Onder invloed van de ruwheid van de bodembe
scherming veranderen ook de vorm en uitgestrekt
heid van de ontgronding.
V' GEMIDDELDE SNELHEID
Zoals hierna zal blijken is het mogelijk deze vragen voor het grootste gedeelte aan de
hand van de proeven te beantwoorden.
Gebleken is, dat bij alle twee-dimensionale ontgrondingsproeven het verband tussen
O max en de tijd, wanneer het wordt uitgezet op dubbel logaritmisch papier, wordt
voorgesteld door een rechte lijn. Bovendien lopen alle lijnen vrijwel evenwijdig. In
woorden uitgedrukt: O max kan worden benaderd door een machtsfunctie van de tijd,
waarbij de exponent (a) van de machtsfunctie constant is en tot uitdrukking komt in de
hellingshoek van de lijnen. De plaats van de lijnen in het diagram wordt bepaald door
de eigenschappen van het bodemmateriaal en door de hydraulische omstandigheden.
Onder de hydraulische omstandigheden is vooral de stroomsnelheid op de rand van de
bodembescherming van betekenis. Ze is niet op alle diepten even groot, maar neemt als
regel vanaf de bodem in de richting van het wateroppervlak toe. Deze in verticale zin
veranderende snelheid wordt afgebeeld in een zogenaamde snelheidsverticaal, waarvan
de vorm sterk wordt beïnvloed door de ruwheid van de bodem, en in sluitgaten ook
door de vorm van de drempel. Als voorbeeld is in een bijgevoegde figuur de vorm van
de snelheidsverticalen getekend die zouden kunnen behoren bij een gladde bodembe
scherming van bijvoorbeeld asfalt, en bij een ruwe bodembescherming, gemaakt van een
zinkstuk met steenbestorting.
De gemiddelde stroomsnelheid over de verticaal wordt meestal beschouwd als 'de'
stroomsnelheid ter plaatse. Bij eenzelfde gemiddelde stroomsnelheid kunnen snelheids
verticalen van verschillende vorm behoren, afhankelijk van de ruwheid van de bodem
verdediging. Een gladde bodemverdediging geeft een korte, diepe ontgrondingskuil met
een steile aanzethelling, terwijl een ruwere bodembescherming een minder diepe
maar veel langere ontgrondingskuil tot gevolg heeft.
Naast de vorm van de snelheidsverticaal blijkt nog een andere stromingskarakteristiek
van invloed te zijn. Verschillende ontgrondingsproeven die werden uitgevoerd met
dezelfde gemiddelde stroomsnelheid en nagenoeg dezelfde vorm van de snelheidsver
ticaal, bleken toch ten opzichte van elkaar aanzienlijke afwijkingen in ontgrondingsdiepte
en kuilvorm op te leveren. De verklaring hiervoor moet worden gezocht in het zoge
naamde turbulentieverschijnsel, dat als volgt kan worden verduidelijkt. Wanneer men het
verloop van de stroomsnelheid in een vast punt van de verticaal registreert, dan blijkt
die snelheid in de tijd niet constant te zijn, maar te fluctueren rond een gemiddelde
414
