Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 06-08-2022

Stroomsnelheid

betekenis & definitie

is de snelheid, uitgedrukt in m per sec., in zee ook wel in knopen of Engelse mijlen van 1852 m per uur, waarmede het water in een kanaal, een rivier of in zee stroomt.

In het dwarsprofiel ener rivier neemt de snelheid van de oever af spoedig toe om nabij de grootste diepte haar maximum te bereiken; ten opzichte van de diepte is de snelheid het kleinst nabij de bodem, toenemende naar de oppervlakte of op geringe diepte daaronder. In een verticaal is de gemiddelde snelheid ca 6/7 van de oppervlaktesnelheid en wordt aangetroffen op ca 6/10 van de diepte onder de oppervlakte. De snelheid neemt toe bij wassende rivier en af bij vallende rivier. Ingewikkelder nog is de toestand op benedenrivieren, waar de snelheid bij de kentering van het getijde nul wordt, in de andere richting toeneemt en daarna weer gaat afnemen en nul wordt enz. Een groot aantal formules zijn opgesteld om uit het verhang , de gemiddelde of hydraulische straal en de aard van het rivierbed de gemiddelde snelheid in het dwarsprofiel te berekenen. Zij zijn wel geschikt voor theoretische beschouwingen, ontwerpen enz., doch niet tot bepaling van de afvoer ener rivier, omdat door veranderlijkheid van afvoer en dwarsprofielen de waterbeweging niet gelijkmatig is, zoals bij de afleiding der formules ondersteld wordt, en bovendien het verhang, dat bijv. op de Nederlandse grote rivieren tussen 0,0001 en 0,0002 ligt, voor een riviervak van beperkte lengte moeilijk nauwkeurig is te bepalen.

Stroomsnelheidsmetingen hebben meestal ten doel de stroomsnelheid op een voldoend aantal plaatsen ener rivier te leren kennen, ten einde de afvoer te kunnen bepalen. De daartoe gebruikte toestellen zijn:



a. Drijvers

De af te leggen weg wordt bepaald door twee evenwijdige richtingen of raaien, aangewezen door baken op één of beide oevers en zo na mogelijk loodrecht op het stroombed. De afstand der raaien moet niet te klein zijn (dikwijls 100 m) om de invloed van een fout in de tijdswaarneming klein te maken. De drijver wordt ca 25 m boven de bovenste raai uitgezet om bij het passeren dier raai de snelheid van het water te hebben.

1. Flessen of holle metalen bollen, waarvan alleen de hals of steel boven water uitsteekt om van een vlagje te worden voorzien. Hiermede meet men dus de snelheid aan of nabij de oppervlakte. Om de snelheid op zekere diepte te meten, verbindt men twee even grote bollen, waarvan de onderste op zich zelf zou zinken, door een koord; het samenstel zal de gemiddelde snelheid van elk der bollen afzonderlijk aannemen.
2. Cabeose of hydrometrische staaf of Krayenhoffse drijver is een houten stok, die aan het ondereinde door gewichten wordt bezwaard, zodat hij zo na mogelijk tot de in de drijfrichting aanwezige diepte reikt.



b.
1. Het molentje van Woltmann.
2. De buis van Pitot berust op het verschil in hoogte, dat het water in twee open buizen zal aanwijzen, wanneer het horizontaal omgebogen ondereinde der ene buis tegen de stroom gericht, het ondereinde der andere naar boven omgebogen is.
3. Het stroomkwadrant met graadverdeling heeft in zijn middelpunt een koord bevestigd, waaraan een bal is opgehangen, zodat met de bal in de stroom hangende het koord een hellende, op het kwadrant af te lezen stand aanneemt. Het toestel is in het bijzonder geschikt om in korte tijd een aantal waarnemingen aan de oppervlakte te doen, waarbij met niet te grote nauwkeurigheid kan worden volstaan.

Een werkwijze, die meer gericht is op het meten van de afvoer van de waterloop is de chemische meting: de stroomsnelheid en het dwarsprofiel komen hier geheel niet aan te pas. Bij deze methode wordt in de waterloop een bekende en constante hoeveelheid zoutoplossing van bekende en constante concentratie gedurende enige tijd ingevoerd. Op enige afstand benedenstrooms, wanneer verwacht kan worden dat de zoutoplossing zich volkomen met het stromende water heeft gemengd, worden dan monsters genomen, waaruit door titrering de zoutconcentratie wordt bepaald. De bekende afvoer en concentratie van de oorspronkelijke zoutoplossing en de gevonden concentratie van het monster geven op zeer eenvoudige wijze de gezochte afvoer. Deze methode is alleen bruikbaar voor betrekkelijk kleine waterlopen, die een vrij grote mate van turbulentie hebben, want men moet verzekerd zijn van een goede vermenging van de zoutoplossing. Zij kan dus geen toepassing vinden bijv. op onze grote rivieren.

Verschillende der bovengenoemde typen zijn ook op zee bruikbaar. Speciaal voor de zee heeft men nog een electro-geo-magnetische stroommeter, die de snelheid van zeewater meet als van een electrische geleider die zich beweegt t.o.z. van het aardmagnetische veld door middel van de geïnduceerde electromotorische kracht. Deze kan vanaf een varend schip worden gebruikt.

Lit. Voor rivieren in de gewone waterbouwkundige handboeken. Speciaal voor de zee: H. Thora de, Methoden zum Studium der Meeresströmungen (Berlin 1933); V. Romanovsky, Les mesures directes des courants marins. Ann-Hydrographiques 21, 1949, p. 289; W. S. v. Arx-Papersin, Phys.Oceanography, Woods Hole 11, 1950, no 3.

< >