###

Sluizen.

###
Termen (Soorten, onderdelen, diverse).
Afbeeldingen 1.
Afbeeldingen 2.
Foto's onderdelen.
Foto's stuwen.
Foto's sluis Ketelhaven.
Reportage waaiersluis Gouda.
Sluizen en deuren.
Het schutten.
Spaarsluizen.**
Verkeersregeling.**
Verschillende vormen.**

**=in voorbereiding


WATERVERLIES TIJDENS HET SCHUTTEN



Het schutten van schepen van schepen heeft tot gevolg dat water uit een hoger geleden gedeelte naar een lager gedeelte zal vloeien. Het maakt daarbij niet uit of er veel of weinig schepen in de sluis liggen en het maakt ook niet uit of die schepen geladen zijn of niet. Ook maakt het niet uit of men steeds geladen schepen opschut en lege afschut of wat voor een combinaties men ook wil verzinnen.
De hoeveelheid water die per volledige* schutting 'verloren' gaat, is ALTIJD gelijk. Alleen het aantal schepen en de hoeveelheid lading die per schutting verplaatst wordt verschilt.
Om het voorgaande te kunnen bewijzen ga ik uit van een sterk vereenvoudigde situatie.

* een schutting is pas VOLLEDIG, wanneer men na het schutten van een schip weer terugkeert naar de oorspronkelijke situatie! Dit omvat dus zowel een keer opschutten, als een keer afschutten.

slw09
slw01
1. Links is een water op het lage niveau, rechts een water op het hoge niveau. Het blok in het midden is de sluis. Van de aansluitende wateren is slechts een heel kort deel getekend.
In de bovenste afbeelding staat de sluis op het hoge niveau; in de onderste op het lage. Om de sluis van het hoge niveau naar het lage niveau te krijgen, moet men '2 blokken water' van uit de sluiskolk in het lage deel weg laten vloeien.
De hoeveelheid water die deze '2 blokken' representeren, komt overeen met de oppervlakte van de sluiskolk binnen de gesloten deuren vermenigvuldigd met het verval (het verschil tussen het lage en het hoge waterpeil).
Het wegvloeien van het water uit de sluis maakt dat er in het lage gedeelte meer water komt. In de werkelijkheid heeft dat echter nauwelijks of geen effect op het waterniveau in dat deel. Het bijgekomen water zal zich immers (meestal) over een groot gebied kunnen verspreiden. (Verdere uitleg hierover.)

slw02
slw03
slw04
2. Een schip dat in het kanaal aanwezig is en zich daarin verplaatst, heeft geen invloed op de waterstand, noch op de hoeveelheid water in dat deel van het kanaal. Het aantal blokken blijft immers gelijk.
Nauwkeurig bekeken is dat laatste niet helemaal waar. De hoeveelheid water die door het schip verplaatst wordt, lijkt, als het schip in de sluis en niet meer in het kanaal ligt, in het kanaal er bij gekomen te zijn. Het schip is echter eens in het kanaal gekomen en nu het er weer uitgaat keert de oude situatie eigenlijk terug. Het is op dit moment voor ons verhaal ook niet van groot belang.


slw04
slw05
slw06
3. Om het schip van het lage niveau op het hoge niveau te brengen moeten '2 blokken water' van uit het hoge kanaal in de sluis gelaten worden. Het hoge kanaal is dat dus kwijt.
Door de totale omvang van het hoge pand heeft dit verlies echter nauwelijks of geen invloed op het waterniveau in het pand. De situatie is vergelijkbaar met het verschijnsel wanneer men water in het lage pand toelaat. 

Bekijkt men de plaatjes hierboven goed dan kan men duidelijk zien dat het niet uit maakt hoe groot het schip is, of er maar eentje of een aantal zijn, of het diep geladen is of niet, en zelfs of er een scheepje in de sluis is of niet; er moeten ALTIJD '2 blokken water' bij om van het lage naar het hoge niveau te komen.

slw07
slw08
slw09
4. Na het openen van de sluis kan het schip uitvaren. Dit heeft verder geen invloed op het water in het hoge kanaal pand. Het aantal blokken in het hoge kanaal blijft gelijk.
Net zoals bij punt 2 is dit ook nu niet helemaal waar. Daar waar het schip zit, zit geen water meer. Het is met de rest van het kanaal vergeleken echter een verwaarloosbare hoeveelheid, bovendien zal, als het schip dit kanaalpand verlaat, de oorspronkelijke situatie weer optreden.


5. De onderste tekening hierboven toont het plaatje waarmee dit verhaal begon (1). Komt er nu weer een schip vanuit het lage kanaalpand om te schutten, dan moet men de '2 blokken water' die zo juist uit het hoge kanaal in de sluis gevloeid zijn, weg laten stromen in het lage kanaalpand.

Een VOLLEDIGE schutting kost dus ,ongeacht wat er in de sluis ligt,
altijd '2 blokken water'.
Nogmaals voor alle duidelijkheid: de hoeveelheid water die deze '2 blokken' representeren, komt overeen met de oppervlakte van de sluiskolk binnen de gesloten deuren vermenigvuldigd met het verval (het verschil tussen het lage en het hoge waterpeil).

Meer over schutverliezen en waterbesparende maatregelen bij het schutten; zie hier.



Sommige mensen hebben misschien moeite met zich voor te stellen wat er gebeurt als er een klein scheepje wilt schutten of als men af wilt schutten. Voor hen dan nog eens het verhaaltje met een klein scheepje dat af wilt schutten.
slw11
slw12
slw13
6. Als er een scheepje door het bovenpand tot in de sluis vaart, verandert er in de bestaande waterniveau's niets.

slw13
slw14
slw15
7. Bij het afschutten moet men weer 'twee blokken water' weg laten lopen om het scheepje op het onderste niveau te krijgen.

slw15
slw16
slw17
8. Na het afschutten kan het scheepje zijn weg over het lage kanaalpand vervolgen. Hierbij verandert er niets aan de heersende waterniveau's.

slw01
slw09
9. Om de sluis van het lage niveau weer terug naar de beginsituatie (6) te krijgen zal men '2 blokken water' vanuit het bovenband in de sluis moeten laten lopen.
Ook bij deze volledige schutting zijn er 2 blokken water uit het bovenpand verdwenen en zijn er twee blokken water naar het beneden pand weggevloeid.

Een VOLLEDIGE schutting kost dus ,ongeacht wat er in de sluis ligt,
EN ONGEACHT MEN EEN SCHIP OP- OF AFSCHUT, altijd '2 blokken water'.
Nogmaals voor alle duidelijkheid: de hoeveelheid water die deze '2 blokken' representeren, komt overeen met de oppervlakte van de sluiskolk binnen de gesloten deuren vermenigvuldigd met het verval (het verschil tussen het lage en het hoge waterpeil).





SchutverliezeN en WATERBESPARInG


Alhoewel ik eerder stel dat de hoeveelheid water, die vanuit het bovenste pand naar het lagere pand verplaatst wordt, nauwelijks of geen invloed heeft op het waterpeil, hoort men toch met zekere regelmaat dat er in periodes met langdurige droogte bij de sluizen waterbesparende maatregelen genomen moeten worden. Hoe zit dat nou?

Met een mij bekende situatie als uitgangspunt kom ik tot het volgende voorbeeld.
Een kleine sluis in een klein kanaal verliest per volledige schutting bijvoorbeeld zo rond de 225 m. De aansluitende kanaalpanden zijn gemiddeld 22 meter breed. Bij een afstand van 4 km tot de volgende sluizen geeft dat dus 88.000 m. De 225 m verdeeld over die 88.000 m geeft een stijging of daling van het waterniveau met circa 2,5 mm. Tegenover het verval in de sluis van ca. 1,5 meter is dat, in mijn ogen, verwaarloosbaar (1/6 %).
Wanneer deze sluis per dag 9 volledige schuttingen afwerkt, wordt dat echter 9 x 0,25 = 2,25 cm. en dat is iets om rekening mee te houden, want na een paar dagen begint dat echt te tellen.

In het meest ongunstige geval schut men maar 1 scheepje per volledige schutting. Alleen al door niet leeg om te schutten kan men het aantal volledige schuttingen halveren. Door te wachten tot men twee of meer schepen per schutting heeft, kan het aantal schuttingen nog verder beperkt worden. De wachttijden voor de scheepvaart worden daardoor wel langer en langer.......

Nu gaat het in de meeste gevallen niet alleen om die paar centimeter kanaaldiepte. Kanalen hebben meestal ook een functie bij de waterhuishouding van het omringende land en kennen ook de nodige verbruikers. Sommige kanalen worden daarom met gemalen op peil gehouden.
In een dergelijk geval moet elke schutting dus door pompen gecompenseerd worden. Vandaar dat men, in periodes waarin de regen de verliezen niet compenseert, de schutverliezen zo veel mogelijk tracht te beperken.
Met grotere sluizen en grotere kanalen is natuurlijk iets soortgelijks aan de hand, maar in Nederland liggen de meeste grote kanalen gelukkig in een gebied met voldoende natuurlijke compensatie.
Behalve door het aantal schuttingen te beperken, zijn de verliezen ook te beperken door sluizen op een bepaalde manier te construeren. Maar dat is een ander hoofdstuk.


Goed onderbouwde op- en aanmerkingen zijn welkom. Contact.
Naar boven.



###