Schutsluis

Een schip inSluis Eefdeop hetTwentekanaalrichting IJssel, bij laag water.

Deurgrendel

Getijsluis Nieuwpoortsluis te Veurne op het kanaal Nieuwpoort-Duinkerke.

Sluis- en stuwcomplex onder deJohn S. ThompsonbrugteGrave.

Eenschutsluis(ook wel:vallaat,verlaatofsas) is de bekendste uitvoering van eensluis.Het is eenkunstwerkdat het mogelijk maakt om schepen van het ene naar het anderepeilgebiedte brengen. Een schip kan ermee worden opgeschut of afgeschut, respectievelijk omhoog of omlaag. De doorvaart bij sluizen wordt geregeld, bijvoorbeeld door middel van lichten die bij de sluis zijn aangebracht.

Een schutsluis bestaat uit eenschutkolk of sluiskolkmet aan beide zijden eensluisdeur.De afmetingen van de kolk bepalen deCEMT-klassevan eenvaarweg.

Vaak vindt men naast eenstuween schutsluis. Als de stuw gesloten is, waardoor het water in hetstuwpandwordt opgestuwd, blijft scheepvaart dankzij de sluis mogelijk.

Constructie

Een schutsluis is nodig om schepen van eenkanaalgedeeltemet een hogere of lagere waterstand teschutten.De sluis bestaat meestal uit twee stel sluisdeuren, die gewoonlijk niet gelijktijdig geopend worden. Dat kan alleen als het waterniveau aan beide zijden nagenoeg gelijk is. In dat geval kunnen de deuren tijdelijk aan twee kanten worden geopend, waarmee schepen die langer zijn dan de schutkolk toch kunnen worden geschut. Een voorbeeld van een sluis waar dat regelmatig nodig is, is deWaaiersluisin Gouda.

De deuren zijn bevestigd insluishoofden,waarbij het benedenhoofd ligt aan het kanaalpand met het lage waterpeil en het bovenhoofd aan de zijde met het hogere waterpeil. Ligt de sluis aan eenzee,meerof rivier dan spreekt men van buiten- en binnenhoofd. Het binnenhoofd ligt aan de kanaalzijde en het buitenhoofd aan het buitenwater. De sluisdeuren sluiten aan de onderzijde aan op desluisdrempel.

De ruimte tussen de sluishoofden wordt deschutkolkgenoemd en is er in meerdere vormen. De meest voorkomende vorm is glad waarbij de sluismond en sluiswand even breed zijn. Andere vormen zijn sluizen met binnenfronten, komvormig, kamersluis of bajonetsluis.

ZieSchutkolkvoor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Soms zijn tussenhoofden aangebracht, ofwel een extra stel deuren op een-derde van de kolklengte. Een belangrijk voordeel is dat bij een beperkt scheepsaanbod, of bij kleineschepen,slechts een deel van de schutkolk wordt gebruikt. Hierdoor neemt het schutverlies, de hoeveelheid water die verplaatst van het hoger gelegen kanaalpand naar het lagere deel, af.

De bodem is open als de sluis is gebouwd op een moeilijk waterdoorlatende ondergrond. De sluisbodem wordt gevormd door stortsteen. De bodem is gesloten wanneer deze is uitgevoerd metgewapend beton,de bodem vormt nu een waterdicht geheel met de kolkwand. In de kolkwanden zijnboldersaangebracht waaraan schepen kunnen aanleggen en innissenook ladders om van de schepen aan de wal te komen of voor mensen die in de sluiskolk zijn gevallen.

Sluisdeuren

Een sluis heeft als belangrijkste kenmerk een beweegbare waterkering. Verschillende afsluitmiddelen zijn hiervoor ontwikkeld. Een toegepaste indeling is naar deuren die een draaiende bewegen maken (rotatie), of die horizontaal of verticaal bewegen (translatie).

Rotatiedeuren

De bekendste rotatiedeuren zijn de puntdeuren. Dit zijn dubbele deuren die V-vormig tegen elkaar staan, zodat de deuren door de waterdruk dicht worden gehouden. Het is dan onmogelijk de deuren te openen als het waterniveau aan weerszijden niet gelijk is. Opgetijdewaterkan het voorkomen dat het water iets lager zakt dan met het water in de kolk rekening is gehouden. Om te voorkomen dat de deuren dan ongewild uit zichzelf openen, wordt er dan een grendel op de deuren gebruikt om ze aan elkaar vast en gesloten te houden. Voorbeelden van dergelijke constructies zijn te vinden op deHelsluisen deOttersluis.

De puntdeuren zijn bij de kleinere sluisdeuren van tropisch hardhout. Er lopen langdurige proeven met kunststof deuren. Zo is deSpieringsluissinds voorjaar2000bijzonder, omdat daar toen de houten sluisdeuren zijn vervangen door deuren vanvezelversterkte kunststof.In2010is in AmsterdamIJburgde eerste sluis ter wereld waarvan de sluisdeuren vanbetonzijn vervaardigd, in gebruik genomen. Deze deuren schuiven open en dicht op een waterfilm.Grotere deuren zijn meestal staalconstructies.

Over de deuren is vaak een loopbrug aangebracht om de zwengel van de rinketten te kunnen bedienen. Zijn de deuren gesloten, dan kan men ook naar de andere kant van de kolk lopen voor dat werk. Het is niet altijd en overal toegestaan deze loopbrug ook voor voetgangersverkeer te gebruiken.

Een heel oud type is de waaierdeur. De sluizen van deHollandse waterliniezijn uitgerust met waaierdeuren. Waaierdeuren zijn deuren in de vorm van eenkwadrant,waarbij het middelpunt van de cirkel het draaipunt vormt en de twee verbonden deuren de straal volgen. De cilindrische zijde is de kant waar het water tegenaan staat. Deze deuren zijn tegen de druk van het water in te openen, omdat het water op beide deuren drukt. DeWaaiersluisin deHollandse IJsselkan schutten bij hoog en laag water.

Bij sommige sluizen kan hetvervalzo klein zijn, dat het hoog- en laagwaterniveau weleens omgekeerd kunnen zijn. Bij deze sluizen zijn de deuren – als het puntdeuren zijn – dubbel uitgevoerd (dus vier paar deuren). Een voorbeeld van zulke sluizen zijn de Houtribsluizen bijLelystadin de vaarwegAmsterdam-Lemmer.Een voorbeeld inBelgiëvan een dergelijkegetijsluisis de Nieuwpoortsluis teVeurneop het kanaalNieuwpoort-Duinkerkeen de Zennegatsluis op het kanaalLeuven-Dijle,die tevens eenzeesluisis.

Translatiedeuren

Er bestaan ook sluizen met hefdeuren (die worden opgetild) en roldeuren (die in uitsparingen aan de beide zijkanten worden weggerold). De sluizen in hetTwentekanaalzijn hier een voorbeeld van. Sluizen met hefdeuren hebben een beperktedoorvaarthoogte,waardoorzeilschepennietgeschutkunnen worden als zij met staande mast te hoog zijn.

Werking van de schutsluis

Werking van een schutsluis

Met schuiven in de sluisdeuren (rinketten) of via een omloopsysteem kan het waterpeil aan weerszijden van de sluisdeur gelijk worden gemaakt, waarna de deur geopend kan worden en schepen door de sluis kunnen. In sommige gevallen is de (hef)deur zelf een schuif.

1. De deuren aan de hoge zijde zijn open. Een of meerdere schepen varen de sluis binnen. Daarna worden de deuren gesloten. De schuiven in deze deuren gaan eveneens dicht.
2. De schuiven (lage zijde) gaan open. Het waterniveau in de sluiskolk daalt.
3. De sluisdeuren (lage zijde) gaan open. De schepen varen de sluiskolk uit.
4. Een of meerdere schepen (lage zijde) varen de sluis binnen. De deuren worden gesloten. De schuiven in deze deuren gaan eveneens dicht.
5. De schuiven (hoge zijde) gaan open. Het waterniveau in de sluiskolk stijgt.
6. De sluisdeuren (hoge zijde) gaan open. De schepen varen de sluiskolk uit.

Er zijn ook sluizen, bijvoorbeeld die bijSt. Andries,waar de hefdeur een klein beetje wordt gelicht om het peil in de kolk aan te passen. Als de sluiswachter, die de sluis op afstand bedient, haast heeft wordt een schipper meteen duidelijk waar het woord "kolken" vandaan komt.

De meeste sluizen zijn volledig geautomatiseerd. Enkele routes zijn halfautomatisch of gedeeltelijk gemechaniseerd, zoals op deDrentsche Hoofdvaart.Er zijn ook nog enkele routes waar sluizen handmatig worden bediend. Dit is onder andere het geval op deOpsterlandse CompagnonsvaartenTjongerinFriesland.

Voor schepen is de passagetijd belangrijk. Deze bestaat uit de wachttijd en de schuttijd. De wachttijd is de periode tussen het arriveren bij de schutsluis en na het binnenvaren van de sluis het sluiten van de invaardeuren. De schuttijd is de tijd tussen de start van het sluiten van de invaardeuren tot het moment van uitvaren van het betreffende schip. Een belangrijk deel van de schuttijd is tijd die nodig is om van het ene naar het andere waterniveau te gaan, de nivelleertijd. De nivelleertijd is een functie van het waterniveauverschil en de capaciteit van de schuiven.

Sluiscombinaties

Dubbele sluis

Bij een dubbele sluis liggen er twee schutsluizen met verschillende afmetingen naast elkaar.Met het groter worden van de schepen kunnen bestaande sluizen niet meer voldoen. Er wordt dan naast de sluis een tweede en grotere sluis gebouwd. Vaak blijft de oude sluis behouden voor de kleinere schepen en de recreatievaart.Een voorbeeld hiervan zijn desluizen van IJmuiden,hier zijn meerdere nieuwe en grotere sluizen aangelegd zodat grotere zeeschepen de sluizen kunnen passeren.

Tweelingsluis

De twee sluizen van de Prinses Beatrixsluis

Bij een tweelingsluis liggen er ook twee schutsluizen, maar ze hebben dezelfde afmetingen. Het is een bijzondere vorm van een dubbele sluis. De reden voor een tweelingsluis is het drukke scheepvaartverkeer, de capaciteit wordt verdubbeld.Met twee sluizen heeft het op- en neergaande verkeer een eigen sluisen hinderen de schepen elkaar niet.DePrinses Beatrixsluizenin hetLekkanaalen deKreekraksluizenzijn hier voorbeelden van.

Gekoppelde sluis

Trapsluis in het ZweedseGötakanaal

Bij een groot verschil van waterniveaus tussen twee waterwegen is meer dan een sluis noodzakelijk om het hoogteverschil te overbruggen. Door twee of meer sluizen direct achter elkaar aan te leggen wordt het probleem opgelost. Bij twee sluizen wordt ook wel gesproken van een tweetrapssluis.In Nederland komen gekoppelde sluizen weinig voor. Met de komst van nieuwe materialen en bouwtechnieken is de schuthoogte van de sluizen toegenomen, waardoor de noodzaak voor trapsluizen is afgenomen. Een extreem voorbeeld zijn de gekoppelde sluizen va deDrieklovendaminChina.

Waterverlies

Elke keer als er een schip wordt geschut stroomt er een hoeveelheid water van hoog naar laag. Dit kan tot gevolg hebben dat het hogere pand in de waterweg droog komt te staan. Het is dan ook eigenlijk altijd nodig dat het hogere pand gevoed wordt, bijvoorbeeld door een rivier. In begin 18e eeuw heeft men geprobeerd in deDrentsche Hoofdvaartdit op te lossen met eenSchepradsluis,maar dat was geen succes. Daarom wordt naast het gebruik van tussenhoofden bijvoorbeeld bij hetTwentekanaalhet water met eengemaalteruggepompt of worden de sluizen met spaarbekkens uitgevoerd, zoals bij desluis Panheel,die het waterverlies beperken.

Veel sluizen, onder andere bij hetPanamakanaal,hebben door het waterverlies een beperkte capaciteit (maximaal aantal schepen per dag).

Drijvende bolders

Drijvende bolder

De schipper die zijn schip in de kolk afmeert, moet zich terdege bewust zijn van het veranderende waterpeil. Het is een bekende beginnersfout in depleziervaart,als een boot aan de wal blijft hangen terwijl het waterpeil daalt. Dat kan ook voorkomen in sluizen waar het water zo hoog stijgt dat het schip boven de kolk uittorent. Bekend voorbeeld is de sluis bijGoese Sas.In sluizen waar het niveau sterk verschilt worden soms drijvendebolderstoegepast.

Zie ook

• Sluis (kunstwerk)
• Spuisluis
• Scheepslift
• Hellend vlak

Externe links

• Deltawerken.comover de Krammersluizen, die zoet en zout water scheiden, alsmede doorgang geven aan de scheepvaart. Met animaties.
• Sluizen in Amsterdam Nieuw-West op afstand bediendop www.geheugenvanwest.nl, zieCategorie:Gracht in Amsterdam
• Binnenvaarttaal,Tekst en afbeeldingen: sluizen.

Bronnen, noten en/of referenties

Mediabestanden

Zie de categorieLocks (water transport)vanWikimedia Commonsvoor mediabestanden over dit onderwerp.