Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Directie Oost-Nederland

Postbus 9070 6800 ED Arnhem Tel. 026 - 3688355

Bibliotheek

naam afd. retour paraaf

S.V.P. TUDIG VERLENGEN

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Oost-Nederland

Informatie: District Rijn en Lek, Nudestraat 11-15, Postbus 61, 6700 AB Wageningen

Telefoon: 0317-468111, Fax 0317-424070

Stuwen in de Neder-Rijn en Lek

Rijkswaterstaat Oost-Nederland

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat

Directie Oost-Nederland

Bibliotheek

Nr. WB1320-60 ON

Inleiding

Rijkswaterstaat heeft de zorg voor het

rivierbeheer, dat bestaat uit de afvoer van

water, ijs en sediment, afwikkeling van de

scheepvaart en aandacht voor het milieu.

De eerste taak bestaat onder andere uit het

handhaven van het rivierprofiel. Voor de

scheepvaart moet de vaargeul breed en

diep genoeg blijven of worden gemaakt.

Ook moet de veiligheid worden verzekerd

door verkeersbegeleiding en onderhoud

aan de vaarwegen.

Het verbeteren van een rivier voor de

scheepvaart en een gecontroleerde

ifstroming door onder andere de bouw van

sluizen en stuwen noemt men kanalisatie.

In de Neder-Rijn en Lek heeft men drie

stuw- en sluiscomplexen gebouwd bij Driel,

Amerongen en Hagestein. Hiermee werden

Ussel, Neder-Rijn en Lek verbeterd.

De laatste jaren weegt ook het milieu zwaar

mee bij aanleg- en onderhoudsplannen.

Milieuvriendelijke oeverbeschermings-

methoden en natuurontwikkeling krijgen

zoveel mogelijk ruimte.

Waterhuishouding

De waterhuishouding vormde een belangrijk doel van de Rijnkanalisatie. Het noorden van ons land is voor zijn zoet water aangewezen op het Usselmeer. In de toekomst zal waarschijnlijk een steeds groter beroep op onze voorraad zoet water worden gedaan. In de loop van de tijd is het oppervlak van het Usselmeer door inpoldering sterk verkleind. Daar kwam nog bij dat de aanvoer van de Ussel het verbruik in droge perioden niet dekte.

O m dit te verbeteren, was het nodig de afvoer van de Ussel tijdens de periodes van lage afvoeren van de Boven-Rijn te vergroten. Dit werd de taak van de stuw bij Driel. Zodra de schuiven in de stuw bij Driel zijn neergelaten, stroomt een extra deel van het Rijnwater via de Ussel naar het Usselmeer. De stuw werkt dus als een 'kraan', waarmee het water verdeeld wordt overde Neder-Rij n en de Ussel. Dit mag echter niet ten koste gaan van het water in de Waal; de drukst bevaren rivier van Europa. De Waal heeft namelijk al zijn water nodig om voldoende vaardiepte te houden.

Bovendien is er een verband tussen de Rijnkanalisatie en de Deltawerken. In tijden van geringe afvoer kan men niet zonder meer water aan de Neder-Rijn en Lek onttrekken om de waterstand in de Ussel op peil te houden. Het gevaar bestaat dan dat de verzilting op de Nieuwe Maas toeneemt, doordat het zeewater niet meer voldoende door het rivierwater wordt teruggeduwd.

2

wordt gebruikt als de vizierschuiven zijn neergelaten. De schutkolk kan door puntdeuren worden verdeeld in een kolk met een lengte van ruim 152 meter en een kolk van 90 meter lang. Bij minder drukke scheepvaart gebruikt men de korte kolk om te schutten; dan gaat minder water en minder tijd verloren. De vultijd van de grote kolk is acht minuten, maar een volledige schutting met in- en uitvaart duurt ongeveer een half uur. Bij hoge waterstanden loopt de sluis onder. Op de sluis en de stuw zijn dan seinlichten en terreinverlichting aangebracht.

Bediening

Tussen de stuw en de sluis ligt het centraal bedieningsgebouw. Van hieruit wordt de sluis, stuw en waterkrachtcentrale bediend. Ook staan daar de elektronische instrumenten opgesteld, die het verloop van de waterstanden aangeven. De sluismeester kan aan de hand van deze gegevens nagaan hoeveel water er doorgelaten kan worden. Per complex zijn zes personen nodig voor het bedienen van de objecten. Behalve op zaterdag- en zondagnacht is het sluis-stuwcomplex continu in bedrijf.

11

vertical slot. De passage bij stuw Amerongen op het Eiland van Maurik is met een lengte van ruim 700 meter de langste vispassage van Europa. De passage bestaat uit 24 V-vormigen trappen met daar tussen waterbekkens van verschillende grootte, Per trap overbruggen de vissen een hoogteverschil van 16 cm. In totaal hoppen de vissen ongeveer 3,8 meter omhoog. De bekkens bieden voldoende ruimte om de vissen uit te laten rusten. In het midden van de trap is een 30 cm brede gleuf gemaakt voor de vissen die over de bodem zwemmen.

Een vrije doorgang

Dat vissen ook gebruik maken van de passa­ge blijkt uit onderzoek bij Driel. In de fuik zijn zowel bodembewoners (Rivierdonderpad, Paling) als nabij de grond levende vissoorten als Pos, Barbeel en Riviergondel gevangen. Ook de Blankvoorn en Baars waren present, De Alver die zich in de bovenste waterkolom beweegt werd zelfs in grote aantallen gevangen.

De sluizen

Naast elke stuw is een sluis gebouwd, die

10

De Rijnkanalisatie zou dan ook nooit volledig kunnen slagen als niet - in het kader van de Deltawerken - een dam met spuisluizen in het Haringvliet en een dam door het Volkerak waren aangelegd. Nu is het mogelijk bij geringe afvoer van de Rijn, het van boven komende water naar zee te leiden. Zo wordt de verzilting in dit open zeegat bestreden.

Verbetering scheepvaartwegen

De kanalisatie van de Neder-Rijn en de Lek heeft ook tot doel de Ussel, de Neder-Rijn en de Lek beter bevaarbaarte maken. Noord-Nederland en Noord-Duitsland krijgen viade Ussel een verbinding met de industriecentra langs de Rijn. Bovendien profiteren ook de aansluitende kanalen en rivieren in Limburg, Oost-Belgie en Oost-Frankrijk mee. Hoewel extreme droogteperiodes uitzonde-

ringen zijn, vormde een lage waterstand in de Ussel gemiddeld eens in de vier jaar een ernstige belemmering voor de scheepvaart. Ook op de Neder-Rijn liet de waterdiepte meer dan eens te wensen over. Het bleek dat de waterdiepten op de Neder-Rijn en Ussel ver achterbleven bij de diepte van de Waal. Zodra nu in tijden van lage afvoeren het stuwprogramma in werking treedt, wordt het verschil in waterdiepten op Waal, Neder-Rijn en Ussel aanzienlijk verminderd.

De Neder-Rijn krijgt bij gesloten stuwen een kleinere stroomsnelheid. Voor de opgaande scheepvaart is dit een voordeel. In zo'n situatie verkiezen vooral de kleinere schepen de Neder-Rijn boven de Waal. De laatste jaren is bovendien een duidelijke toename geconstateerd van de recreatie-vaart op de Neder-Rijn.

3

Plaats van de stuwen

De plaats van de stuw bij Driel, die dus dient om meer water de Ussel in te stuwen, moest zorgvuldig worden bepaald. Kwam deze stuw te ver stroomafwaarts van het splitsingspunt tussen Neder-Rijn en Ussel te liggen, dan zou de verdeling van het water

tussen beide rivieren niet nauwkeurig kunnen gebeuren. Bovendien zou er bovenstrooms van deze stuw teveel schade in de uiterwaarden ontstaan door de verhoogde waterstand. Anderzijds wilde Rijkswaterstaat deze stuw zover mogelijk in westelijke richting schuiven

4

Landhoofden

De landhoofden dragen evenals de midden-pijler een betonboog met hefinrichting en een machinekamer boven de stuwvloer. Amerongen en Hagestein hebben een hellende goot voor glasaal. Bij de bouw van de stuwen heeft men de trekkende vis geen belemmeringen in de weg willen leggen. Glasaal maakt gebruik van een goot, vlak langs de oever. Deze hellende goot brengt de snelheid van de tegenstroom terug omdat glasaal slechts een geringe tegenstroom kan verwerken.

Stuwvloer

Tussen de landhoofden bestaat de stuwvloer uit grote betonplaten. In aansluiting op deze vloer is de rivierbodem bekleed met beton-blokken die uitschuring van het rivierbed onmogelijk maken. In gesloten stand rusten de vizierschuiven op een betonnen drempel in de vorm van een halve cirkel. Onder het bovenstroomse gedeelte van de stuwvloer bevindt zich een tunnel, die door middel van liften kan worden bereikt. Wanneer de schuiven zijn geheven is deze tunnel de enige verbinding met de andere oever.

Een passage voor vis

Voor vissen zijn de stuwen in de Neder-Rijn en Lek een groot obstakel. Ze sluiten de gehele rivier af. O m deze reden is naast de stuw een vispassage gebouwd. Met de vispassage kunnen Zalm en Zeeforel ook via de Lek en Neder-Rijn hun paaigebieden bereiken.

De Zalm is een vis die tot de verbeelding spreekt. Een symbool voor gezond water. Het was dan ook moedig dat de verschil­lende landen langs de Rijn in 1986 met elkaar afspraken om de Zalm terug te laten keren in de Rijn. Het startsein voor een groot aantal initiatieven.

Een goede ambassadeur

Met de Zalm als ambassadeur is het meeste water uit steden en fabrieken nu gezuiverd. De kwaliteit van het rijnwater is sterk verbeterd en heeft voldoende zuurstof. Vanaf 1992 neemt het aantal zalmen in de Rijn toe. In de maand oktober worden jaarlijks bij Ameide enkele honderden zalmen gevangen. De meeste zalmen trekken overigens van juli tot September. Het water is in deze periode echter te warm om zalmen op een verantwoorde wijze te vangen. Het levert te veel stress op voor de vissen.

Niet alleen de Zalm

De vispassage is er niet alleen voor de Zalm. In de grote rivieren komen meer dal 45 verschillende vissoorten voor. Harde jongens als Brasem, Blankvoorn en Snoekbaars zijn de meest talrijke. Tijdens hun leven bewonen deze vissen verschillende leefgebieden. De verbindingsweg tussen deze gebieden is de rivier. Voor het zoeken naar goede plaatsen om te eten, te schuilen voor een hoogwater of te paaien.

Overlaat met opening

De vispassages in de Neder-Rijn zijn zogenaamde bekken-trap passages met een

9

als de trommels bevinden zich in de machinekamers, die bovenop de betonbogen van de pijlers zijn gebouwd.

Een vizierschuif is 9 meter hoog en keert in gesloten toestand viereneenhalve meter water. De schuif bestaat uit een halve cilinder van plaatstaal. Speciale rubberstrippen zorgen voor de afdichting tussen schuiven, bodem en nisvakken waarin de assen zich bevinden. Over de schuiven heen ligt een looppad, dat kan worden gebruikt als de schuiven zijn gesloten en ze dus in horizontale stand liggen.

Middenpijler

De middenpijler van een stuw heeft een hoogte van 12 meter boven de stuwvloer en een breedte van 12,50 meter. Een deel van de pijler bevindt zich onder de stuwvloer. Hierin zijn een uitstroomkanaal en een cilinderschuif gebouwd waardoor het bij gesloten schuiven mogelijk blijft een hoeveelheid water door te laten. Bovendien zijn er nog spoelriolen aanwezig, waardoor een stroom water kan worden geleid om de nissen schoon te spoelen voordat de schuiven worden gesloten. De cilinderschuif en de spoelriolen worden ook gebruikt bij het afvoeren van kleine hoeveelheden water.

8

om het aantal stuw- en sluiscomplexen te beperken. De keus viel tenslotte op een uiterwaard bij Driel. De afstand tussen Driel en de Pannerdensche Kop is echter zo kort dat niet alleen water naar de Ussel zou worden gestuwd, maar ook nog naar de Waal. Dit zou ten koste gaan van de Usselafvoer. Dit bezwaar is ondervangen door de Ussel te verdiepen en bocht-correcties aan te brengen. Overigens is het voor de bevaarbaarheid van de Waal gunstig dat de waterafvoer in deze rivier wat wordt verhoogd.

De Ussel

De Ussel zal zijn 'mond' wijd moeten openen, om al het opgestuwde water zonder problemen te verwerken. Het opgestuwde Rijnwater moet gemakkelijk de kop van de Ussel kunnen vinden en bovendien snel kunnen doorstromen. Daarom moest niet alleen de rivierbodem worden verdiept, maar ook de bovenloop van de rivier worden bekort. Daarom heeft men bij Doesburg en Rheden twee bochten afgesneden. Een derde bochtcorrectie bij De Steeg viel samen met de aanleg van een deel van de Usselweg. Het afsnijden van deze bochten heeft de Ussel met acht kilometer bekort. Dat kwam de scheepvaart ten goede. Doordat het Usselwater nu echter sneller stroomt, is het onderhoud aan de oevers toegenomen.

Gebruik van de stuwen

Het gebruik van de stuwen moet doordacht gebeuren om het effect van de Rijnkana­

lisatie te maximaliseren. Het beschikbare Rijnwater moet zo goed mogelijk worden verdeeld. Deze verdeling gebeurt aan de hand van een stuwprogramma dat aangeeft welke afvoeren van de Ussel en de Neder-Rijn moeten worden nagestreefd bij een bepaalde afvoer van de Boven-Rijn.

In een gemiddeld jaar gaat twaalf procent van de Rijnafvoer via de Ussel. Bij het neerlaten en opheffen is maatgevend welke minimale afvoer men zo lang mogelijk op de Ussel wil handhaven. De scheepvaart is gediend met een afvoer van tenminste 250 kubieke meter per seconde. De Ussel heeft dan een vaardiepte met een benedengrens van ongeveer 2,70 meter. O m deze grens te kunnen aanhouden zal de stuw Driel ongeveer vijftig dagen per jaar geheel

5

gesloten moeten zijn. Overigens zal ook bij gesloten stuwen een hoeveelheid water van ongeveer 25 kubieke meter per seconde worden doorgelaten, voor de nodige verversing van de Rijn.

In een jaar met gemiddelde Rijnafvoeren zal de stuw ongeveer drie maanden geheel en zes maanden gedeeltelijk gesloten zijn. In de resterende drie maanden zal de waterstand zo hoog zijn, dat er niet gestuwd hoeft te worden. In een droog jaar kan het echter voorkomen dat de stuwen het gehele jaar volledig of gedeeltelijk gesloten zijn.

De drie stuwcomplexen

Van de drie stuwen in de Neder-Rijn en Lek is die bij Hagestein de meest westelijke. De bouw werd in 1958 voltooid en kostte toen 40 miljoen gulden. Deze stuw heeft onder andere tot taak de waterstand in het rivierpand Amerongen-Hagestein op peil te houden. De hand-having van de waterstand in dit V riviergedeelte komt ook

ten goede aan het deel van het Amsterdam-Rijnkanaal tussen Wijk bij Duurstede en Tiel. Dit gedeelte van het kanaal - het zoge-naamde Betuwepand - staat, behoudens zeer hoge waterstanden, in open verbinding met de Neder-Rijn.

Verder bovenstrooms ligt het stuw- en sluiscomplex Amerongen. Deze middelste stuw dient om de waterstand in het rivierpand Driel-Amerongen op een voldoende hoog peil te handhaven. In 1959 begon Rijkswaterstaat aan de bouwput in het winterbed van de rivier; eind 1966 werd het stuwcomplex in gebruik genomen.

Het meest oostelijke sluis- en stuwbedrijf is dat te Driel bij Doorwerth. Als daar de schuiven worden gesloten, gaat een deel van het Rijnwater naar de Ussel, zoals beschre-

ven. De bouwput van de stuw werd in 1964 voltooid en het

hele complex in 1970.

• • f i

Beschrijving van een stuw- en sluiscomplex

Een stuwcomplex bestaat uit twee delen: een stuw gevormd door twee landhoofden en een middenpijler waartussen zich vizierschuiven bevinden. Bij dit geheel hoort een sluis die, als de stuw gesloten is, de passage van schepen mogelijk maakt. De drie stuw- en sluis-complexen zijn in afmeting en uitvoering vrijwel identiek. De sluis bij Hagestein is niet zo lang als die bij destuwen Amerongen en Driel. Vanwege de vaarroute tussen het Roergebied en Amsterdam werd bij deze laatste twee sluizen meer scheepvaart verwacht. Bij de stuwen Hagestein en Amerongen wordt het verval gebruikt voor de winning van elektrische energie door middel van waterkrachtcentrales. Hoewel het water van de grote rivieren in Nederland langzaam stroomt, dragen deze centrales in de twee stuwen toch bij aan de energie-behoefte van ons land. Deze water­krachtcentrales hebben een positief effect op het milieu, omdat er geen schadelijke

uitstoot van gassen plaatsvindt, geen brandstoffen nodig zijn om ze te laten functioneren, er is geen koelwater nodig en ze hebben geen invloed op de waterkwaliteit en de scheepvaart.

De vizierschuiven

Het belangrijkste onderdeel van een stuw is de vizierschuif; elke stuw heeft er twee naast elkaar. De vizierschuif is een half cirkel-vormige 'klep' die door haar vorm en manier van heffen doet denken aan een vizierklep van een ridderhelm. Door middel van zware assen zijn zij in de landhoofden en de middenpijler gemonteerd. Met behulp van kabels kunnen deze schuiven worden geheven.

Elektromotoren van 3 Pk, 4 per schuif, zorgen voor de aandrijving van de kabeltrommels, waar de kabels zich tijdens het heffen langzaam omheen winden. Het heffen kan in noodgevallen ook met de hand gebeuren. Zowel de elektromotoren