KUNSTWERKEN SL UI STECHNI EK VAN AL L E TI JDEN
2 1
1 De Zevenhuizer Verlaat aan de Rottemeren werkt nog geheel zoals vroeger. 2 Al in 1487 bedacht Leonardo da Vinci dat sluisdeuren beter
EEUWENOUDE KENNIS
een V-vorm kunnen hebben. 3 Combinatie van getijmolen, schut- en spui- en keersluis uit 1763 in Middelburg.
FLITSSLUIZEN Van latere datum dan de overtoom is een andere voorloper van de schutsluis: de flitssluis. Dit is een kleine deur in de dam waar het schip op een golf water doorheen schoof. Anders dan je zou verwachten is de schutsluis geen Nederlandse vinding. Ze wordt toegeschreven aan de Chi-
Als je aan een buitenlander uitlegt dat wij ons leven voor een belangrijk deel beneden de zeespiegel leiden, stuit je meestal op ongeloof. Maar dat er een ingewikkeld stelsel van molens, pompstations en sluizen nodig is om het water naar zee af te voeren kun je wel makkelijk laten zien. Zo ongeveer overal om je heen kom je daar voorbeelden van tegen. Is dat niet eigenlijk al eeuwenlang zo?
nees Chiao Wei-yo en dateert van het jaar 984. Hij liet in het westelijk rivierdeel van het Groot-Chinese kanaal bij Huai-yin op enige afstand van elkaar twee flitssluizen bouwen. De ruimte daartussen bleek uitstekend als schutkolk te fungeren. De eerste schutsluis in Europa kwam overigens wel in Nederland tot stand. Deze dateert van 1373 en
3
werd gebouwd in Vreeswijk. voorloper aan het begin van de 14e eeuw, maar een sluis-
PIM VAN DER MAREL
2
HISTORISCHE INNOVATIES
combinatie als deze was niet eerder vertoond.
Betrekkelijk snel na de aanleg van de eerste sluis in Europa
In 1808 verleende Koning Lodewijk Napoleon aan ene Jan
Dammen in rivieren waren er al lang voordat de schutsluis
andere kant van de landengte volgde dan het omgekeerde
kwam Leonardo da Vinci met de eerste innovatie. Hij be-
Blanken een octrooi tot aanleg van de waaiersluis. Het
werd uitgevonden. De oudste oplossing om schepen te
proces. Dan was er inmiddels wel een royale 6 kilometer
dacht al in 1487 dat sluisdeuren beter een V-vorm kunnen
principe van de waaier-techniek berust op een holle ruimte
laten passeren is de overtoom. Deze installatie overbrugt
over land afgelegd. Dat was echter nog altijd aantrekkelijker
hebben om optimaal gebruik te maken van de waterdruk.
in de vorm van een kwartcirkel en een daarin draaibaar
het peilverschil tussen twee wateren door een schip over
dan het alternatief: de hele Peloponnesos rondvaren.
Dit betekent dat de puntdeuren die we nog overal tegenko-
waaiervormig deurenstelsel. Het deurenstelsel bestaat uit
land van het ene water naar het andere te trekken. De
In eigen land dankt de (straat) Overtoom in Amsterdam zijn
men berusten op een vinding van meer dan 5 eeuwen oud.
twee aan elkaar verbonden deuren van verschillende
oudst bekende overtoom ‘liep’ over het smalste deel van
naam aan de overtoom die in 1515 werd aangelegd over
In een sluis met eb- en vloeddeuren wijzen de punten om
grootte. Van beide zijden kan druk op het deurenstelsel
de landengte van Korinthe. Die ligt tussen de Ionische Zee
een dam tussen de Schinkel en de toenmalige Kostverlo-
die reden naar beide zijden: het water kan immers aan
worden gezet door het water in de kwartcirkel daarvan-
(Golf van Korinthe) en de Egeïsche Zee (Golf van Egina).
renwetering. Deze dam vormde de scheiding tussen de
beide kanten het hoogst staan.
daan te laten komen. Het verschil in afmeting tussen de
Vermoedelijk al sinds de 7e eeuw v. Chr. werden vracht-
boezems van de Hoogheemraadschappen van Rijnland en
In Middelburg is een gerestaureerde getijdemolen te vin-
deur en de waaier maakte openen en sluiten daarvan mo-
schepen hier eerst uitgeladen. Schip en inhoud werden
Amstelland. De overtoom is in 1809 vervangen door een
den. De combinatie van getijmolen, schut- en spui- en
gelijk tegen hoog water in. Je kunt de werking hiervan bij-
vervolgens op ossenwagens over de landengte getrokken.
schutsluis: de Overtoomse sluis, waarvan de functie later is
keersluis was bij de bouw in 1763 hypermoderne water-
voorbeeld nog zien in de Waaierschutsluis in Gouda (zie
Daarvoor gebruikte men een primitieve spoorlijn. Aan de
overgenomen door de huidige Nieuwe Meersluis.
staatkundige technologie. De getijdemolen had er al een
Motorboot nov. 2015).
www.motorboot.com
februari 2023
3
KUNSTWERKEN SL UI STECHNI EK VAN AL L E TI JDEN
5 De traditionele rinketten veroorzaken meer waterturbulentie dan de nieuwere vinding van de vlinderklepppen. 6 Arne van Hout, lector aan de TU Delft en senior adviseur bij Deltares.
deze in ecologisch opzicht moderne complexen werken met schroeven van Archimedes. Met de vijzels wordt water opgepompt in tijden van droogte. De rest van de tijd fungeren ze als turbine waarmee ‘groene’ elektriciteit wordt opgewekt. Het Albertkanaal moet het hebben van Maaswater en dat is er bij langdurige droogte niet in voldoende mate. Door het water terug te pompen is het opnieuw beschikbaar om schepen te schutten, wat het kanaal voor de scheepvaart bedrijfszekerder maakt. De Belgische centrales zijn dus een prachtig voorbeeld van een oud principe in moderne technologie. Het aan de pompen ten grondslag liggende principe is bedacht door Archimedes in de 3e eeuw v. Chr. Het heeft er daarom alles van weg dat de in-
4
4
novatie in sluistechniek zich vooral richt op nieuwe varian-
4 De waaier-techniek maakt gebruik van een holle ruimte in de vorm van een kwartcirkel.
ten gebaseerd op aloude principes.
vormen tegen. Als je iets anders doet dan gewoon de deu-
VISIE EXPERT
WATERNIVEAU-TRUCS
ren in het water openen, dan moeten ze omhoog of om-
Om te bezien of bovenstaande conclusie te snel is getrok-
Spectaculaire recente innovaties zijn wat je de ‘waterni-
laag. De varianten zijn vooral hefdeuren of deuren die in
ken, leggen we die voor aan een expert: Arne van der Hout,
veau-trucs’ kunt noemen. Zowel de kantelsluis als de door-
enige vorm op de bodem liggen. Een voorbeeld van zo’n
lector aan de TU Delft en tevens als senior adviseur ver-
vaartsluis zijn daar varianten van. Hoewel de term sluis
nieuw type deur is de segment-deur, toegepast in de sluis
bonden aan Deltares. Hij reageert als volgt: “Sluizen zijn in-
wordt gebruikt zijn het dat eigenlijk niet. Het gaat namelijk
Eefde tussen het Twentekanaal en de IJssel. De bescher-
derdaad hoofdzakelijk gebaseerd op aloude principes,
niet om het aan elkaar knopen van twee waterniveaus
ming van het lager gelegen deel is er met sprongen op
namelijk door gebruikmakend van zwaartekracht schepen
maar om het tijdelijk lokaal verlagen ervan. Het resultaat is
vooruitgegaan. Een ander voorbeeld is de gekromde rol-
omhoog of omlaag te schutten. Dit is een simpel principe
dat een brug niet open hoeft. Het ingenieurs adviesbureau
deur die is overwogen voor de zeesluis IJmuiden, maar het
en werkt zeer efficiënt. Grote baanbrekende innovaties aan
Royal HaskoningDHV heeft het idee in 2014 geruchtma-
niet geworden is.
de werking van een sluis kunnen lastig zijn, omdat een sluis
kend in de markt gezet. Bij de kantelsluis gaat niet de brug
Vezelversterkte kunststof sluisdeuren worden al een tijdje
meerdere functies moet waarborgen in een complex water-
omhoog, maar gaat het schip naar beneden. Het is een
toegepast. Dit zogenaamde composiet tref je aan in hele
systeem, zoals scheepstransport, waterveiligheid, waterbe-
drijvende buis met daarin twee kanalen, gevuld met water.
grote exemplaren in Tilburg in sluis III in het Wilhelminaka-
schikbaarheid, ecologie (zoals vispasseerbaarheid, red.),
Door het kantelen zakt het schip naar beneden. Terugkan-
naal. Het materiaal is sterker, onderhoudsarm en heeft een
waterkwaliteit (bijvoorbeeld het beperken van zoutindrin-
telen brengt het schip weer op het niveau van het buiten-
twee- tot driemaal langere levensduur. Doordat ze ook nog
ging, red.), et cetera. Dit maakt ingrijpende aanpassingen
water. De sluis verpompt geen water en verplaatst geen
eens lichter van gewicht zijn, is de belasting van de draai-
aan het watersysteem lastig, aangezien er veel belangheb-
ballast.
punten minder of kunnen bestaande draaipunten blijven
benden zijn.”
Een variant op hetzelfde idee is de doorvaartsluis, een
worden gebruikt. Op basis daarvan valt te verwachten dat
“Dat wil niet zeggen dat er bij de aanleg van nieuwe sluizen
brede vaargeul in een rivier of kanaal. Die treedt pas in wer-
composiet een blijvertje is.
niet geprobeerd wordt innovaties door te voeren. Hierbij is
king als een te hoog schip de brug nadert. In plaats van de
Waar we opgegroeid zijn met de traditionele rinketten (luik-
er tegenwoordig meer aandacht voor integraliteit van een
brug te openen, sluiten de deuren van de sluis en wordt het
jes in de sluisdeuren) zien we sinds de jaren 80 de toepas-
oplossing (ook wel inpassing in het grotere systeem, red.),
waterniveau tijdelijk verlaagd. Voor instructieve animatie-
sing van vlinderkleppen. Je vindt dit type ‘luiken’
maar er kan ook worden gedacht aan materiaalgebruik (bij-
filmpjes zoek je op Youtube naar ‘kantelsluis’ en ‘door-
bijvoorbeeld in België in de grote Pierre Vandammesluis in
voorbeeld vezelversterkte kuststoffen zoals boven ook al
vaartsluis Jacan’. Van beide waterniveau-trucs is het helaas
Zeebrugge en in de Sluis van Ternaaien vlakbij Maastricht.
als voorbeeld genoemd, red.), of aan innovaties in nivelleer-
nog wachten op praktijk toepassingen.
Maar ook in de Overijsselse Vecht in de zelfbedieningsslui-
systemen, deuren, besturingssystemen of aan standaardi-
zen van Mariënberg en Junne. Ze dienen voor een geleide-
satie
ACTUELER INNOVATIES
lijker verloop van de waterin- en uitstroom.
onderhoudskosten. Daarnaast wordt er ook gewerkt aan
In de praktijk treffen we de laatste decennia innovaties aan
Een duurzame oplossing is de combinatie van sluizen met
efficiëntere bediening van sluizen en informatievoorziening
in het type sluisdeur, het materiaal waarvan deze gemaakt
waterkrachtcentrales. In ons land vind je die bijvoorbeeld in
aan schippers, om wachttijden op corridorniveau te mini-
zijn, in de rinketten en in toepassingen om het schutten van
Hagestein, Lith en Mourik. Op de sluizencomplexen in het
maliseren. Dit zijn misschien niet zulke in het ook sprin-
schepen heen.
Belgische Albertkanaal zijn zes van die gecombineerde
gende innovaties als bijvoorbeeld een kantelsluis, maar
Als variant op de traditionele puntdeur kom je verschillende
pomp- en waterkrachtcentrales in aanbouw. Leuk is dat
vernieuwingen vinden zeker plaats.”
www.motorboot.com
van
meerdere
sluizen
om
te
besparen
5 6
op
februari 2023
5