ret ach minimum aan energie, vereist voor eei kunstmatige destratificatie, wordt ook wel de stabiliteit van een hoeveelheid water ge- no md. Of andersom gedefinieerd: On Ier de stabiliteit van een stratificatie wordt de loeveelheid arbeid verstaan die moet wo den verricht om de totale inhoud van de pu te verplaatsen over een afstand die gelijk is an de afstand tussen de zwaartepunten var de massa in respectievelijk gestratifi- cer rde en isotherme of isohaline toestand. Fig 3 brengt deze begrippen in beeld. De ree ïthoek kan worden opgevat als een seg- me it uit een V-vormig meerprofiel. In de ee: te rechthoek is het water isothermisch. He zwaartepunt bevindt zich dan ook onge- vet r op 1/3 van de diepte van de water- kol im. Toenemende verwarming van het wa ar nabij het oppervlak veroorzaakt een ten peratuurverloop, dat in het schema op twr 3 manieren wordt weergegeven: de ge- brc ren lijn geeft het verloop weer zoals zich dal ontwikkelt volgens de wet van Lambert, hei een inhoudt dat de geabsorbeerde lang- go ige straling exponentieel met de lichtweg toe eemt, en wel zonder rekening te houden me de invloed van de wind. Bij de getrokken lijn s wèl rekening gehouden met de wind- inv aed. Deze invloed werkt de verschuiving var het zwaartepunt in de gestratificeerde toe tand tegen; vergelijk Z2 (zwaartepunt zor Jer windinvloed) en Z3 (zwaartepunt met wir finvloed). On er natuurlijke omstandigheden is er vrij- we altijd sprake van windinvloed, waardoor de likte van de warmere laag over het alge- me :n veel groter is dan op grond van absorp tie illeen kan worden verwacht. Hierdoor wo dt de werkelijke hoeveelheid energie die nodig is om volledige menging te veroor zaken, aanzienlijk geringer. De stabiliteit kan behalve door de wind ook in aanzienlijke mate worden verminderd door warmteuitstra- ling 's nachts en door turbulente diffusie, ten gevolge van bijvoorbeeld het opstijgen van gasbelletjes vanuit het bodemslib. De ver houding tussen de theoretisch minimale hoe veelheid energie en de feitelijk ingevoerde hoeveelheid mechanische energie om destra tificatie te veroorzaken, wordt uitgedrukt in een getal, dat men de destratificatie efficiency heeft genoemd. De maximale stabiliteit wordt bereikt wanneer de warme waterlagen het isothermisch zwaartepunt bereiken. Als de watertemperatuur beneden deze diepte stijgt en het water een isothermische staat gaat benaderen, neemt de afstand tussen isother misch zwaartepunt en zwaartepunt bij strati ficatie af, zodat de stabiliteit daalt en ten slotte de nulwaarde bereikt. Dat is de iso thermische toestand. De opeenhoping van organisch materiaal in het hypolimnion heeft tot gevolg dat een massaal mineralisatieproces optreedt, dat een omvangrijke zuurstofonttrekking met zich brengt. Tegelijk wordt nitrificatie teweegge bracht door de bacteriën Nitrosomonas en Nitrobacter. Voor deze processen zijn zulke grote hoeveelheden zuurstof nodig, dat er zelfs zuurstofloosheid kan ontstaan. In de zuurstofloze toestand gaan zich dan een aantal bacteriologische processen ontwikke len, zoals denitrificatie, nitraatreductie, sul faatreductie en methaanfermentatie. De be langrijkste reductieprodukten zijn zwavel waterstof (H2S), methaan (CH*), ammonium (NH+4), gasvormig stikstof (N2) en het dis similatie- en reductieprodukt koolzuur (CO2), dat een verlaging van de pH-waarde veroor zaakt. Dit zuurstofloze milieu raakt bij strati ficatie dus opgesloten in de onderste water- lagen van een trog, en kan van daaruit een latente bedreiging van het leven in de boven ste waterlagen vormen. Een tijdige en niet te snel verlopende menging met andere water lagen kan de dreiging echter opheffen, zoals in het vervolg zal worden getoond. Begin juni 1972 had zich, zoals gemeld, in het zuidwestelijk deel van het Grevelingenmeer plaatselijk op 15 a 20 meter beneden het wateroppervlak een spronglaag ontwikkeld. Deze spronglaag vormde zich onder het iso thermisch zwaartepunt van de beide bespro ken putten, zodat het absolute maximum aan stabiliteit - waarbij de spronglaag samen valt met het isothermisch zwaartepunt - niet kon optreden. Als mogelijke oorzaak hiervan kan genoemd worden de invloed van de wind 259

Tijdschriftenbank Zeeland

Driemaandelijks bericht Deltawerken | 1973 | | pagina 41