Experimenteel onderzoek naar waterbeweging in een rivier met kribvak en uiterwaard

Bij overstroomde kribben in een rivier met uiterwaard zijn grootschalige horizontale wervels te verwachten. Het tijdsgemiddelde langssnelheidsprofiel in dwarsrichting is bepalend voor het ontstaan van grootschalige wervels. In het kribvak vindt een grote richtingsvariatie in ruimte en tijd plaats. Deze variatie zorgt voor een grote uitwisseling van impuls, wat in de praktijk kan leiden tot uitwisseling van stoffen en fijn sediment. Benedenstrooms van de krib is een verticale neer aanwezig. In het kribvak is geen horizontale neervorming geconstateerd. Wel zijn de snelheden daar zeer laag. Achterloopsheid is te verklaren door een slingering van de kroming om de wortel van de krib heen. Bij relatief lage snelheden in de uiterwaard zijn de wervels vanuit de hoofdgeul dominant en zorgen die ervoor dat er een sterke stroming vanuit de hoofdgeul op de wortel van de krib gericht staat. De turbulente intensiteit op de dwarsraai midden in het kribvak heeft een lokaal en een absoluut maximum op de buigpunten van het horizontale snelheidsprofiel. De locatie van de maxima komt overeen met de theorie betreffende Kelvin-Helmholtz instabiliteiten. De grootte van de maxima kan echter niet gerelateerd worden aan de grootte van de gradiënt van de langssnelheid; de grootste fluctuaties vinden plaats op de overgang, daar waar de gradiënt significant kleiner is dan in de hoofdgeul. De kribben forceren in de hoofdgeul een grote gradiënt van de langssnelheid. Hierdoor worden horizontale wervels gevormd. Door de grote weerstand van de benedenstrooms kribben, vindt advectie plaats van de wervels naar de uiterwaard, wat grote snelheidsfluctuaties op de overgang tot gevolg heeft. Zo ontstaat er een grote impulsoverdracht van de hoofdgeul naar kribvak en uiterwaard.Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience