(1) is elk werk tot verhoging van de waterspiegel in een beek of rivier, waardoor in de vrije loop van het water wordt ingegrepen. Men onderscheidt: a. dalafsluitingen en b. rivier- of beekstuwen.
Een dalafsluiting strekt tot het vormen van een stuwbekken of -meer; het daarin vergaarde water dient:1. tot voorziening in huishoudelijke en industriële behoeften;
2. tot bevloeiing van landerijen;
3. tot opwekking van electrische stroom;
4. tot aanvulling van de afvoer van rivieren in droge tijden;
5. tot voorkoming van schade door overstroming bij vrije afloop.
Rivieren beekstuwen dienen om daling van de waterspiegel beneden zeker peil te voorkomen, ten einde:
1. over het rivierwater te kunnen beschikken voor irrigatie (z irrigatie);
2. tot handhaving van een gewenste waterdiepte voor de scheepvaart (z kanalisatie) of tot het drijven van waterraderen;
3. tot opwekking van electrische stroom.
a. Dalafsluitingen. Als plaats der afsluiting wordt een dalengte gekozen; de bodem moet aldaar voldoende draagvermogen hebben en de stuw moet aan waterdichte lagen kunnen worden aangesloten, terwijl de bodem van het stuwmeer voldoende waterdicht moet zijn. Door het bezinken van zwevende stoffen neemt de waterdichtheid van de bodem op den duur toe. De stuw bestaat uit de eigenlijke waterkering, de middelen tot het ontlenen van het water voor het beoogde doel, eventueel het ledigen van het stuwmeer, en de inrichtingen tot het afvoeren van overtollig water (overlaat, déversoir). Men onderscheidt
1. stuwmuren van metselwerk of beton (massieve, boogvormige of holle),
2. afsluitdammen van gebroken steen (gestorte steen of rockfill, en met de hand gezette),
3. aarden afsluitdammen (homogene dammen of dammen met kern).
Massieve stuwmuren weerstaan door hun gewicht en vorm der doorsnede de er op werkende krachten (waterdruk, eventueel aardbevingsstoten en opwaartse druk in de fundering). Vroeger is wel metselwerk in breuksteen gemaakt, maar thans is beton algemeen in gebruik. De grootste dammen zijn in dit type uitgevoerd: Grand Coulee-dam, hoog 165 m, Shasta-dam hoog 168 m, alle in het Westen der V. S., Chambon in Frankrijk, hoog 135 m.
Boogvormige stuwmuren brengen de er op werkende krachten over naar de ravijnwanden. Men past ze alleen toe in diepe en nauwe kloven bij aanwezigheid van harde onverweerde gesteenten. In deze vorm zijn zeer grote muren uitgevoerd. De grootste dalafsluiting, de Boulderdam in Arizona (V.S.), hoog 220 m heeft het profiel van een massieve muur, maar is in boogvorm uitgevoerd en ook als zodanig berekend.
Holle stuwmuren bestaan uit een waterkerend scherm, dat gesteund wordt door pijlers. Het scherm kan een vlakke plaat zijn of een aaneenschakeling van gewelven (multiple arch dam). Als materiaal wordt steeds gewapend beton gebruikt. De vlakke plaatconstructie, naar de uitvinder gewoonlijk Ambursen-dam genoemd, is oorspronkelijk gebruikt voor lagere dammen in rivieren waar het water overheen kan storten. Tegenwoordig ook gebruikt voor hoge dalafsluitingen.
Afsluitdammen van gebroken steen. De dammen van gestorte steen (rock fill) worden gebouwd op grondslagen, die niet de hoge drukken van de vorige typen kunnen weerstaan. De druk is door de breedte van de grondslag veel geringer. Aan de lucht- en waterzijde worden de taluds opgezet onder 1,3 à 1,4 : 1. Aan de waterzijde wordt een laag steen met de hand in verband gezet, waaroverheen een betonplaat komt, die de waterdichtheid moet verzekeren. In Amerika is dit type tot grote hoogten met succes toegepast: Salt Springsdam (96 m), San Gabrieldam II (84 m).
Wanneer men op het profiel wil besparen en handenarbeid niet al te kostbaar is, kan men in plaats van de steen te storten deze geheel of voor het grootste deel met de hand zetten. Het is dan mogelijk de taluds steiler op te zetten. Bij de Malpaso-dam (Peru, 75 m hoog) is het talud aan de waterzijde ½ op 1 gemaakt.
Homogene aarden dammen. Deze worden in den droge laagsgewijze opgetrokken (laagdikte 15 à 20 cm), waarbij de aarde laag voor laag wordt gekneed en gecomprimeerd door walsen en trillen of stampen. Het talud is aan de waterzijde, afhankelijk van de grondsoort, 2½ à 4 op 1, aan de luchtzijde iets steiler, doch voorzien van bermen om erosie ten gevolge van regen te voorkomen.
Het talud aan de waterzijde is voorzien van een steenbekleding. Aangezien deze dammen nooit geheel waterdicht zijn, moet gezorgd worden dat het doorkwellende water zonder gevaar het aarden lichaam kan passeren. Daartoe moeten aan de voet draineringen worden gemaakt.
Een overgang naar de kerndammen zijn de zgn. hydraulic-filldammen. Hier wordt de grond niet in den droge verwerkt doch door middel van water aangevoerd tussen twee kaden. De grofste delen zetten zich het eerst af, de fijnste komen in het midden terecht. De allerfijnste delen, die niet bezinken, worden met het overtollige water over een overlaat afgevoerd. Zodoende wordt een damlichaam verkregen, dat aan de zijkanten vrij poreus is, doch naar het midden toe gaandeweg dichter wordt, terwijl het midden een vrijwel waterdichte kern heeft. Deze werkwijze is vroeger veel toegepast, maar tegenwoordig komt zij zelden meer voor. Men heeft er echter dammen met meer dan 70 m hoogte mee gemaakt.
Kerndammen bestaan uit een waterdicht scherm in het midden met aarden steunlichamen aan weerszijden. De waterdichte kern kan bestaan uit metselwerk, puddelklei, beton, gewapend beton en zelfs stalen damwanden. Dit type is in Duitsland veelvuldig gemaakt. Bij iedere dalafsluiting behoort een overlaat aanwezig te zijn, alsmede een aftaptunnel.
b. Rivier stuwen zijn: vast of beweegbaar. De ligging der vaste stuwen ten opzichte van de stroom is loodrecht, schuin, gebroken, gebogen of verspringend; de beweegbare stuwen liggen loodrecht, soms verspringend met een vast gedeelte in de richting van de stroom.
Vaste stuwen. Naar gelang de kruin of bovenkant der stuw hoger of lager dan het benedenwater ligt, vormt de stuw een volkomen of een onvolkomen overlaat. In het eerste geval is de afvoer onafhankelijk van de benedenwaterstand, in het laatste geval niet. In dwarsdoorsnede is de benedenzijde der stuw verticaal of bijna verticaal dan wel hellend of ojiefvormig, zodat het water overvloeit, of anders trapvormig. De stuw bestaat:
1. uit waterdoorlatend materiaal, meestal breuksteen, afgedekt met grote, vast aan elkaar sluitende stukken;
2. uit massief metselwerk of beton;
3. uit een hol betonlichaam (type Ambursen).
Bij beweegbare stuwen is de rivier tussen de landhoofden aan de oevers afgesloten door stuwelementen, welke verwijderd kunnen worden wanneer de rivierafvoer of ijsgang dit noodzakelijk maken. De stuwelementen kunnen groot of klein zijn. Een stuwelement noemt men groot wanneer het als één enkele constructie een opening afdicht. Er bestaat een zeer groot aantal al of niet gepatenteerde constructies voor beweegbare stuwen. De voornaamste daarvan zijn:
1. Jukkenstuw of stuw van Poirée. Een aantal omklapbare jukken van ijzerconstructie, rustende op de rivierbodem en verbonden door een brug. In de oudere uitvoeringen wordt de stuwwerking verkregen door houten palen (de zgn. naalden) verticaal tegen deze brug te doen steunen. Beneden vinden zij aanslag tegen een sponning in de stuwvloer. De regeling van de waterspiegel wordt verkregen door uitnemen of inzetten van naalden. In latere uitvoeringen worden in plaats van naalden wielschuiven gebruikt, die van juk tot juk lopen (bijv. stuwen te Linne en Sambeek). De stuw wordt zgn. gestreken door de naalden of schuiven weg te nemen, en de jukken op de stuwvloer om te klappen.
2. Brugstuw. De kwetsbaarheid van de jukstuwen heeft er toe geleid de jukken te vervangen door stijlen, die hun bovensteunpunt vinden in een vaste brug over de stuwopening. Bij het strijken van de stuw worden deze stijlen onder tegen de brug opgetrokken (stuw by Grave).
3. Klepstuwen. In deze categorie heerst een zeer grote verscheidenheid. De meest gebruikte soorten zijn de kleppen van Chanoine. Dit zijn smalle rechthoekige stuwelementen, welke naast elkaar worden opgesteld. Zij kunnen draaien om een horizontale as, aangebracht ter hoogte van de resultante van de waterdruk bij stuwhoogte. Deze as wordt gesteund door een staaf, die scharnierend aan de stuwvloer is bevestigd. Stijgt de waterspiegel door verhoogde afvoer boven stuwpeil dan zal de klep omslaan en in schommelende toestand raken. Daalt de waterspiegel dan kan de klep met een haak weer op zijn plaats worden getrokken. De bediening geschiedt vanaf een vaartuig of een bedieningsbrug (stuwen in de Seine).
4. De dakstuw bestaat uit twee hellende kleppen, die scharnierend op de stuwvloer zijn bevestigd en waarvan de ene met rollen onder tegen de andere sleept. De driehoekige ruimte onder de kleppen kan door afsluitbare riolen in de pijlers met het boven óf met het benedenwater in verbinding worden gebracht. In het eerste geval blijven de kleppen opgericht, in het andere leggen zij zich neer.
5. Wielschuiven bestaan uit een stuwschild gedragen door hoofdliggers, welke in de pijlernissen op wielen rusten. Tegenwoordig zijn meestal deze wielen in stellen verenigd, aan de hoofdliggers bevestigd, en men krijgt dus eigenlijk een verticaal rijdende wagen. Bij de zgn. Stoney-schuiven zijn de wielen niet aan de schuif verbonden, doch zijn in een frame verenigd, dat lcr» tussen schuif en aanslagrail ligt. Hierdoor wordt een lichter lopen van de schuif verkregen. De installatie is echter aan grote slijtage onderhevig. Nu men ook voor grote schuiven de wielstellen in kogellagers kan laten lopen is het bezwaar van de grote trapwrijving ook overwonnen, en worden de losse rollen van de Stoney-schuif zelden meer gebruikt. De stuwen in de Maas hebben echter nog Stoney-schuiven. Wielschuiven worden in verschillende varianten gemaakt: enkele schuiven, dubbele schuiven, haakschuiven, schuiven met klep.
6. Cylinder- of rolstuwen bestaan uit een cylinder, die over een in de pijlernissen uitgespaarde rolbaan kan lopen. Ten einde te voorkomen dat bij heffing van de rol door de aanklevende waterstraal trillingen in het cylinderlichaam komen, wordt de onderaanslag steeds gevormd door een scherpe begrenzing, de snavel. Bij grote stuwhoogten wordt wel een afzonderlijk stuwschild aan de cylinder bevestigd.
7. Segmentstuwen. Bij deze vorm is een gebogen stuwschild aan de beide einden bevestigd aan een draaiarm, welke de waterdruk overbrengt naar de draaipunten.
Bij stuwen zijn steeds uitgebreide voorzieningen nodig tegen aantasting van de rivierbodem door de overvallende en doorschietende watermassa’s. Bij scheepvaartstuwen zal men steeds naast de stuw een schutsluis moeten maken. Ook moet men veelal de trekkende vis in de rivier gelegenheid geven de stuw te passeren door middel van vistrappen of visliften (z vis trap). Bij rivieren waarover hout wordt gevlot is daarvoor een afzonderlijke voorziening, de vlotweg, nodig.
IR j. TH. RIETVELD
Lit.: F. Bonnet, Cours de barrages (2de dr., Paris 1920); H. Engels, Handb. d. Wasserbaues (2 dln, 3de dr., Leipzig 1923); P. Ziegler, Talsperrenbau (3 dln, 3de dr., Berlin 1925-1927); O. Franzius, Der Verkehrswasserbau (Berlin 1927); E. Wegmann, Design and Construction of Dams, also the Principle Types of Movable Dams (8ste dr., New York-London 1927); H. Kulka, Theorie und Konstruktion der beweglichen Wehre (Berlin 1928); N. Kelen, Gewichtsstaumauern und massive Wehre (Berlin 1933); Van Maanen, De Irrigatie in Ned.-Indië (Batavia 1931)» Talrijke art. in: De Ingenieur en in: Rapp. en Meded.van de Rijkswaterstaat.
(2) noemt men het verschijnsel van ophoping of verdichting van een stromende vloeistof aan de voorkant van een barrière. In de lucht treedt stuw op als de wind een gebergte ontmoet. Aan de loefzijde treedt dan vaak een luchtdrukverhoging op (loefwig), aan de lijzijde het tegengestelde (lijtrog); voorbeeld: het Skandinavische gebergte bij westenwind. Stuw gaat door de opglijding der lucht vaak gepaard met orografische neerslag (stuwregen).
