Stuwdam

In het waterreservoir wordt water opgeslagen. Het water heeft nu een energiepotentie doordat het een hoogte heeft. Dan gaat het water naar de turbine. Het water krijgt door het hoogteverschil een snelheid en gaat door een smalle buis. De kracht van het water zorgt ervoor dat de bladen van de turbine beginnen te draaien. De turbine hangt aan een generator die dus ook begint te draaien. De generator zet bewegingsenergie om in elektriciteit. Met de transformator krijg je een juiste spanning om dit dan op de hoogspanningsdraden te zetten. Het water dat langs de turbine is geweest stroomt gewoon verder.[1]

Voor het berekenen van de energie die is vrijgekomen tijdens dit proces gebruik je deze formule:

${\displaystyle P=\eta \rho \,Qgh\!}$

waarbij:

• P is het vermogen in watt.
• η is de efficiëntie van de turbine.
• ρ is de dichtheid van water in kilogram per kubieke meter.
• Q is het waterdebiet in kubieke meter per seconde.
• g is de valversnelling.
• h is het hoogteverschil tussen de ingang en uitgang.

De Aswandam in Egypte is een gewichtsdam

De 140-meter hoge Gordonboogdam in Australië, gebouwd in 1974

Dammen zijn in twee soorten te onderscheiden:

1. Gewichtsdam: deze dammen houden het water tegen door hun eigen gewicht. Voor deze dammen is veel materiaal nodig en vaak worden steen en zand gebruikt die op korte afstand van de bouwplaats zijn te vinden. De kern van de dam bestaat uit een niet-waterdoorlatend materiaal als klei of beton. Beide zijden van de kern worden bekleed met stenen, zand en klei. Deze dammen worden gekenmerkt door een relatief brede basis. De Norakdam is met 300 meter de hoogste gewichtsdam ter wereld.
2. Boogdam: deze hebben een gebogen vorm om de druk van het water te weerstaan en de spatkracht wordt door de boogvorm afgeleid naar de zijkanten. Deze dammen worden gemaakt van gewapend beton. Ze zijn vooral te vinden in bergachtig terrein of kloven waar de zijkanten stevig genoeg zijn om de spatkracht op te nemen.

De bouw van stuwdammen heeft een aantal potentiële voordelen. Ten eerste kan men door de aanleg van een dam de stroming in de rivier verminderen en deze beter bevaarbaar maken, mits er ook een stelsel van sluizen aangelegd wordt. Het rivierwater kan gebruikt worden voor drinkwaterproductie, voor irrigatie of voor de opwekking van waterkracht. Het ontstane stuwmeer kan biologisch gezien een aanwinst zijn door nieuwe biotopen en natuurschoon te creëren.

De aanleg van een stuwdam kan dus de mens tot groot nut dienen maar er zijn ook een aantal potentiële nadelen. Een deel van het boven de stuwdam gelegen droge land komt onder water te staan, met verlies van landbouwgrond of bebouwd areaal ten gevolge. Bewoners moeten worden herhuisvest[2], natuur- en cultuurmonumenten verdwijnen onder water.

Daarnaast verandert de rivier van karakter; de stroom, die tot dan toe sterk seizoensgebonden fluctueerde zal meestal gelijkmatiger worden. Sediment dat wordt aangevoerd zal voor de stuwdam bezinken en het stuwmeer opvullen, en de overstromingen die het land stroomafwaarts van de stuwdam vruchtbaar hielden, blijven uit (bijv. de Aswandam in de Nijl). Vis die zich boven de plaats van de stuwdam placht voort te planten, kan de paaiplaatsen niet meer bereiken. Een goed voorbeeld is het geval van de Europese zalm, een anadrome vis die een groot deel van zijn leven in de open oceaan verblijft, maar om te paren hetzelfde bronstroompje van dezelfde rivier opzoekt waar hij ooit zelf uit het ei gekropen is. Deze levenskringloop kan danig verstoord worden door de aanwezigheid van een stuwdam. Vaak worden er vistrappen ingebouwd om dit effect tegen te gaan. Als er te veel water aan het stuwmeer wordt onttrokken voor irrigatiedoeleinden kan het debiet van de rivier zoveel kleiner worden dat stroomafwaarts moeilijkheden met de watervoorziening voor irrigatie en drinkwater ontstaan. Stuwdammen geven daarom soms aanleiding tot internationale wrijving.

Barrage d'Emosson

Stuwdammen bewegen onder invloed van de waterdruk. Zo is van de stuwdam "barrage d'Emosson" in Zwitserland bekend dat de top van de dam bij een vol meer ongeveer 10 centimeter richting het dal wordt gedrukt ten opzichte van het lege meer. De beweging van stuwdammen wordt intern al vele decennia gemeten met behulp van pendulums (slingers) en omgekeerde pendulums. Recenter worden hier ook lasers voor gebruikt. De laserbundel is gericht op spiegels op de top van de dam. Als de dam beweegt, dan beweegt de spiegel mee waardoor de laserstraal op een andere wijze afgebogen wordt.

Ondanks de beveiliging zijn er diverse ongelukken waarbij stuwdammen braken bekend. Het ernstigste ongeluk in Europa met een dambreuk de afgelopen 100 jaar betreft de Malpassetdam nabij de Franse plaats Fréjus. Deze dam brak op 2 december 1959 met 423 doden tot gevolg. In de Volksrepubliek China bezweek de Banqiaodam op 8 augustus 1975. Voor evacuatie van de bewoners was geen tijd en bij deze dambreuk kwamen zo'n 26.000 mensen om het leven.

Naast bouwkundige veiligheid vormen aardbevingen, terrorisme en militaire aanvallen een risico voor stuwdammen.

Limmern dam

• De Afobakadam in de Suriname
• De Alquevadam in de Alentejo Alquelvarivier Portugal
• De Aswandam in de Nijl
• De Drieklovendam in de Jangtsekiang (China)
• De Itaipudam in de Paraná (Brazilië/Paraguay)
• De koningin-Sirikit-Stuwdam in de Maenam Nam (Thailand)
• De Our-stuwdam in de Our bij Vianden (Luxemburg)
• De Sajano-Sjoesjenskaja in de Jenisej
• De Djerdapdam bij de IJzeren Poort in de Donau
• De Hoover Dam in de Colorado
• De Gariepdam in de Oranjerivier, de grootste dam van Zuid-Afrika
• De Glen Canyondam in de Colorado
• De Grande Dixence-dam in Zwitserland, de hoogste stuwdam van Europa
• De Norekdam in Tadzjikistan, de hoogste stuwdam van de wereld
• De Derinerdam in Turkije, een van de dunste hoge dammen in de wereld
• De Revelstokedam in Canada

In België zijn er ook een aantal stuwdammen.

• De stuwdam van Les lacs de l'eau d'Heure.
• De stuwdam Barrage de la Gileppe.
• De Vesderstuwdam

Zie de categorie Dams van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.