1. Wat is waterverplaatsing?

Wanneer een schip in het water ligt, neemt het ruimte in. Het water dat eerst op die plek zat, wordt opzij en naar beneden gedrukt. Die hoeveelheid water noemen we de waterverplaatsing.

Een schip dat zwaarder wordt, moet meer water verplaatsen om te blijven drijven. Daarom zakt een schip dieper wanneer er lading, ballast, brandstof of drinkwater aan boord komt.

Terug naar boven

2. De wet van Archimedes

De basis van waterverplaatsing is de wet van Archimedes. Die wet zegt dat een voorwerp in water een opwaartse kracht ondervindt die gelijk is aan het gewicht van het water dat het verplaatst.

Voor een binnenvaartschip betekent dit:

• komt er meer gewicht aan boord, dan zakt het schip dieper;
• zakt het schip dieper, dan verplaatst het meer water;
• door meer water te verplaatsen ontstaat meer opwaartse kracht;
• het schip komt weer in evenwicht.

Dat evenwicht is de reden dat een schip niet zomaar blijft zakken zolang het voldoende drijfvermogen heeft.

Terug naar boven

3. Waarom een stalen schip blijft drijven

Een veelgestelde vraag is waarom een stalen schip blijft drijven terwijl een stuk staal of een anker zinkt. Het antwoord zit niet alleen in het materiaal, maar vooral in de vorm.

Een schip is geen massief blok staal. Het heeft een grote romp met veel volume. In die romp zitten tanks, verblijven, machinekamer, lege ruimtes en constructiedelen. Daardoor is het gemiddelde gewicht per kubieke meter lager dan dat van massief staal.

Terug naar boven

4. Waterverplaatsing en diepgang

Waterverplaatsing en diepgang horen direct bij elkaar. Een leeg schip ligt hoog en verplaatst minder water. Een geladen schip ligt dieper en verplaatst meer water.

Daarom is diepgang aan boord zo belangrijk. De diepgang vertelt niet alleen iets over hoe diep het schip ligt, maar ook over hoeveel gewicht het schip ongeveer draagt.

• Leeg schip: weinig waterverplaatsing, geringe diepgang.
• Half geladen schip: meer waterverplaatsing, grotere diepgang.
• Vol geladen schip: maximale waterverplaatsing binnen de toegestane grenzen.

Terug naar boven

5. Waterverplaatsing en belading

Tijdens het laden neemt het totale gewicht van het schip toe. Het schip zakt daardoor dieper en verplaatst steeds meer water. Iedere ton lading moet uiteindelijk worden gedragen door extra opwaartse kracht.

Bij droge lading zie je dit duidelijk aan de inzinking van het schip. Bij tankvaart gebeurt hetzelfde, maar dan met vloeibare lading in tanks. Ook ballastwater, bunkers, drinkwater en voorraden tellen mee in het totale gewicht.

Terug naar boven

6. Waterverplaatsing en stabiliteit

Waterverplaatsing heeft ook invloed op stabiliteit. Wanneer een schip rechtop ligt, werkt de opwaartse kracht door het drukkingspunt van het onderwaterschip. Als het schip helt, verandert de vorm van het onderwaterschip en verschuift dit drukkingspunt.

Die verschuiving bepaalt of het schip vanzelf terug wil komen of juist verder wil hellen. Daarom is waterverplaatsing nauw verbonden met begrippen als zwaartepunt, drukkingspunt, vrij vloeistofoppervlak en oprichtend moment.

Terug naar boven

7. Zoet water en zout water

Een schip ligt niet overal exact even diep. Dat komt onder andere doordat zoet water en zout water niet dezelfde dichtheid hebben.

Zout water is iets zwaarder dan zoet water. Daardoor levert zout water bij hetzelfde volume meer opwaartse kracht. Een schip ligt in zout water dus meestal iets hoger dan in zoet water.

• Zoet water: lagere dichtheid, schip ligt iets dieper.
• Zout water: hogere dichtheid, schip ligt iets hoger.
• Overgangsgebieden: controleer diepgang extra zorgvuldig.

Terug naar boven

8. Waterverplaatsing, weerstand en brandstofverbruik

Hoe dieper een schip ligt, hoe groter het deel van de romp dat door het water moet. Dat geeft meer weerstand. Een zwaar geladen schip vraagt daardoor meer vermogen dan een leeg schip.

Meer waterverplaatsing kan zorgen voor:

• meer nat oppervlak van de romp;
• meer wrijving langs het onderwaterschip;
• grotere boeg- en hekgolven;
• meer benodigde voortstuwing;
• hoger brandstofverbruik.

Daarom is snelheid kiezen in ondiep of smal vaarwater belangrijk. Te hard varen met veel waterverplaatsing kan zorgen voor extra golfslag, zuiging, squat en onnodig brandstofverbruik.

Terug naar boven

9. Praktijkvoorbeeld binnenvaart

Stel: een tankschip wordt geladen. Voor het laden ligt het schip hoog op het water. Tijdens het laden komt er steeds meer gewicht in de ladingtanks. Het schip zakt dieper en verplaatst meer water.

Als het schip bijna volledig geladen is, is de waterverplaatsing veel groter dan bij vertrek in lege toestand. Dat merk je aan:

• de grotere diepgang;
• langzamer reageren bij manoeuvreren;
• meer afstand nodig om af te stoppen;
• meer weerstand tijdens het varen;
• ander gedrag bij wind, stroom en bochten.

Terug naar boven

10. Veelgemaakte misverstanden

Misverstand 1: waterverplaatsing is hetzelfde als draagvermogen

Dat klopt niet. Waterverplaatsing is het totale gewicht van het schip plus alles aan boord. Draagvermogen gaat over hoeveel lading het schip kan meenemen.

Misverstand 2: een schip drijft omdat er lucht in zit

Dat is te simpel gezegd. Lucht en holle ruimtes helpen, maar uiteindelijk blijft het schip drijven omdat het genoeg water verplaatst om zijn totale gewicht te dragen.

Misverstand 3: alleen grote zeeschepen hebben waterverplaatsing

Iedere boot en ieder schip heeft waterverplaatsing. Van roeiboot tot duwbak en van rondvaartboot tot motortankschip.

Misverstand 4: als het schip blijft drijven is alles goed

Dat is een gevaarlijke gedachte. Een schip kan blijven drijven en toch verkeerd beladen zijn, te weinig stabiliteit hebben of te diep liggen voor het vaargebied.

Terug naar boven