Hoe werkt een sluis? : Varen op kanalen en rivieren

Blog | Forum

Categorie: Hoe werkt het?

Hoe werkt een sluis?

20 mei

Vele mensen vragen zich af hoe een sluis werkt. Geen domme vraag! Natuurlijk weet iedereen uit ervaring dat water altijd naar een lager gelegen deel stroomt, maar waarom is vaak niet bekend. Hieronder een korte wetenschappelijke verklaring voor de werking van een sluis.

Communicerende vaten

De werking van een sluis berust op een een eenvoudige natuurwet: de wet van communicerende vaten. Deze wet stelt dat in twee verbonden vaten, het vloeistofniveau even hoog zal staan, ongeacht de vorm of grootte van de vaten. Natuurlijk geldt deze wet enkel bij gelijke luchtdruk.

Wordt één vat luchtdicht afgesloten en ontstaat hier een boven of onderdruk dan zal het evenwicht anders liggen. Bij bovendruk zal het waterniveau in dit vat zakken en bij onderdruk stijgen. Er zal zich dus een nieuw evenwicht instellen tussen de beide vaten. Het evenwicht zal zich altijd verplaatsen tot er in beide vaten een gelijke druk heerst.

Deze druk ontstaat door de zwaartekracht. Deze trekt immers aan al het water en lucht op Aarde. Hierdoor zal elke laag water/lucht duwen op de onderliggende laag en ontstaat er druk. Doordat beide vaten verbonden zijn, zal er zich dus een evenwicht instellen wanneer het water in beide vaten even hard tegen elkaar duwt. Vergelijk het met touwtrekken. Pas als beide teams even hard aan het touw trekken gebeurd er niets. Draai de situatie nu om naar elkaar tegen duwen en u snapt dat het waterniveau stabiel zal blijven ook al oefenen beide kanten een druk uit.

Werking sluis

Een sluis werkt dus volgens het principe van communicerende vaten. De “vaten” zijn in dit geval de sluis en een stuk kanaal. Zoals eerder gezegd maakt het verschil in hoeveelheid water niet uit! Het enige wat invloed heeft is het verschil in hoogte. Hierdoor duwt er immers een extra laag water langs de ene kant. De enige reden dat deze niet naar het lager gelegen deel stroomt is de tussenliggende sluisdeur die deze extra druk opvangt.

Stel een schip moet stijgen  naar een stuk hoger gelegen kanaal. Het vaart de sluis binnen en de deuren gaan achter zich toe. Eens de schotten openen stroomt het water naar binnen

Snapt u waarom?

Inderdaad, er heerst een hoogteverschil. Het deel water dat zich hoger dan het waterniveau in de sluis bevindt, oefent een extra druk uit op de onderliggende lagen water . Wat volgt is bekend. Het water in de sluis stijgt tot het even hoog staat als het waterniveau in het kanaal. Wat minder opvalt is dat het water in het kanaal gelijktijdig zakt. Natuurlijk zal het hier om zo’n klein verschil gaan dat dit bijna niet waarneembaar is. Toch vormt het verlies van water een groot probleem. Het water dat wegloopt moet immers worden aangevuld. Dit gebeurd meestal op het hoogst gelegen punt door aangelegde reservoirs.

Eens boven gaan de sluisdeuren open en kan de boot verder varen… Met dank aan de zwaartekracht en een sterk staaltje techniek: de sluis!

Beelden in een sluis

Voor wie een kijkje wil nemen in een sluis:

Videobeelden en extra informatie over sluizen: Sluizen

Hoe onstonden de eerste sluizen?

Lees het antwoord in het artikel “Hoe onstonden de eerste sluizen?

Reageer