologische gesteldheid van water dat bestemd is voor menselijke consumptie. Monitoring is hier de norm. Voor de fysieke veiligheid van de constructie, vooral bij ingepolderde bekkens met hoge ringdijken, is de Waterschapsverordening van het lokale waterschap cruciaal. Deze verordening regelt de stabiliteit van waterkeringen en verbiedt handelingen die de integriteit van de dijken in gevaar brengen. Periodieke toetsing van de waterveiligheid is bij grootschalige opslag wettelijk verankerd. Veiligheid is geen optie.
Voor industriële toepassingen en grootschalige onttrekkingen is de Europese Kaderrichtlijn Water relevant. Deze richtlijn dwingt lidstaten tot het waarborgen van een goede ecologische en chemische toestand van alle oppervlaktewateren. Onttrekking voor proceswater mag de natuurlijke balans in de bronrivier niet verstoren. Vaak zijn er specifieke lozingseisen verbonden aan het spuien van bekkenwater wanneer de kwaliteit afwijkt van de ontvangende watergang. De regels zijn complex. Het is balanceren tussen gebruiksrecht en zorgplicht.