Het gebruik van water

Waterhuishouding van de Veluwe

Regenwater dat op de Veluwe valt, zakt in de bodem en stroomt grotendeels ondergronds naar de lager gelegen omgeving. Neerslag die midden op de Veluwe valt volgt een lange en diepe weg en treedt pas eeuwen later uit als kwelwater in de Betuwe, Gelderse Vallei, IJsselvallei en Flevopolders. Neerslag die aan de rand van de Veluwe valt volgt een kortere en minder diepe weg. Een deel ervan treedt al na decennia uit in beken aan de rand van de Veluwe en loopt vervolgens bovengronds naar de lager gelegen omgeving.

De scheefstaande lagen in een stuwwal maken de stroming van  grondwater een stuwwal heel ingewikkeld. Grondwater stroomt vooral door grind- en zandlagen en niet door leem en klei. Lagen zand kunnen ingesloten zijn door leem en klei (‘kleischotten’), waardoor het grondwater niet kan wegzakken. Zo ontstaan ondergrondse waterreservoirs met een ‘schijngrondwaterstand’ die vele meters hoger kan liggen dan het grondwater in de omgeving, dat geleidelijk afloopt naar de lagere omgeving. Het is lastig te zeggen waar reservoirs en kleischotten zitten. Als je in een stuwwal gaat graven kan je per ongeluk een kleilaag raken en dan kan een reservoir leeglopen, waardoor hogerop een beek droogvalt en  lager gelegen kelders vol water komen te staan. Daar waar het water van een ondergronds waterreservoir over een kleischot stoomt komt het dichter aan de oppervlakte. Dat kan je vaak zien aan de soortensamenstelling van de vegetatie. Bij het graven van sprengenbeken.

Opgeleide beken

In het afgelopen millennium is de afwatering van de beekdalen drastisch veranderd. Om het beekwater te kunnen benutten voor het opwekken van waterkracht heeft men de natuurlijke beek verlegd van het laagste deel van de dalbodem naar de zijkant van het dal. Daar werd het beekwater verder geleid door een gegraven waterloop met een veel kleiner verval dan dat van de dalbodem en de natuurlijke beek. Zodra – stroomafwaarts – het niveauverschil tussen dalbodem en ’opgeleide beek’ groot genoeg was (ca. 2 m) kon het beekwater worden benut voor het aandrijven van een waterrad.

Na het passeren van een waterrad werd het water opnieuw opgeleid, om een paar kilometer stroomafwaarts een volgend rad aan te kunnen drijven. Het beekwater kon naar beide zijkanten van het beekdal worden opgeleid.

Doordat een opgeleide beek boven de lokale grondwaterspiegel ligt kan het beekwater door de beekbodem weglekken en naar het midden van het dal stromen. Om dat te voorkomen werden de bodem en zijkanten van de opgeleide gedeelten voorzien van een leemlaag. De leem werd gewonnen in ‘leemkuilen’ in de leemlagen van de stuwwal.

Als een opgeleide beek ‘s zomers droog komt te staan kan de leembekleding lek raken door het ontstaan van krimpscheuren of  graafactiviteiten van kinderen, honden of mollen. Alleen als de beek ’s winters weer voldoende water voert kunnen de lekken weer dicht slibben.


Sprengen

Om de watermolens te voorzien van meer water werd de bovenloop van de natuurlijke beek verdiept en stroomopwaarts verder uitgegraven, zodat meer grondwater de beek kon instromen. Ook werden de beken voorzien van ‘sprengen’. Dit zijn kunstmatige zijbeken die in de zijkanten van het beekdal werden uitgegraven tot onder het grondwaterniveau.


Drie soorten watermolens

Aan de randen van de Veluwe lopen wel 150 beken. Aan die beken stonden ooit wel 195 watermolens. Daardoor is de Veluwe is een van de oudste industriegebieden van ons land. De meeste watermolens op de Veluwe hadden een ‘bovenslagrad’. Daarbij wordt het water van de beek via een goot over het rad heen geleid. Door een sleuf in de goot viel het water op de schoepen van het rad, waardoor het rad ging draaien.

Bovenslagraderen werden gebruikt in beken met weinig water en veel verhang (helling). Ze hebben het voordeel dat al het water van de beek kan worden benut. Het vermogen van zo’n rad hangt af van het debiet van de beek (liters water per seconde) en de valhoogte van het water (diameter van het rad).

Bij laaglandbeken met een gering verhang en een groot debiet werd doorgaans een onderslagrad gebruikt. Daarbij wordt het water via een goot onderlangs tegen de schoepen van het waterrad geleid. Daar hadden de beken in het Renkums Beekdal echter te weinig water voor. Een tussenvorm is het middenslagrad. Daarbij wordt het water op halve hoogte van het rad op de schoepen geleid. In het Renkums Beekdal werd één molen aangedreven door een middenslagrad, namelijk de Halveradsmolen aan de Halveradsbeek.