worden, is het mogelijk de begrippen
grootschalig en kleinschalig nader te
omschrijven. De grens tussen groot- en
kleinschaligheid ligt in de lengterichting
ongeveer bij 1 km, in de breedterichting bij
100 m en in verticale zin kan men al niet
meer van kleinschaligheid spreken bij afme
tingen van meer dan een paar meter.
In de tijd ligt de grens bij enkele minuten.
De grootste wervels, die aangedreven worden
door de grootschalige stroom, geven hun
energie door aan kleinere wervels enzovoort,
totdat de energie tenslotte door moleculaire
wrijving omgezet wordt in warmte. De klein
schalige processen zorgen verder ook voor
de uitwisseling van kinetische energie en
materie in het dwarsprofiel; turbulentie heeft
dus een homogeniserende en stabiliserende
werking op de grootschalige stroming.
Van een volledig gemengde vloeistof kan de
grootschalige snelheidsverdeling vrij nauw
keurig berekend worden ook zonder gedetail
leerde kennis van de turbulentie. Dit is vooral
daaraan te danken dat een grootschalig
snelheidsprofiel in verticale richting altijd
gelijkvormig is, en ook daaraan dat de
verticale uitwisseling van kinetische energie
bij zo'n vloeistof in het algemeen veel groter
is dan de uitwisseling in zijwaartse richting.
Dit maakt het mogelijk te werken met een
empirische formule met een vrij algemene
geldigheid, die het effect van turbulentie
op de grootschalige waterbeweging in
rekening brengt.
Omdat het zouttransport bijna geheel
veroorzaakt wordt door de waterbeweging
kan dit verschijnsel eveneens worden onder
verdeeld in een grootschalig transport, ver
oorzaakt door de grootschalige stroming, en
een kleinschalig transport, veroorzaakt door
turbulentie. Voor het kleinschalige zout
transport zullen we soms ook de term
turbulente uitwisseling of turbulent transport
gebruiken (fig. 1).
Het turbulente transport wordt bepaald door
de mate van turbulentie, door de uitgestrekt
heid van de vlakken waar het zoutgehalte in
ieder punt gelijk is, de zogenaamde equi-
concentratievlakken en door de afstand
tussen de equiconcentratievlakken. De
uitgestrektheid van deze oppervlakken speelt
een belangrijke rol; men zou een vergelijking
kunnen trekken met radiatoren, die een
groter transport van warmte toelaten naar
mate hun oppervlakte groter is. De equi
concentratievlakken kunnen een zeer
onregelmatige vorm hebben, die sterk
afhankelijk is van de geometrische verhou
dingen en de bodemmorfologie van het
estuarium. Bij vloed stroomt water met een
relatief hoog zoutgehalte het estuarium
binnen. In het dwarsprofiel, loodrecht op de
stroomrichting, is de snelheid niet overal
even groot; al naargelang de afstand tot
bodem of oevers of al naargelang de bodem
helling zorgen wrijvingsverschijnselen voor
een zekere afremming. Het grootschalig
zouttransport is daarom in verschillende
punten van het dwarsprofiel ongelijk, en
daardoor ontstaan sterk vertrokken equicon
centratievlakken. Het grillige karakter van de
zoutverdeling in de dwarsrichting en de
daarmee samenhangende sterke turbulente
uitwisseling maken voor de berekening
van de grootschalige eigenschappen, waar
men in de praktijk in is geïnteresseerd, ook
kennis van de detailstructuur van de zout
verdeling noodzakelijk.
Al eerder werden de zoetwatertoevoer, het
getijvolume en de estuariummorfologie ge
noemd als de bepalende factoren voor de
zoutverdeling in het estuarium. Om een dieper
inzicht te geven in het zout-zoet vraagstuk,
zal de rol van elk van deze factoren nu
afzonderlijk besproken worden.
De getijbeweging draagt bij tot zowel het
grootschalig als het kleinschalig zouttransport.
Het grootschalig zouttransport is bij vloed
naar het estuarium gericht, en bij eb naar
zee. Tengevolge van het turbulente zout
transport is het zoutgehalte van het bij eb uit
stromende water kleiner dan het zoutgehalte
van het bij vloed binnenstromende water.
Het getij speelt ook hierin een zeer belang
rijke rol: het verhoogt de turbulentiegraad,
en vergroot zowel de concentratieverschillen
als de equiconcentratieoppervlakken. Aan
gezien de turbulentie altijd een zouttransport
teweegbrengt van grotere naar kleinere
concentraties, is ze onveranderlijk naar het
estuarium gericht. Bij vermindering van de
zoetwatertoevoer zou er dus door toedoen
van de getijbeweging een effectief zout
transport naar het estuarium ontstaan, dat
toeneemt met het vloedvolume. Men vergelijkt
de werking van het getij op de zoutverdeling
van een estaurium dan ook wel met die van
een roerstaaf.
De zoetwatertoevoer echter verhindert de
volledige verzilting van het estuarium; er stelt
zich een zoutevenwicht in waarbij gemiddeld
over een getijcyclus geen zouttransport
plaatsvindt tussen de zee en het estuarium.
In de mond van het estuarium, waar het
turbulente transport klein is, wordt de kleinere
concentratie van de ebstroom gecompenseerd
door het grotere ebvolume, dat gelijk is aan
het vloedvolume plus de opperwaterafvoer.
485
