Een stuw is een kleine barrière die dwars over een beek of rivier wordt geplaatst en het waterpeil aan één kant iets verhoogt ; het is vergelijkbaar met een dam, maar dan voor kleinere beken. Doordat er water achter de stuw blijft staan, zorgt deze voor een constante waterstroom over de bovenkant van de dam. Bovendien kan waterplanten ook de kruin van een overlaat vormen bij een enorme aarden dam.
Het materiaal waarvan stuwen gemaakt kunnen worden, hangt af van hun leeftijd en gebruik. Een stuw kan gemaakt zijn van hout, beton of een combinatie van stenen, grind en rotsblokken.
Het oppervlak waarover het water stroomt in een stuwdam wordt de kam genoemd. Het water dat over deze kam stroomt, staat bekend als de nappe, wat simpelweg de moleculen vloeibaar H2O betekent die Enjoy View oversteken. Maar dit soort nappe kan niet bestaan met dammen, die de stroming over een dergelijke constructie voorkomen. Als de nappe ver in de lucht zakt - dat wil zeggen, als het waterpeil stijgt voordat het omhoog stroomt (stuwdam), wordt het een vrije afvoerstuwdam genoemd. Als in zo'n geval water stroomt met nauwelijks een stijging van de stuwdam, wordt het ondergedompeld of verdronken genoemd.
Functie van stuwdam in waterkrachtcentrale
Samen met sluizen worden stuwen gebruikt om een rivier bevaarbaar te maken en ervoor te zorgen dat de stroming constant blijft. In dit geval is de stuw veel langer. Hij kan een U-vorm hebben of zelfs diagonaal worden gebouwd om te voorkomen dat hij loodrecht op de rivier komt te staan, en zo kort en bondig mogelijk te zijn. Een relatief langere stuw zorgt ervoor dat er veel meer water kan overstromen met slechts een kleine toename van de waterdiepte bij de overloop. Op deze manier worden schommelingen in de waterdiepte stroomopwaarts verminderd bij veranderingen in de stroomsnelheid. Er is dus geen behoefte aan complexe ontwerpen en toepassingen voor sluizen of irrigatieafleidingssystemen.
Een stuw in een waterkrachtcentrale dient als een eenvoudige methode om de debiet te meten in middelgrote en industriële waterlopen. Het wordt gebruikt in grote waterkrachtprojecten om mogelijke schade als gevolg van de damconstructie te voorkomen. Omdat de geometrie van de bovenste stuw bekend is en het water aan alle kanten stroomt, kan de waterdiepte erachter worden omgerekend naar een debiet. De formule is gebaseerd op de aanname dat het water de kritische diepte van zijn stromingsregime nabij de stuwkroon zal bereiken. Als het water niet van de stuw kan worden afgevoerd, wordt debietmeting gecompliceerd of zelfs onmogelijk. Een stuw wordt dus gebruikt om het verticale profiel van een beek of kanaal te handhaven en wordt daarom een hellingsstabilisator genoemd.
Een kunstmatige stuw verhoogt over het algemeen de hoeveelheid opgeloste zuurstof in het water boven de stuwkroon, en dit heeft invloed op de lokale ecologie binnen riviersystemen. Een stuw die de stroomsnelheid stroomopwaarts kunstmatig vertraagt, kan leiden tot meer slibafzetting. Trekkende vissen kunnen door de stuw worden tegengehouden. Vistrappen stellen vissen in staat om tussen de waterniveaus te passeren. Een watermolen laat zien hoe het verschil in waterniveau boven en onder een stuw energie kan opwekken.
Lees ook: Wat is een conventionele waterkrachtcentrale?
Soorten stuwen
Hier zijn enkele soorten stuwen in waterkrachtcentrales:
- Rechthoekige stuw: Dit is een typische stuwvorm met een scherp gekuifd of smalle gekamde bovenrand. Het is normaal gesproken van toepassing op grotere stromende kanalen.
- Driehoekige stuw: V-notch weir verwijst naar de vorm van de weir die een omgekeerde driehoek is. Dit type weir is met name geschikt voor het meten van de afvoer over kleine stromen met grotere precisie.
- Trapeziumvormige stuw: Het is trapeziumvormig en dient als een modificatie van de rechthoekige overloop met een grotere capaciteit voor dezelfde kamsterkte. De zijkanten zijn naar buiten hellend met een helling van 1:4 (horizontaal: verticaal).
Zie ook: Wat is de hydraulische valhoogte in een waterkrachtcentrale?
