Achter in het estuarium, waar de getij beweging zwakker is, bestaat er evenwicht tussen het kleinschalig zouttransport ver oorzaakt door turbulentie en het grootschalig zouttransport veroorzaakt door de zoetwater toevoer. Vermindering van de getijwerking behoeft niet altijd in te houden dat het zoutgehalte daalt. Wel wordt de turbulentie minder, en daarmee de menging van het zout. De zwaardere zoutmoleculen worden onder zulke omstandigheden het slachtoffer van de zwaartekracht en zakken naar de bodem, waar ze zich verspreiden om een toestand van minimale potentiële energie te bereiken. Op deze wijze dringt een aangroeiende laag van zout zeewater langs de bodem het estuarium binnen. Men spreekt dan van dichtheidsstromen, die aangedreven worden door horizontale concentratieverschillen. Er treedt een gelaagde toestand op, waarbij het zoete water zich tenslotte als een dun vlies over de zoute onderlaag verspreidt. Deze laatste situatie treedt alleen op wanneer de getijbeweging zeer klein is, zo klein als bijvoorbeeld in de Middellandse Zee, en de zoetwaterafvoer ook niet te groot. Dit laatste is het geval in de Oosterschelde, maar het eerste zeker niet. De Oosterschelde zal dan ook zelfs met een gereduceerd getij in over wegende mate een goed gemengd estuarium blijven. Dichtheidsstromen zijn alleen te verwachten op een traject van enkele kilo meters in de buurt van de Volkeraksluizen en van de toekomstige Philipssluizen, waar het getijdebiet vrij klein is. Turbulent zout transport vindt in dit gebied vanwege de gelaagdheid voornamelijk plaats in verticale zin. De geometrische verhoudingen en de bodem- morfologie van het estuarium hebben een niet geringe uitwerking op de snelheids verdeling en daarom ook op de concentratie verdeling in het dwarsprofiel. Zoals al eerder beschreven, brengt het optreden van ongelijke snelheden een vergroting van de equiconcen- tratieoppervlakken met zich mee, en versterkt het turbulente mengproces. Sommige confi guraties dragen hiertoe in het bijzonder bij. We noemen allereerst de eb- en vloedgeulen. In brede estuaria, zoals de Oosterschelde, is de getijstroom niet gelijkmatig over de breedte verdeeld. Men kan een aantal geulen onderscheiden die het grootste gedeelte van het getijdebiet voor hun rekening nemen. Bovendien is het dikwijls zo, dat de verdeling van het getijdebiet over de verschillende geulen bij eb en bij vloed verschilt. In sommige geulen zal de ebstroom groter zijn dan de vloedstroom - dit zijn ebgeulen in andere geulen overheerst de vloedstroom en men noemt ze daarom vloedgeulen. Vanzelfsprekend is de gemiddelde zout- concentratie in de vloedgeulen groter dan die in de ebgeulen. Op punten waar eb- en vloedgeulen samenkomen ontstaan grote concentratieverschillen, waardoor de turbulente diffusie in belangrijke mate versterkt wordt. Ook ondieptes tussen geulen beïnvloeden de zoutverdeling in bijzondere mate. De vloed stroom brengt een hoeveelheid water met een hoog zoutgehalte binnen in het estuarium, maar dit water wordt niet direct met het minder zoute estuariumwater gemengd. Het zoetere water wordt in eerste instantie vóór de vloedstroom uitgeduwd. Nu verplaatst het water zich sneller in de geulen dan op de tussenliggende ondiepe plekken. Deze worden dan door de vloedstroom omgeven vóórdat het zoetere water weggeduwd is. Zo ontstaan er gesloten equiconcentratievlakken, als ge volg waarvan weer een vergroting van het turbulente transport optreedt. Tenslotte wordt ook in buiten de stroom gelegen gebieden als kombergingsgebieden en havens het zoetere water bij vloed wel iets verder naar de kant gedreven, maar niet naar het bekkeneinde weggeduwd. De equiconcen tratievlakken liggen daarom minder volgens de dwarsrichting van het estuarium dan wel volgens de lengterichting; de concentratie verschillen kunnen in laterale richting aan zienlijk zijn; er kan bovendien een zekere mate van gelaagdheid ontstaan. De drie-dimensionale zoutverdeling in het estuarium kan dus door toedoen van de grootschalige getijbeweging, de bodem- morfologie en de geometrische verhoudingen een zo onregelmatig karakter vertonen, dat de beschrijving van het turbulente meng proces zowel langs theoretische als langs empirische weg op zware problemen stuit. Een tweede moeilijkheid bij de beschrijving van de zoutverdeling in een estuarium vloeit voort uit het feit dat de karakteristieke tijdschalen van de processen die bij het zouttransport een rol spelen, heel ver uit elkaar liggen. De karakteristieke tijdschaal van turbulentie ligt in de orde van grootte van enkele seconden; bij de getijbeweging moet men eer denken in uren. Het onderzoek is echter in laatste instantie gericht op een verschijnsel met nog weer een andere tijd schaal, namelijk de verandering die de evenwichtstoestand van de zoutverdeling ondergaat tengevolge van waterbouwkundige ingrepen in het estuarium. Het ontstaan van 486

Tijdschriftenbank Zeeland

Driemaandelijks bericht Deltawerken | 1977 | | pagina 12