De totale waterverplaatsing van een duwvaartconvooi bedraagt 10 000 a 12 000 ton, het
geen veel meer is dan die van het grootste conventionele binnenvaartschip. Het is dus
duidelijk dat de duwvaart aan nieuw te bouwen sluizen en aan de geleidewerken geheel
andere eisen zal stellen dan de conventionele vaart.
Ook bij de thans in aanbouw zijnde sluizen in het Volkerak dient dus met deze eisen
rekening te worden gehouden.
Daar men in Nederland nog niet over ervaring beschikt en de ervaring in de Verenigde
Staten met het schutten van duwvaartconvooien opgedaan niet volledig van toepassing
is op de Europese omstandigheden, besloot de Deltadienst een uitgebreid modelonderzoek
te doen verrichten waaruit onder andere ontwerpgegevens voor de vormgeving van de
geleidewerken bij de Volkeraksluizen zouden moeten volgen.
In het navolgende zullen de resultaten en de conclusies van dit onderzoek worden be
sproken.
Het gedrag van een schip bij het invaren van een sluiskoik
Op het moment, dat bij het invaren de boeg van een schip het sluisfront passeert, ver
anderen de condities voor de retourstroom, die tegenovergesteld aan de vaarrichting
onder en langs het schip loopt. Het natte profiel van de sluiskoik, dat kleiner is dan het
natte profiel vóór de sluis, wordt plotseling nog eens verkleind met de doorsnede van het
schip onder de waterspiegel. Het gevolg hiervan is dat een translatiegolf voor het schip
uit de sluiskoik inloopt. Door deze verhoging van de waterspiegel voor het schip en door
de vergrote retourstroom zal de snelheid van het schip afnemen. Aan het eind van de
kolk wordt de translatiegolf door de gesloten sluisdeuren teruggekaatst en ontmoet het
inmiddels verder de kolk ingevaren schip; de snelheid van het schip neemt hierdoor nog
meer af. In de figuur is een en ander grafisch weergegeven voor een duwboot met 4 duw
bakken met een diepgang van 2,85 m.
Het groot spantoppervlak onder water van conventionele binnenvaartschepen is in ver
houding met het natte dwarsprofiel van de sluiskoik meestal klein, zodat retourstroom en
translatiegolf de scheepvaart weinig hinder zullen veroorzaken. Onder normale omstan
digheden met weinig dwarswind zal de schipper zo spoedig mogelijk voor het invoeren zijn
vaarrichting met de sluisas laten samenvallen en trachten het schip geheel vrij, zonder de
sluiswanden te raken, de kolk in te varen. De geleidewerken dienen er dan voor om
onverhoopte foute manoeuvres op te vangen en te corrigeren teneinde schadevaring te
voorkomen.
Bij de duwvaart liggen de problemen anders. Door de grote breedte van het convooi,
bijvoorbeeld 22,4 m 2 bakken, ieder 11,2 m breed en, zoals bij de Volkeraksluizen, een
sluisbreedte van 24 meter, zal de retourstroom sterker zijn en grotendeels onder het schip
door de kolk uitstromen; de translatiegolf kan daarbij, afhankelijk van de scheepssnel-
heid, enkele decimeters hoog worden. Als dan ook nog de waterstand bijzonder laag is,
gaat het invaren van een duwconvooi veel lijken op de beweging van een zuiger in een
cylinder. Het kan dan voorkomen, dat het schip geheel wordt afgeremd en zelfs achteruit
gezet. Bovendien zal, gezien de kleine speling tussen schip en sluiswand, reeds
een kleine fout bij het invaren een botsing met de sluiswand ten gevolge kunnen hebben.
Door de grote massa van het schip zal de schade aan schip en sluiswand in een dergelijk
geval aanzienlijk zijn.
In de bovenste figuur is schematisch aangegeven, welke krachten op het schip en de sluis
wand worden uitgeoefend bij scheve invaart van een duwconvooi. Stel dat de boeg bij A
de sluiswand raakt en het schip bij B tegen de hoek aangedrukt wordt, terwijl het schip
nog een voorwaartse beweging heeft. De wrijvingskrachten zullen het schip afremmen,
27
