Gemaal (waterbouw)

Een gemaal is een inrichting om water van een lager naar een hoger niveau te brengen. Het brengt of houdt water in een peilgebied op een bepaald peil. Naast gemalen voor watersystemen onderscheiden we ook rioolgemalen.

Dieselgemaal
Gemaal bij Zierikzee
Interieur van een dieselgemaal in Rijswijk (Zuid-Holland)
Gemaal Van Sasse bij Grave
Vijzelgemaal De Leyens, Zoetermeer
Pompwaaier, Koning Willem-Alexandergemaal, Katwijk

Geschiedenis

Inwoners van Nederland zijn ongeveer vanaf de 10e eeuw actief met waterbeheersing.[1] Dit betrof enerzijds het tegengaan van de gevaren van hoog water, en anderzijds het droog houden van het land achter de dijken. Door ontbossing, ontwateren en afgraven van onder andere turf, daalde de bodem. Een groot deel van Nederland ligt onder het zeeniveau.

Dit dwong de bewoners tot de aanleg van dijken en terpen, en tot de bouw van spuisluizen om bij laag water het overtollige binnenwater te kunnen lozen. De uitvinding en toepassing van de poldermolen (vanaf de 15e eeuw) als bemalingswerktuig is van grote betekenis geweest. Molens maakten meren droog waardoor er land werd gewonnen, maar ook het risico van overstromingen nam af.

Na de uitvinding van de stoommachine schakelde men vanaf 1850 in Nederland steeds meer over van wind- naar stoombemaling (stoomgemaal). Na 1900 werden voor de gemalen nieuwe technieken gebruikt, zoals de diesel- en elektromotor.[1]

Gemalen in watersystemen

Gemalen in watersystemen onderscheidt men op verschillende gronden.

Naar het te bemalen gebied

Naar de functie
  • een afvoergemaal
    Het gemaal dient om het water uit een bepaald gebied te pompen. Dit is de meest gebruikte toepassing.
  • een aanvoergemaal
    Het gemaal dient om water in een bepaald gebied te pompen.
  • een onderbemaling
    Dezelfde taak als een afvoergemaal, maar dan binnen het gebied van een (groot) gemaal. De aanduiding wordt ook wel gebruikt voor een klein gemaal (enkele hectares) die het water op de boezem loost.
  • een opmaling
    Dezelfde taak als een afvoergemaal, maar dan binnen het gebied van een (groot) gemaal.

Gemalen bestaan altijd uit een twee belangrijke onderdelen, namelijk een onderdeel dat het water verzet, het opvoerwerktuig, en een onderdeel dat het opvoerwerktuig in beweging zet, het aandrijfwerktuig of de motor.

Naar soort opvoerwerktuig
Schroef van schroefpomp

In de figuur hieronder een overzicht van de toepassing van opvoerwerktuigen zoals dat vanaf 1900 bij nieuwe gemalen in Nederland werd toegepast.[1] Van de schroefpompen was ruim 90% de verticaal geplaatste variant. Alleen gemalen met een capaciteit van 40 m³/min zijn opgenomen.

Opvoerwerktuig 1900-1940 1940-1965 na 1965
Scheprad1010
Vijzel2852183
Centrifugaalpomp1064547
Schroefpomp71115249
Anders21375
Totaal217226554
Onbekend59932

Naar soort aandrijfwerktuig

In de figuur hieronder een overzicht van de toepassing van aandrijfwerktuigen zoals dat vanaf 1900 bij nieuwe gemalen in Nederland werd toegepast.[1]

Aandrijfwerktuig 1900-1940 1940-1965 na 1965
Stoommachine2000
Zuiggasmotor600
Dieselmotor642830
Elektromotor124190501
Anders3823
Totaal217226554
Onbekend59932
De natte kelder van een rioolgemaal, zogenaamde valroosters voorkomen dat een persoon in de kelder kan vallen.
Droge kelder van rioolgemaal Landungsbrücken in Hamburg (D)
Boostergemaal West aan de Postjesweg in Amsterdam

Specifieke gemalen

Rioolgemalen

Een rioolgemaal wordt gebruikt in een rioolstelsel om afvalwater naar een hoger peil te brengen of over langere afstand te transporteren. Rioolgemalen zijn vaak kleiner dan de hierboven genoemde poldergemalen omdat ze een kleiner gebied bedienen en alleen afvalwater en slechts een deel van het regenwater te verwerken krijgen.

Rioolgemalen bestaan doorgaans uit een ontvangstkelder (behalve boostergemalen, zie hieronder) en een besturingsgebouwtje of besturingskast. De pompen worden nagenoeg altijd elektrisch aangedreven.

Rioolgemalen zijn onder te verdelen in drie categorieën:

Natte kelder

De pompen zijn zogenaamde dompelpompen en staan geheel onder water in de ontvangstkelder. Zo'n kelder is doorgaans minimaal 2,5 meter diep, alhoewel veel grotere dieptes ook voorkomen. De pompen worden via een geleidestang naar beneden getakeld en de perszijde van de pomp valt door middel van een klauw in een koppeling aan de persleiding. De pomp heeft aan de onderzijde een opening met een snijwerk om grove delen te versnijden.

Droge kelder

De pompen staan in een droge kelder naast de ontvangstkelder. De pompen zuigen water aan via een leiding en persen het een persleiding in.

Boostergemalen

Boostergemalen – ontwikkeld voor drinkwaterbedrijven, baggeraars, offshorebedrijven en de petrochemische industrie – worden ook ingezet voor het transport van afvalwater door persrioolleidingen. De boostertechniek betekent het verhogen van de druk in vloeistofleidingen, door de vloeistof rechtstreeks van één pompinstallatie naar de volgende te persen. Boostergemalen zijn regelbaar, ze spelen in op de hoeveelheid aangevoerd afvalwater. Het grote voordeel is dat geen ontvangstkelder nodig is. Het systeem wordt daardoor aanmerkelijk kleiner dan een traditioneel rioolgemaal. Bijkomende voordelen zijn ook dat er geen energieverlies optreedt bij de uitstroom in de kelder en dat het systeem volledig gesloten is waardoor geen geuroverlast ontstaat.

De bekendste toepassing van boostergemalen voor rioolwater is in Amsterdam van architect Maarten van Bremen. Daar is begin 2006 een nieuwe centrale rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) an de Australiëhavenweg in het Westelijk Havengebied geopend. De nieuwe rwzi zuivert een groot deel het Amsterdamse rioolwater, dat wordt aangevoerd door 49 km persrioolleiding en 4 boostergemalen.

Bedrijfszekerheid

De meeste gemalen hebben de mogelijkheid om op afstand bediend te worden, daarnaast worden ze doormiddel van telemetrie door computers bewaakt. Een computer controleert op een centrale post de werking van het gemaal. Zo wordt voorkomen dat storingen onopgemerkt blijven. Ook kan een telemetriesysteem adviezen geven over preventief onderhoud. De meeste gemalen hebben meer pompen dan noodzakelijk zodat bij uitval van een pomp een andere pomp kan overnemen (redundantie). Veel rioolgemalen hebben twee pompen terwijl er gewoonlijk slechts een tegelijk draait. Zodra er een storing in een pomp wordt gesignaleerd door de apparatuur, of bij oudere installaties door de mens, wordt de andere pomp ingeschakeld.

Overzicht bijzondere afvoergemalen

Groningen

Friesland

Overijssel

Flevoland

Gelderland

Utrecht

Noord-Holland

Zuid-Holland

Noord-Brabant

West-Vlaanderen
Zie de categorie Gemaal van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.