Ontwikkeling van een methode voor het voorspellen van zoutverdelingen in estuaria, kanalen en zeeën

ONTWIKKELING

VAN

EEN METHODE

VOOR

HET

VOORSPELLEN

VAN

ZOUTVERDELINGEN

IN

ESTUARIA,

KANALEN

EN

ZEEËN

RIJKSWATERSTAAT DElTADIENST

ONTW IKKELING VAN EEN METHODE VOOR HET VOORSPELLEN VAN ZOUTVERDELINGEN IN

ESTUARIA I KANALEN EN ZEEEN

DOOR Ir P.V d B U RG H RIJKSWATERSTAAT - DELTADIENST AFDELING WATERHUISHOUDING c.c. JAN UAR f 1972 01 - 72

INHOUD

I_ ZOUTVERDELINGEN IN ESTUARIA.

1.1 Inleiding.

11. DE GESCHIEDENIS INZAKE HET ZOUTONDERZOEK VAN DE ROTTERDAMSE WATERWEG.

11.1 De periode van 1868 ..1920.

II.Z

De periode van 1920 ...1930. 11.3 De period$ van 1930 ...1950. 11.4 De periode van 1950

...

1960. 11.5 De periode nà 1960.

r

rr ,

OVERZICHT VAN DE. VERZAMELDE MEETGEGEVENS INZAKE DE ZOUTVERDELING VAN DE NIEUv.'E.WA1:ERWEG,.

111.1 Inleiding.

111.2 De vroegste metingen Van

i892

en 1905. 111.3 De metingen van 1907 en 1908.

111.4· De metïngen van 1926 en 1928. 111.5 De metingen in de dertiger jaren. 111.6 De metingen in de veertiger jaren. 111.7 De metingen

in

de vijftiger jaren. 111.8 De metingen in de zestiger jaren. 111.9 De metingen in de zeventiger jaren.

IV. DE ZOUTVERDELINGEN IN DE OVERIGE NEDERLANDSE ESTUARIA.

IV.l Zoutgegevens van de Brie1sche Maás. 1V.2 Zoutgegevens van het Haringvliet.

IV.4 Zoutgegevens van de Oosterschelde - Keeten - Mastgat -Zijpe - Krammer - Volkerak.

IV.5 Zoutgegevens van de Westerschelde.

IV.6 Zoutgegevens van de Eema.

IV.7 Zoutgegevens van de Waddenzee ...Zuiderzee. lv.8 Zoutgegevens van de Noot'dzee.

V. DE BEWERKING VAN DE BESCHIKBARE GEGEVENS.

V.1 Algemeen.

V.2 De longitudinale zoutverdeling van de Nieuwe Waterweg. V.3 Toepassing van de advectieve methode op de gegegevens

van het Haringvliet.

V.4 Toepassing van de adveqtieve methode op de Oosterschelde. V.5 Toepassingen van de advectieve methode op de Eems.

v.6 Samenhang tussen de gemiddelde transportcoëfficiënt D, de rivierafvoer en het vloedvolume van een estuarium.

V.7 Het onderzoek naar dè tweede dimensie van de zoutverdeling., V.7.1 De verticale zoutverdeling in de Nieuwe Waterweg.

V.7.2 De verticale zoutverdeling in de mond van het Haringvliet•. V.7.3 Ret verloop van de.zoutverdeling in verticale zin bij

de Westerschelde.

V.7.4 H~t verloop van de zoutverdeling in verticale zin bij de Westerschelde.

V.7.5 Samenvatting en conclusie.

VI. TOEPASSINGEN VAN DE ONTWIKKELDE FORMULES.

VI.1 Zoutverdeling op het traject Oosterschelde tot Volkerak vb6r de afsluiting van het Volkerak in 1969.

Vt.2 De zoutverdeling op het traject Oosterschelde ~ Volkerak nà de afsluiting van het Volkerak in 1969.

VI.:5 De zoutverdeling in de Zuiderzee v66r de afsluiting in 1932.

VI.4 De zoutverdeling in de Noordzee.

VI.4.1 Hydrografisch overzicht.

VI.4,.2 De aanvoer vaD zoet water.

VI.4.3 Kwalitatief overzicht van de zoutverdeling.

VI.4.4 Kwalitatieve benadering van de zoutverdeling.

VI.5 De zoutverdeling in scheepvaartkanalen.

VI.5.l Algemeen.

VI.5.2 Het kanaal van Gent naar Terneuzen vóór 1965.

VI

.

5

.3

Het kanaal van Gent ~aar .Terneuzen nà 1.969.

VI.5.4 Het Noordzeekanaal gedurende de zestiger jaren.

VI.5.5 Perspectief.

VII. ENKELE PROBLEMEN VAN BIJZONDERE AARD.

VII.l Algemeen.

\

VII.l.l De evenwichtstoestand in de zoutverdeling.

VII.1.2 De invloed van een zijrivier ot haven.

VII.1.3 De invloed van de diepte in het overgangsgebied tussen zee'en rivier.

VII.1.4 De invloed van de diepte van het rivierbed.

VII.l.5 De invloed van het Deltaplan.

VII.l.6 De invloed van de zoutverdeling op de sedimentaties.

VltI. CONCLUSIES EN PERSPEKTlEVEN.

LITERATUUROVERZICHT.

·1-.I.Zoutverdelingen in estuaria.

I.1 Inleiding.

De zorg voor een goed leefmilieu treedt als

"ft

van de belang~ijk-ste welzijnsfactoren in belang~ijk-sterk toenemend. mate op de voorgrond. Dit geldt in het bijzonder voor die gebieden waar de bevolkingsdichtheid het grootst is en de industrieële activiteiten het sterkst ontwikkeld zijn en uit dien hoofde het menselijk handelen de diepst ingrijpende gevolgen heeft.

Tot

deze gebieden behoren ongetwijfeld de kustgebieden waar getracht

.

..

~

wordt een maximaal gebru1k te maken van de aangrenzende zeeen of oceanen voor verschillende doeleinden n.l. als voedselbron, als transportweg en als recreatief element. Tegelijkertijd worden de estuaria en de zeeën gebruikt om er afvalproducten uit de samenleving in te lozen. Deze lo-zingen zijn in toenemende mate het onderwerp van discussie, omdat gevreesd wordt dat de hoeveelheid en de soort van de afvalproducten een bedreiging vormen voor het aquatische leven in de randzeeën en oceanen. Voor een juiste beoordeling van de ernst van deze bedreiging is in de eerste plaats een goede kennis vereist van de pbysische. chemische en biologische pro-cessen die in de eatuariën en zeeën plaats hebben. De kennis van de phy-sische processen vormt hierbij een onmisbare gronds1ag voor bet onderzoek naar de chemische en biologische processen in estuariä, en randzeeën. lIo-ewelin theoretisch opzicht reeds een goed inzicht bestaat in de

physische processen, is het niettemin nog niet goed mogelijk gebleken op eenduidige wijze de veranderingen te voorspellen. die de physische fac-toren ondergaan als gevolg van menselijke ingrepen in eetuarium-gebied9n zoals het verdiepen van vaargeulen, het aanleggeR van havens, de. kunst-matige en natuurlijke veranderingen van d. opperwaterafvoeren en getij-factoren. Een goede mogelijkheid voor het ontwikkelen van een voorspel-lingsmethode deed zich voor aan de hand van de gegevens van de Nieuwe Waterweg. die nu sinds ong~ve~~ honderd jaar de verbinding vormt tussen Rotterdam en de Noordzee. Bij de plannen van Caland werd de plaats~van de doorsteek door de duinen niet alleen zodanig gekozen dat een zo kort mogelijke verbinding met de zee werd verkregen, maar tevens omdat op de gekozen plaats de overgang tussen rivi,r eonzee veel dichter bij de kust lag dan op andere .plaatsen zoals het Brielsche Gat, het Goereese Gat of het Brouwershavensche Gat.·· '.•

Hoewel v-4.l ""ÓnzekeThedaJlhet.uitvoeren "VanQe> planne,ntot een liaagstul( ~aakten, is de zoutpenetratie en de mogelïjke-verzilting van bet aan de Nieuwe Waterweg·grenzende gebied aanvankelijk niet als een bedreiging ge -zien. De gegevens van net zoutgehalte van rivier- en ~eewater waren nog schaars en het inzicht in het verziltingsmechanisme ontbrak to~n nog vrij -wel geheel. In de loop der jaren zijn schoksgewijze ervaringen opgedaan die h.et rijpen van.-een inzicht in hoge mate-hebben bevorderd.

Hoeliel veel waarnemingsmateriaal in de-loop der jaren verloren is gegaan, zijn.de beschikbare gegevens van onschatbare waarde gebleken om de eomplexe verschijnselen die zich in de natuur voordoen te bestuderen. In

dit opzicht kan de Nieuwe Waterweg als een laboratorium model op ware grootte worden bescho~wd. Het regelmatig verloren gaan van waarneming s-materiaal is mede een .stimulans geweest om de onderhavige studie op schrift

te stellen. Tevens is op systematische wijze nagegaan of de conclusies uit de gegevens van de Nieuwe Waterweg van toepassing zijn op de physische processen in andere estuaria. Ook hierbij is aan de toetsing met waa r-nemingsresultaten uit.VQerig aandacht bestèed.

-De veranderingen dié de afsluitingswerken van het Volkerak in 1969 en van ~et Haringvliet in 1970 hebben veroorzaakt, worden vergeleken met de resultaten die de ontwikkelde.yoorspellingsmethode hierbij biedt. Verschillende andere in·de natuur voorkomende complicaties zijn hierbij tevens aan een onderzoek ondërwoj:peil..

. Voorts is een vergelijking gemaakt tussen de zoutverdelingen in open ~etijwate~en en afgesloteri sche~pvaartkanalen.

Tevens is de zou~verdeling van de Zuiderzee vóór de afsluiting in

1

932

en van de Noordzee in de beschouwingen betrol~en. Hierbij blijkt dat de resultaten van het ondérzoek in de Nieuwe Waterweg tevens van toepas -~ing zijn op de zoutv'erdelingen in'dergelijke ze·eën. Dit opent perspe c-tieve.nom bij het bestuderen van di,spersies van.afvalstoffen in zeeën g e-bruik te maken vaa.d~ wetmatigheden, die voor zoutverdelingen ZijD afge~eid ...~':',.Di-chtheidss:tromendoen zich eveneens voor bij de;lozingen van verwarmd

koelwater. D90rgaans wordt.er van uitgegaan dat e~ een volledige menging tot stand komt met het ontvangende- wat'er hetgeen ond!,r'natuurlijke omsta n-digheden nooit het geval-zal·zijn.

Tenslotte zal de kennis over de zoutverdellng van groot belang zijn om waterloopkundige problemen in de praktijk op te lOBsen, daar het meten van zoutverdelingen een eenvoudiger middel is dan het meten van snelheden in,getijwateren waarin dichtheidsverschillen een rol spelen.

3

-.

:....

-lI. De geschiedenis inzake -het zoutonderzoek van·de RottèrdtlJlt8cheWaterweg.

2 L t

11.1 De periode van 1868 - 1920.

g r

De g-eschiede1'lisvu de Nieuw6- Waterweg ·begint·in 1868 met de door-~teek van een buitendam. waardoor ~en verbinding tot stand komt tussen het Scheur en de Noord$e. over een lengte VaD ongeveer ~300 m met een bod••breedte YaD 10..op.een diepte v~ 2 • onder L.W.

In

deze studie zal worden voorbijgegaan aan de interessante details be-treffende de ontwikkel,ing van het·dwarsprofiel van deze·nieuwe verbin-ding met de zee en zal meer in het bijzonder aandacht worden geschonken aan de verande~ingen die het zoutgehalte van het water van de Rotterdam

-sche Waterweg ln de-l~op van dt jaren hèeft'ondergaan ale gevolg van de invloed van het zoute water van d'e Noordze •

Re·eds in een vroeg ..stadium ,van het bestaan van de Rotterdamache W ater-wèg is het gevaar voor de dreigende verzilting vanuit zee onderkend. Het ·practische.belang van de _drinkwatervoorziening heeft hierbij ongetwijfeld

de belangrijkste rOl gespeeld. Immers onttrokken .Rotterdam, Schiedam,

.

Delft, Vlaardil1gen en·Maassluis zo-et water aàn de Nieuwe Waterweg en Nieuwè Maas,voor·de·drinkwatervoorziening·van de bevolking. Het meest zeewaa·rts gelegen leidingwaterbedrijf' van Maa.ssluis heeft in dit stadium ~ de ontwikkelingen met gróte interesa~·gcvolgd. De·vroegste zoutmetingen in de.Nieuwe Waterweg ·zijn-niet'meer te·achterhalen. -Van Veen noemt in een van zijn·rapPo'rten me-tingen in 1883 van ir. F.raneois en metingen in

1885 dOQr" -h'. Leemans. _... ,

De eerste s1ete.à\atiach.soutmet;l1gen in d. lIlol1d.van.de_Rottrdamsche Watertleg zijn voo-rzover mij bekend op 26, 27 en 28·juli 1892 door.

U".- Kloppert verricht in een drietal raaien ·-nabij,Hoek·van Holland;. Per dag w-erd in elk ·van deze -drie raai·en op drie pla{ltsen gedurende, een yol-ledig getij het zoutgehalte bepaald. Elk kwartier werden daartoe aan het oppervlak en nabij'de bodem monsters water'geschept,.·waarvan het soorte-lijk gewicht met· .een areometer-·aan boord van een·stoomboot je werd be-paald. Ir.·J ..J. Canter Cremersheeft de zoutwaarnemingen in'dezelfde raaien in juli 1905 herhaald èb de·waargenomen- gegevene bewerkt·tezamen met die van 1892, in ~en niet gepubliceerd rapport "Bepaling van het zoutgehalte van het water in de Doorgraving in de jaren 1892 en 1905" (Lit. 1).

-'

-4-_De <zesmetingen in de ·drie raaien afzonderlijk zijn verricht van 10 tot- 17 juli ·1905• .op-18 juli 1905 i8' een simul-tane me_ting-verricht in twee-van deze dri~ raaien ~n tevens in een derde raai· n_l. van het

Scheur-, op ongeveer 7,5 km oostwaarts van Hoek van Holland •

.Canter -Gremers ontpopt zich in -bet bovenvermelde rapport als een .scherp waarnemer,,·vafl-de verschijnselen in de mondvan de RotterdamCSch.

Waterweg, waar zoet en zout water zicn lDe-t-eLkaan :p~rmengen. Bij be--- -schrijft doe aamenhang tussen de zouttoestand en de -getijbeweging en wijst

het dichtheidsverschil tussen zout en zoet water aan als de oorzaak van he~ wigv-ormig naar binnen trekken -van z'l!ewater ,onder de in kracht afne

men-de ebstroom dOG!'.,D_ze_-kentering van de -stroolll -treedt het eerst op in de

~iepste gedeelten van de-dwarsdoorsnede van de ri-vier. Het verschil in ..tijd tussen deze kentering nabij de bodem en aan de oppervla-kte- bedraagt

b.a

3

uur. -Canter Creme.ra.geeLt-.een ZD ;l'lAWIfk.euri.g.mogelijke beschrijvin.g

v

an

het _versc~~ns.el-VM de-menging van zout en,-zoet -water en tracht een

vergelijking te maken--tussen- de ,reeds -ee·rder verrichte metingen van 1892 -en de onder zijn leiding'verrichte met1~gen·van 1905. Hij merkt op dat

het vermogen van de rivier belangrijk is toegenomen~ -zonder dat- de pr o-fielsinhouden hiermee in-evenredigheid zijn gestegen. Hierdoor zijn d stroomsnelheden groter-geworden ...Voort.., ,wijdt· hij_beschouwingen aan de

mogelijke invloed van de veranderingen van de waterbeweging in de Bri el-sche M8.as en van de aanleg vän-dê-lage-·dammen op de zuidoever van de

llotterdamache Waterweg nabij_Hoek ..vanHoll.an,d. Ho wel Cante!" Cremera met

behulp van de vergelijking tussen de zoutwaarnemingen-van 1892 en 1905

_geen duidelijk inzicht- heeft verkregen in het mechanisme van de

mengings-verschijnselen, heeft-hij met zijn-waarnemingen-toch baanbrekend werk

verricht. Hij heeft de verschijnselen betreffende- de :water- en zoutbe -weging in de Rotterdam~ch.-Waterweg·zo uitvoerig-béstudeerd omde

resulta-ten .ervan ook toe te kunnen passen op-nog-machtiger.benedenrivieren. De _Rotterdamt!Jche Waterweg'~eg -hierdoor -het.-'kar-àkter "~au..een-lIo.e1, op ware

grootte in een ~aterloopkundig Laboratorium. Enkele. jaren later heert Canter CremerCJvoor- h-et.Koninkli-jk lnat.ituut van Ingenieurs een voordracht

gehouden ovel' het onderwel"p"Invloed van het verschil. -in soortelijk

ge-wicht van -zout én eoet. water op-stroming en v~rplaatsing van-vaste stof -fen in benedenrivieren"-- (Lit,,;-2h- '-,

Hierin maakt hij een vergelijking tussen de waargenomen verschijn -selen iil de Rotterdamschit Waterweg en de Schelde, het RaringTliet en de

..

"-f •

'"

Thames, tervij~ hem ~v.neens gegevens ten dienste ~tonden van d~ Clyde en 'd~ i'y,pe in Groot-Bri ttannië en van de·Sein~ ~n Frankrij-k. Uit ~ijn

voor-dracht blijkt dat het in de RotterdamlSche Waterweg ~·okrachtig ,optredende verschijnsel van ~e 9Ad~rvloed door verschillende buitenlandse schrijvers WeN tegengesproKen ot: aan &Ddere -oorzaken dan het verschil in soorteli jk gewicht tUBSe!!ze."ater en rivierwater werd toegeschreven. 'Hij-Iegt een ierband tuseea de optredende verschijnselen en de verhOUding tUBeen de hoeveelheid zoet "ivierwater welke per getij naar zee wordt afgevoerd en de hoeveelheid zout wat(!l' die gedurende de vloed binnenstroomt.. Is deze verhouding relatiéf gunstig zoals bij de Rotterdam..sen. Waterweg, dan is de overga,ng van zoe,t watel'" naar zout water vrij plotseling in een vrij kort r1viervak nabij de uitmonding van' de rivier in zee. Geheel anders ver--l.ooptdit bij'benedenrivieren als· de Schelde en de 'J_'hames,waar de

aan-t

_

voer van rivierwater onbe tekenend is· tegenover· de enorme massa-'8' zee-' - water die bij elk getij- de riviermond intrekken. Hier is dan ook bij de

,-mond geen plots~linge verandering· ...an het sooJ:!'telijk gewicht waar te nemen. Helaas heeft Cant er Cremers dè 'Verechijnselen in de mondvan het Haringvlietyerkeerd beoordeeld, als hij in de publicatie van zijn voor-dracht schrijft: "Zelfs het Haringvliet is in dit opzicht niet ~et de Waterweg te-yergelijken,. We~;s het'getijverschil i\'OOtt d~ mond slechts

_ yèinig groter, -maar de rivier ie' tot ver boven d& mond ~oveel breder, dat ook hier. de hoeve.elheid bij vloed bd.nne nkcmend zeewater· ze r groot is in vergelijking met het bovenwater en slechts, op belangrijke afstand van de mond,onder normale omstandigheden zoet water wordt aangetroffen, zodat men nooit die plotselinge -overgang van ·zoet ·op zout, water heeft, welke 1l0diG i,s 011 he-t·boven be achr-even verscM-jns-el op' ZG karakteristieke wijze,. .als dat in de. \iat~rweg het' geval lcs> te voorschijn te roepenu• Indien

Canter Cremera de vere.torende invl6èd zou hebbe.n·onderkend van de aan-voer van brak water vanuit d Oos-te-rschelde vla het Volkorak naar het Haringvliet, dan zou h~j de overg~ng van zouff-,naar ·zoet w~t.r in he.t

Ha-e . ringvliet andere ,hebben "beoo-rde-eld·en~11ieht· -een verklaring hebben ge-vQnde~ voor dit T.r8chijn~el in de mond yan h~t Hari~gvliet dat in prin-cipe' grote overeenkCIII~vertoonde met htt waargenomen y;ers-chijnsel in d. llJotldvan de Rotter40JJ18ch. Waterwe.g•

Uitvoerig. metingen van de verziltingstoestand voor 4~ benede.nri-vierén zijn verricht in september 1901 en in juni ..en juli 1908. De,waar-nemingen werdèn gedaan gedurende een. volledig getij op onderlinge a.fstan

--- ... 1"

-6.

-,

den van 4 km in de diepste- geulen yan de Ratterdam!fChe ,Wate~weg, de Briel -Gche Haas, de Oude Maas, het Spui, het Haringvliet, he.t Hollandsch Diep, ~~ V41kerak en de ~~. Uit de nota's di. Ramaer en van Malsen (Lit. 3)

betreffende deze zout waarnemingen hebbe& geschreven9 blijkt dat deze

auteurS wel -op de-hoogt. ware-n vatf-de zoutmetingen .. die reeds in 1892 en later door Canter- Cremers in 1905 zijn'verricht in de mond van de Water -weg.'Van Malsea noemet als motief yoor hét verrichte onderzoek

dat de vroegere metingen een te plaatselijk karakter vertoonden en dat

'derhalve' metingen over grotere riyiergedeelt-el1 nodig waren om een algemeen inzicht té krijgen in de wijze, waarop het zeewat·er zich in de genoemde ~,a.deDriviereD verdeelt. E.rat dan kan volgens'hem vo~den beoordee~d of d. langs d. rivier gelegen ontt.rekkingspuntell ten behoeve van de driDkw~tervoorBiening veilig wareD aet-het oog op het "erziltingsgevaar.

Toch blijkt het een merkwaardig feit dat de onderzoekers elkaars r-esultateli niet hebben gebruikt -vanwege de verschillende f,Joelstellingen van het 'onderzoek. Canter Cremerè he~ft getracht het mechanisme van de water ... .en zoutbeweging in de mond van dè-Waterw-egte analysf'!ren .. Ramaer heeft vooral getracht d-e'ui terste, grenzen te bepalen van het zoute water

lt

z-ee'in riTiel"opwaàr-tse richtift~. Ramae~stelt hieromtrebt in de nota: uIn het bijzonde~ is het maximumzoutgehalte aan de-oppervlakte van belang, omdat men',daaruit. ter' plaatse waar men een prise -d'eau voor een water- ~ leiding wenst aan te leggen9 kan beoordelen of men al dan niet steeds

·ov.er -v-ol.doendezoet water,-kan beschikken. De vex-richte waar.nemingen geven .hieromtrent -;ge.envoldoende uitslui-tsel, dao.l"eij" hoewel in verschillende

-riv-ieren, slechts, op enkele dagen verricht, &ijn, en we:b alleen in het goede seizoen. Dit ollderzoek was reeds zo kostbaar dat er met de beschi k-bare geldmiddelen geen sprake kon zijn van Mn eer---1a.ngdurig onderzoek ook gedurende-andere s,eizoenen".

De probl.ellen- in benedenri\rieren hebben Canter ,CFemers het gr-ootste deel Tan zijn he~aas Z~ ko~te-leven beziggehauden,' getuige zijn geschrift in dft verhandeli'ngen- van het Koninkli-jk Instituut -van Ingenieurs in 1911 -, (Lit.,lt)-'en zi-jl1'-beschouwingen,over-dc' waterbeweging- eJl, beweging van vas

-te<stoffen in benedenrivieren in de Ing-enieul" van 1921 (Lit. 5). In 1925 iê Canter Cremera tijdens· een verblijf in Egypte'9"waar hij een Q'Pdracllt· vervulde. als voorflitt.rrvan-eett Internati-onal'e Commissi. ter' bestudering van irrigatieproblemen lahgs de Nijl; op 46-jarige leeftijd overleden en in Kalro begraven. Dank z~j zijn gesc.hriften zijn zijn helder. denkbeelden

en vruchten van scherpe .analysering van de·~er~chijnsel~n i.~e mond van benedenrivieren bewaard gebleven.

In de periode tot ,1920 is er aan de ·verziltingssituatie op d~ Rot-terdU8che \!fatervet 'weinig ··aandae.ht·be8~.ed. In }ie~'rapport' Y1lli de

staats-commissie, ingesteld naar aanleiding van de'stormvloed in 1916, komt in bijláge 1) een 'Verslagvoor van ondervloedmetingen in de RotterdamtJcb.

Wa-terweg. De waarnemin~en zijn vanaf een vaartuig verricht met behulp van de luchtbelstroommeter van Jacobsen, terwijl vroeger de stroommetingen doorgaans zijn verricht met behulp van Krayenhoffse_.

.

drijvers. In bijlage 14 van het bovengenoemde rapport zijn de resultaten van zoutwaàrnemingen vermeld die op 31 mei 1917 zijn verricht door het Rijksinstituut voor Hydrografisch Visserijonderzoek in een :raai nabij de mond van de,Rotter" darrsc.l1.• WaterVé$ (Lit~

6

)

.

~I.2 'De periode van.1920 - 1930.

De belangstelling voor de zoutproblemen wordt opnieuw gewekt in het droge j~ar 1921 met zeer lage afvoeren van de Bovenrijn te Lobith. Het college van Dijkgr..t·en Hoogheemraden van Delfland hebben een commissie benoemd trit onderzoek naar de verzouting van de boezemwateren van Delf-land. Deze commissie heeft in·1922 een rapport uitgebracht eLite 7).

Ook aan de veiligheid van de langs de Rotterdamseh Waterweg gelegen onttrekkingspunten voor de drinkwatervoorzieni·ng wordt opnieuw aandacht besteed (Lit. 8). In het kader·van het onderzoek naar de

drinkwatervoor-·:tieningvan het westen des lands wordt een sub-commissi~ ingesteld, die

de

vraag moet beantwoorden welke riviergedeelten met het oog op het ver-ziltingsgevaar Yoo~ de watervoorziening moeten worden uitgesloten. Voor het beantwoorde~ van deze vraag .zijn in augustus en september 1926

ge-durende 4 getijen zoutmetingen 'verr,ichtop ·dezelfde·4' km onderlinge af-stand ·gelegen waarnemingspunten als reeds vermeld bij het in 1907 en 1908 ~èrrichte onderzoek. Bovendien zijn in juli tot oktober 1928 al varende

gedurende 4 getijen zoutwaarnemingen verricht, om de grenzen tussen zout en zoet·water ~edu~de het getij zo nauwkeuri~ mogelijk waar te nemen·

(t.;t.

9).

Hiol"~ijis dus duidelijk d. lijn doorgetrokken die Ramaer in 1907 heeft gevolgd en is helaas niet voortgew~rkt in de richting die Canter Cremers heeft gevolgd. Het resultaat van het onderzoek is door de com ..

_.,. _. __ .... _•...,..,.._ ... ,, ... .,._•._ ... "•• .~... 4

missi .. a18 volgt! samen~evat: "Het ligt voo~ de hand Ollt als g~volg v·an de steeds voortgaande' verruiming -en vooral verdieping ...van het benedèn -gedeel~. van de Waterwég te.·v-e,rvachten dat het brakvatergebied van deze riyier de neiging heeft zich bovenwaart$' 11it te breiden". Uit pet ver-zamelde cijfermateriaal kan ech~ ...de- ~oDrtga.ande verzilting niet wordel1

. '.

~á,fgelei·d. De waarschijnlijkheid van het verschij'nsel

is

èchter %0' groot

dat men

or

~ekeni~gme

mQ

t blijvo~ houden. Derhalve wordt geconcludéèrd

dat het riviergedeelte tussen Maassluis als benedengrens en Pernis als bovengrens nog wel geschikt lijkt voor wateronttrekking,·doch dat het

'aanl~ggel1"van een 'niepw onttrekkingspun't bovenstrooms van Pernis mo.et geschieden en in verband met de beataande havens··en· de, ongunstige in-vloed van de stad Rotterdam ~p de kwaliteit van het rivierwate:- h~t .liefst· bovenstrooms. van Rotterdam".

11_3 De periode van 1920 - 1950 •_{• - q .}

Een nieuwe periode van intensief onderzo.ek l111ar de verziltin gstoe-stand breekt aan met'van ·Veen als onderzoeker bij de Studiedienst van de

.

directie Benedenrivierea van de Rijkswaterstaat. In zijn rapport~n zijn

de t'esultaten vermeld v~n de waarnemingen van het zou·tgehalte -op

v~""

-schillende plaatsen langs de Rotterdam'ticb.~·Waterweg, tei"vijl ev'cnoens

zoutwaarn~mingen zijn bewerkt·die langs dO oevers van de rivier zijn verricht-·door De.lfland en de drinkwateÀll.e·idingDlaat~chappijen ~'-.

'VoQ.tll ia 4e_·droge·j&J". 1947 el\ 1949 lfC):rcit eell into.nàief·-oildérzoek iag

-Qt 1.4 Ilaar de ~ite.rste gr,nzeJi. van. <1E'v.r~ilti _g op d~' tr•• edenrivieren (Lit .. 10 ....15)", Hiernaast ·'fior-dt het verschijnsel dat· zd ch nabij de mond afspeelt niet hé-lemaal verge-ten, zoals blijkt uit de :vele getijmetingen bij kleine ·r1vierafvoereD in 1947 in è-ell .tAai l1abi~ Ho~k.~an Holland,

LLi.t. 1&). ,.,..

:',~.-.~t_· o-nde'r-zoek-is. voornamelijk ge.riçh.b op d• .,aterhuishoudkundige

in~ichting "an de gebi.eden langs d~ Rotterdamaebe Wa~erw.g.,ellyan VQol'1le

èIa Putten ... indien

töt

'~fslu1 ting van dê' Brielsche Maas- ~ou worden

over-gegaan.. ~, . ...

i-

'_

Veen he,.tt

.

eo",

·

ol

mogelijk oude meetgegeve,DS gehanteerd voo!' ~ijli onderzoek. Bi.t het beschouwen Tan d.• meetgegev:ens van·1907 en 1908

verzucht hij! "De ervaring· leert d.at meetgegevens die niet gepubliceerd 1!Iorde,nin de waterstaatsal"chieven ~oek rake~. Dit schijnt het geval te

eljn met een ou~-verslag betreffende .d. zoutmetingen -ya~ 1892~t--èV@ Veen

noemt ook de metingen van 1905 niet ,die Canter Cremers' heeft verricht en

__van,-COMmentaarvoorzien .. Opgemerkt zij dat de- metingen vu 1926 en 1928

euneens niet lIee~ beschikbaar zijn.-- Enkele conclusies iit-zak. deze

me-~ingen-zijn vel'1lel..d in het- ~ersla~ van de Commissie ~rinkwatervoorziening

westen-des lands.

Ee~ s~envatting van de denkb~elden van 'an Veen is gegeven in een

voordracht v-oor het Koninklijk Instituut op 29 Illei 1952 (Lit. 17) en in

zijn boek "Drain-,-dredge- .and reclaim"

(r.s e ,

.

18). Hierin komt met

betrek-king tot het verziltingamechani~me hetzelfde misverstand naar voren als

bij Canter Crellers. als hij een vergelijking maakt tussen de Rotterdamse

Waterweg en het Haringvliet. Vàn Veen stelt: "De breedte van de Waterweg

I

-

kan niet worden vergeleken met-die- van het Haringvliet maar desondanks

...:.gaate'r veel opperya-;er doç,r; per eenheid van' Dr~edto ongeveer 7

malen meer. bit vil -niet zeggen dat-de Waterweg zoveel-dieper is dan het

Haringvliet, doch vel

dat

de Wat~rweg verhoudingsgewijs, een gemakkelijke

afvoer is voor het Rijnwater. Bij normale afvoere.n J._egt een deeltje Rij

n-water de afstancl .an Krimpen a~n de Lek tot d. Hoek-af in 3 dagen; dit

is met een snelheid van. 13 km per dag.

Op

het Haringlvliet beneden Tien

Gemeten is di.t ~ 6 km p~J.' dag. Hi-eruit- zou-men.geneigd zijn een zeker4t

-verziltingsfactor vOQr elke -rivier te bepalen" redenerende dat bijv. bij ..

.d~ geringe dagelijkse _voortschrijding van een vate-rdeel tje op het Ilaring

-vliet een grot~ menging van zoet- en zoutwa~~r moet behoren. ,Immers wat

komt -èr nog van de bes16tenheid ~an-een zo.twQterho.eveel~eid tertt-cht• wan

-neer zij 97 dagen -.o4lei heertf QI_!1 va-n-Moerdijk tot de Zwarte Hoek van

Voorne te 6~romen1

De vloedveg is bij lage afvoeren gemiddeld ongeveer 18000 m per

ge-tij en de ebweg 18500 mi pet getij en bet gemiddeld verschil tussen vloe

d-weg en eblleg is naar -verhouding zo 'gering _dat er npodzakelijk een grote

menging op het Baringvliet moet plaats hebben.. Ergens iJl het dwarsprofiel

-overheerst de vloed en ergens overh,eerst de, eb en dit te2:amen met de t

ur-bulentie geeft de menging.

Op: (i~ -Waterweg is de verhoudiD'g -tussen ebweg eJl vloedweg-v.eel

gun-ètiger; \lij de llinÎlIW!l-:af-voeren ongeveer 27- : 20 km ....Hoevél in een dwar

s-profiel de _theoretische ,ébweg,dua vrij veel groter blijft dan d& vloedveg

is ook de Waterweg niet vrij van groté menging, want hier overheerst de

-..10...

dere slechte omstandigheden komt de zoutgrens van 300 .mg chlorideion per liter daardoor en ook door andere mengingsooTzaken toch nog

40

km

.

het land in-,-d.i.-voorbij Krimpen aan de Lek. Op de zuidelijke tak komt deze·zoutgrens in die slechte· omstandigheden bij Keizersveer, ongeveer 65 km landinwaarts. Dit is weliswaar 25 km verder dan op de noord~lijke

..'t;ak,doch de slechte verhouding tus~e~ vl.oegweg en .ebweg op

n

et

HàringYlie' Hollandsch Diep zou een groter ve~schil doen verwachten eri·men mag ook niet een factor vergeten die voor het Zuiden van groot belang is, n.l. dat het Volkerak vooral in drogê tijden een zoutwater aanvoerende rivier <is, die het Haringvliet als het ware in de rug aanvalt. Liggen de redenen dat het Haringvliet-Hollandsch Diep gemakkelijk verzilt (onregelmatige, naar verhouding veel te ruime dwarsprofielen, Volkerak een zoutwater aan -voe~ende rivier) dus voor de hand, ~oor de Waterweg zijn de oorzaken van verzilting anders. De profielen van·de Waterweg zijn weliswaar vrij re-gelmatig, er is geen zijdelingse injectie van veel zoutwater en de ge-.iddelde ebweg overheerst de vloedw~g belangrijk,- de verzilting van de Waterweg geschiedt echter vooral door oorzaken verband houdende met de

.ondervloed, door de open havens en door de scheepvaart.

Menging (brakwatervorming) is de grote oorzaak van onze zoutlast. In-dien er geen menging op de Waterweg "las, zou bij Hoek van Holla..ndtegen het einde van de eb de rivier aan de oppervlakte steeds zoet zijn. De zo nadelige menging of brakwatervorming kan slechts weinig beInvloed worden. Vex:nauwing van de Waterweg zou gunstig werken, maar hieraan kan niet wor-den gedacht; minder 'grot& open havens in het gebied der grote

zoutver-.schillen zou -eveneens gunstig zijn, maar uiteraard kan men er niet aan denken de bestaande havens te gaan afsluiten. Een beperking van de scheep

--.aart is eveneens ui tgesloten. Een gladmaking van de oevers t dus de krib-ben en.kribvelden -afschaffen, is ook zeer bezwaarlijk" •

. ' Het is uit dit ,citaat wel duidelijk dat de·worsteling van Van Veen met de. zoutproblematiek nog geen concreet resultaat heeft opgeleverd. Hij verzuoht dan ook: "De Waterweg heeft dus-nog geheimen -en wij zouden deze t. fettelijk moeten, kennen ,voordat men de volge·ridegrote werken in dit ge-· bie4 gaat maken. Vandaar dat.getracht wordt kleine veranderingen in het ohloorregiem,. als de afdamming van de Botlek heeft ge br-acbt, thans met grote nauwkeurighe.id op te sporen en dat onze wiskundigen bezig zijn de zoutmenging met behulp van ingewikkelde formules te benaderen'·..

Opgemerkt zij dat V ...Veen bij zijn pogingen om de zOlltverdeling in de Rotterdameche Yat.rveg ~. vergèlijken met:die ~n bet Haringvliet~-~n dezelfde fout vervalt als Canter Cremers. In het Haringvliet moet een duidelijk verschil worden gemaakt tussen de invloed van het rechtstreeks vanuit zee doordringende zoute water en die van het brakke tot zoute wa-ter-dat achterwaarts vanuit het Volkerak het H~ringvliet binnendringt.

Als Van Veen het verschijnsel bij de mond van de Brielsche Maas in hét Háringvliet beter had onderzocht, zou hij wellicht tot andere conclu -sieà zijn gekomen betreffende de oorzaken van het verziltingsverschijn-&èl:~:In een VI;Ul zijn verslagen betreffe'nd~ chloorgehaltemetingen op de

Rotterdamech~t-W..terveg legt Van Veen "en verband tussen -dé toeneming van d~

verzilting- en de toeneming van de diepte van de_rivier sinds 1896. De

_vlakken van:geliJk zoutgehalte vormen blijkens het onderzoek nabij l~a as-sluis en Vlaarding~n ,,;n noek met de bodem van 1 op 400. Een verdieping

~iJild,~ 1921 van 1.30 m komt derhalve overeen met een verplaatsing van de

P1U1Ç --Vande zoutwe.g:van-cae, 500 m. Dit duidt slechts op een verzouting van:bodemlagen. Hef'is mogelijk dat.de oppervlaktelagen daardoor ook op

indirécte wijze worden beïnvloed doch hieromtrent kan nog geen uitsluitsel worden 'gegeven". Hét vérband tussen de toeneming van de verzilting en de aia~te van de rivi~r'wordt ook door Coppoolse als volgt beschreven:

(tit. 19) "Het 1s'te verwachten dat bij de algemene stijging van het - ~ chloorgehalte dè ai."epteeen belangrijk~ rol speelt •.Hellende-vlakken rei -ken verder de rivier Op-y naar-mat-ede rivier dieper is; de wrijving ie ge -ringer en dus de stroomsnelheid groter". Als Coppoo~se deze factor af-weegt tegen de invloed van de vergroting van he.t oppervlak.van de havens langs de Rotterdamsche-·Wa.teÏ"weg·is zijn concLusdet -"Toch-ismen geneigd meer waarde toe te kennen aan de dieptétoename dan aan de aangroei van het havenoppervlak. Stelt men nu meteen de practisohe vraag wat er ge -daan kan-vorden om het zout op de Waterweg-te keren, dan zijn er dus 2 middelen" t.w. vermindering van de diepte en .vermindering van het haven -areaal. Beide zijn in strijd met de scheep~aartbelangen. ~en kan echter in het oog houd~n dat het aanbeveling verdient om de diepte niet onnodig te vergroten" ..

i ... . i" t .~ ...

-...

12-11.4 De periode''van1950 - 1960._, ,.

Veel aandacht

word'

i$ het begia.van

a.

Yijf~igép jaren besteed aan

a.

invloed,van de havens langs de Nieuw~ Maas op het. verziltingsbeeld.

Vanaf mei 1951 wordt een omvangrijk programma van slib- en zoutme -,tinge.nop d'eRottel"damscho'Wate"eg ·tiitg~.oèrd.I 'hO,t'rapport betref'fende deze metingen (Lit. 20) wordt de gemiddelde verziitingstoestand van de RottercUUlscht>Watèrv.g;'~"'oor- het begiJl'van de 'vijftiger jaren ,~1j verschil -lende rivierafvoeren weergegeven. Gewezen wordt op de afwijkingen die 'worden veroo-rzaakt door de windkracht e'n de windrichting, afwijkingen in het verticale getij en vooral de hoogten,van de middenstanden op de rivier.

"Intussen is het onderzoek naar het mengmechanisme bij zout en zoet water in binnen- en buitenland goed'op gang gekomen. Op internationale congressen worden bijdragen geleverd en gedachten uitgewisseld (Lit. 21~ 22.)t ·waardoor het onderzoek,·wordt gestimuleet'd. Als uitgangspunt voor de beschouwingen worden de básisvergelijkingen van de hydrodynamica gehan -teerd. Bij het opstellen van de vergelijkingen moet rekening worden ge-houden "met het verschil in dichtheid tussen het ·zeewater en het zoete rivierwater. Als gevolg hiervan treden diohtheidsstromingen op, die niet alleen een verschil in zoutgehalte veroorzaken·'in de lengterichting van de vlaterweg maar tevens in dê diepterichting. De grote moëilijkheid hi er-bid vormen de turbulente waterbewegingen, die·z.oonregelmatig zijn dat men de stroming niet in details kan beschrijven..,Men moet dan noodz

ake-lijkerwijze volstaan met het beschouwen van gemidde1.den naar tijd of ruim -te en daaruit statistische conclusies afleiden. Een exacte oplossing van de complexe problemen van de water- en zoutbeweging in benedenrivieren en estuaria'is tot op heden nog niet bereikt •.

De stormvloed van

1953

heeft geleid tot het instellen van de Delta -commissie met ala taak voorstellen·te doen Noor het,nemen van maatregelen om een 'herhaling van..de voorgekomen ·ramp te verhinderen. De door-Van Veen ~eed6 eerder gesi·gnal~.rdé leemte·i-n,de kennis inzake het verziltings -mechanisme deed zich nu in de geledere~ van de Deltacommissie gevoelen• ....ln 1956 werden gëdurende enkele getijen grootscheepse metingen verricht I~ van dé water- en zoutbeweging op verschillende plaatsen in de Rotterdamcbe

Waterweg. Tevens werden in d~ loop der jaren waargenomen zoutcijfers v er-zameld en bewerkt. De bij het theoretische onderzoek bereikte resultaten

werden ten tluttAtgemaakt om de bestaande $outtoestand te beschrijven ea hieruit zo goed mogelijk' conclusies af te leiden voor de verwachte ver-anderingen als gevolg van de afsluiting van het Volkerak en het Haring -Yliet. In principe komt de gevolgde denkwijze er op neer, dat er gedurende een getij mengprocessen van velerlei aard optreden, die gemiddeld per ge -tij bijdragen tot een rivierwaarts zouttranspOl'it,dat evenredig is aan de gemiddelde -waarde van de zoutgradiënt in de lengterichting van de ri-vier. De evenredigheidsfactor wordt de volumediffusiviteit E genoemd. Anderzijds heeft gemiddeld over het getij een gelijke hoeveelheid zout-transport plaats in zeewaartse richting, gelijk_aan de advectieve afvoer van rivierwater, vermenigvuldigd met het gemiddelde zoutgehalte gedurende een getij op een bepaald. plaats.

- -De gelijkstelling van beide vermelde factoren leidt tot een eenvou-dige oplossing van de differentiaalvergelijking waarbij het zoutgehalte op een bepaalde plaats als functie van dG afvoer verkregen wordt. Ook kan het zoutgehalte-bij een bepaalde afvoer als functie van de pla.ts worden bepaald.

Bij het 1Bpalen van de zoutgradiënt in de lengterichting gemiddeld over het getij en van de waarde van het advectieve zout transport doet zich de moeilijkheid voor dat het dichtheidsverschil tussen zeewater en rivierwater ook verschillen van het zoutgehalte in verticale zin veroor -zaakt. Nabij de mond van de rivier leidt dit zelfs tot de bekende onder.. vloedstroming aan he.t einde van de ebfase van het -getij.-Waar dit ver-schijnsel van de ondervloed zièh v'oordoet kan het advectieve zout trans -port van de rivierafvoer over het getij niet op eenvoudige wijze worden bepaald en kan de geschetste methode derhalve-niet exact worden toegepast. Indien het verschijnsel van de ondervloed zich niet voordoet, zal het ver-schil in snelheidsverdeling over de verticaal gedurende het getij tezameu m~t de optredende ~radiënt van het zoutgehalte in verticale zin een e en-voudige bepaling van het advectieve zouttransport bemoeilijken en zullen er vooral gedurend~ de ebfase van het getij in'verticale zin verschillen van het zoutgehalte voorkomen. De-snelheidsverdeling-over de verticaal zal gedurende het getij belangrijke verschillen vertonen, zodat het mede door het turbulente karakter van de stroming zeer de vraag ia of het over een dwarsprofiel gerntegreerde zouttrànsport van het 'rivierwater gedurende

-een getij overeen zal komen met het product van de afvoer en het over de gètijduur gemiddelde zoutgehalte op de betreffende plaats.

~p de Nie,uwe Waterv,eg doch. (ilecot$ <;lpde Jfi.uwe M!1as\vaal!'de .erschillen .an het zoutgehalte Ln de vertieaal kleiner zijn (Lit. 23). Voorts is uit practisch. o,verwegingen-n~et raet gemiddelde waarden over het getij gewerkt

,maar met de .gemiddelde vaarden van het ;outgehalte en van de langsgradiënt

"op de Jllomenten"VE!Dhoog- en,).aagvater~trC?omkentering!,..Doo,r op selDi.', logari tmisch papier de waarden van de zeeInvloed op een be,paalde plaats .oor de hoog- en laagwater-stroomkentering logaritmisch 'uit te zetten te-gen -de waarden -van de'riTierafyoer op lineaire schaal kan bij ,voldoende

gegevens -een- ,regressielijn' vorden" bepaa.l.d...·di.e.•et),inzicht, geeft in de .Olume-diff\lsiviteit ...op de 'betreffende plaatè, conform de volgende op-.l..ossingTan de .st.,r~y&~eenlloU}Ug~ ditfërenti~alver~elij1dDg: :

I '

- E!9.

.' 'Clx

-.:-

Q

l'

(1

waarin: .

_ ~: .~ volume~diffuSiVit~it i~

~4

per s~cortde dc

~di

=

langsgradiënt van~het ~outgehaltet waarbij

4

.

x-as van het astsenstelsel in rivie~waartBe richting is verondersteld. ,met de oorsprong nabij de $Oud van de rivier

Q

;~,rivierafvoer in m3 per seconde'

.

-ë

=

gemiddeld zoutgehalte in·mg chloride per lit6r.tijdens de .11oog..resp. laagwaterkentering op et!!lbepaalde plaats

:. _; • \ e

-,_.': -Wordt voor dë rä.~d'voor",~ardevan he-t: zoutgehalte nabij de mond van

cie rivier 0'= Czgel)teld dan volgt.le 9plo..6siag:

.

..

,~

~. ~

e == c~ ... _~.~" (it"liL ó =. ].ft e~ 7'

T

-

,

.

,f~'-,•. ' _ •

(2

-

"

net ia duidelijk dat met deze- methode alecht.f1-

een

globaal beeld kan worden verkre~en van het mengméehanisme' in be~edenrivieren en 8s

tU-ari.oI Db gevol~de .methode·stelde de- De.l;ac01Illllissnieti" in staat om de " ve~anderingen t~,yoo1"_spellen van de ~out.to.est.an-opd, de Nieuwe Maas als -geyol-g van het·DeltJlplan.:Hiervoor -ZO~ immer~ b-eken_,·dmoeten zijn welke

....eranderinge:A,de volumediffU8i~iteit:.zou- ·en4-e.rgaan.:-al.s ...g.ayolvang een

wij

-ziging iJ):het mengmechanisme. De Qonclusies diena~gaande zijn in het

Het mathematisch onderzoek naar de mengingsaspecten in getijde -wateren krijgt in de loop van de vijftiger jaren een nieuwe impuls door

de sterk toenemende behoefte aan kennis inzake de zelfreinigende wer.

king indien deze wateren mèt veel .organisch bevattend afvalwater worden

belast. Bij het onderzoek wordt in toenemende mate gebruik gemaakt van

laboratoriumonderzoek met modellen, waarin de dichtheidsstromingen uit

de natuur worden nagebootst.

11.5 De Eeriode ná 1960.

Door Ippen en Harleman wordt een ééndimensionale methode voor het beschrijven van zoutverdelingen ontwikkeld, gebaseerd op waarnemingen aan modellen in het Waterways Experiment Stations in Vicksburg (tit. 24).

Tesamen met Abraham heeft Harleman deze methode eveneens op de Rotter -damsche Waterweg toegepast (tit. 25). In principe verschilt de hier ge

-bruikte ééndimensionale vergelijking niet van de door Valken in het Del tarapport gehanteerde ·yergelijking..Verondersteld wordt dat de vorm

v~ de zoutverdelingskromme bepaald wordt door het evenwicht tussen de

longitudinale dispersie van zout in rivierwaartse richting en het trans

-port van zout door de riviera.fvo~r in zeewaartse richting. Een ver

ge-lijking wordt alleen toegepast. voor de zoutverdeling bij de laagwater...

stroomkentering. De zoutverdelingskromme bij de hoogwaterkentering wordt 'Verkregen door de kromme bij·laagwatèr".in dé"riviérwaartae richting··te. verschuiven o~er een afstand, gelijk aan de weg die een waterdeeltje gemiddeld·tijdens een vloedperiode aflegt.

In tegenstelling tot Valken passen Harleman 6& Abraham·deze methode ook toe op het deel van de rivier; waar belangrijke dichtheidsverschillen in de verticaal voorkomen. Hierdoor is in de dispersiecoëfficiënt de i

n-vloed van de dichtheidsstromen zelf en de invloed van de dichtheidsve r-schillen op het turbulentieverschijnsel aanwezig.

Voor het oplossen van de differentiaal ..ergelijkingverollderstelleB Ippen en ~arlemaa dat de zoutverdelingskromme bij de laagwaterstroo

m-kentering verlengd mag worden over een afstand B tot eau pLaats op de negatieve x-as, waar het zoutgehalte gelijk is àan dat van het zeewater.

-16-Hierbij verloopt E Tolgens: x

.- _....

E

a

o

=

-x"""+-B!!'

Aan de mond van d. rivier (x

=

0) is Ex = Eo fer plaatse x

=

B op zee Eis:

x

Invoering van

i

=

S ter plaatse x = ...B levert als

o

algemene oplossing van (1

_3_ (x .. B)2

S

2E B lw .... 0."

S

-o (3

Indien op twee plaatsen het zoutgehalte bij de l~agwaterstroom ken-tering en-iten bepaalde,z:ivierafToer .bek-endis, kunnen met behulp van deze vergelijking zowel de,randvoorwaarde bij -de mond van de rivier als de vorm van de zoutver_delingskromme worden bepaald. De paz-aae.t er-sEo en B kunnen tezamen met·andere grootheden worden verwerkt tot dimenaieloze g e-tallen, die op grond van model onderzoekingen een goede correlatie verto-nen met andere karakteristieke grootheden zoals bijvoorbeeld het estuarium -getal, dat een functie is van het vloedvolume, het getal van Froude'bij de mond van de rivier en de zoetwaterafvoer per getijperiode.

Stigter en Siemons hebben getracht een berekeningsmethode voor d. zoutverdeling als,functie van de tijd te ontwikkelen, gebaseerd op de basisvergelijkingen van de hydronamica (Lit. 26). Zij veronderstellen hierbij dat de coëfficient C van De Chezy en''d~'schijnbare'longitudinale diapersie-coifficient bekend zijn. Het b~palen ~an de dispersie-coiffi-cient geeft hierbij de grootste moeilijkheden. De a''Qteu~ komea met be-hulp van een'probeermethode tot de conclusie dat de schijnbare dispersi e-coëfficient vanaf de mond van de rivier afneemt met d~ derde macht van de afstand in de lengterichting v.an de rivier.

Evenals voor de hierboven vermelde methode van Ippen en Harleman geldt dat de toetsing aan de meetgegevens van de Rotterdam:sche Waterweg slechts op zeer summier'e wijze plaatsvond. net verdient dan ook aanbeve-ling om voor het verdiepen van het inzicht een intensiever gebruik te maken van het beschikbare arsenaal aan meetgegevens. Het verdient even -eens aanbeveling de uiteindelijke oplos si g van de problematiek te zoeken

i1\ de richting waarin Stigter en Siemons cUt hèbben gedaan. Daartoe moet

echte·r eerst meer bekend zijn over het turbulente mengmechanisme in een

getijrivier of·estuarium waarin dichtheidsverschill~n 1!en belangrijke rol

)

.spele.u..

Er ·is ongetwijfeld nog meer onderzoek naar de zoutverdeling in

g

e-iijwateren verricht zcinder dat hieraan ·publicaties zijn gewijd. Hierbij

kan worden gedacht aan de pogingen om de resultaten van systemati.scheme...

tingen op zinvolle wijze te verwerken en daaruit conclusies te trekken.

Een belangrijk werk wordt .eveneens verricht met het onderzoek aan mo

-dellen, waaronder zowel matematische als hydraulische lI1odellen.iil

binnen- en buitenland worden begrepen. Naast het onderzoek van Ippen en

Harleman C.8. moge hie.rbij kortheidshalve worden verwezen naar hèt werk

IYan Fischer·(Lit. 27), die een verband heeft gezocht tuas~n de diff

usivi-j

.1teits-coëfficient volgens verg. 1 en de schuifspanningen die bij de s

tro-mingen in getijwateren optreden. Fischer meent dat transversale invloeden

een belangrijke rol spelen bij het verziltingsmechanisme. Voorzover mij

bekend, is zijn methode niet getoetst aan d gegevens van de Rotterdamsche

Waterweg. Dit is wel gedaan door Vreugdenhil

·

eLit.

28), die een methode

vo'or het.berekenen van dichtheidsstromingen i·n estuaria heeft ont\iikl~eld

met behulp van een twee-lagen-model. 99k'hierbij is de, toepassiugsmo

gelijk.-heid beperkt door het _ontbreke_Dvan een voldoende inzicht in het turbul

ente-mengingsmechanisme.

In het .Waterloopkundig Laboratorium te Delft is e.erizout-zoet model

van de Rotterdamsche Waterweg gebouwd. De resultate~ ~an theoretische o

n-derzoekingen worden ·hierbij tevens getoetst aan 'metingen in een getijgoot

met zout en zoet water. De resultaten van het onderzoek in deze goot worden

benut om de ·zoutverdeling·in het ge~ijmodel van de Rotterdamsche Waterweg

b·eter te doen reproduceren .•

lil. Overzicht van de verzamelde meetgegevens inzake de zoutverdeling van d. Nieuw. Waterweg.

111.1 Inleiding.

Ia het YOorgaaRel. hoofdstuk is varaeld hoe aanvankelijk oRderzo.kers getracht hebben de water- en zoutbeveging i d. Rotterdamsche Waterweg uit

I

d. waarne.ingen te leren kennen en daartoe tevens vergelijkingea hebben ge-aaakt tussen de verschijn15elen in de Waterw.g eR andere getijriviel!'enin binnen- en buitenland. Later hebben andere onderzo.kere de gegevens van d. Rotterdamsche Wat·erweg gebruikt 011 de lang. theoretische of experimentele

weg verkregen resultaten eraan tG toetsten.

Een dergelijke toetsing moet zorgvuldig geschieden aangezien bij

een-J

zelfde rivieraivoer grote verschillen in de zoutverdeling van eon getijri-vier kunnen optreden. De zoutverd3ling tijdens een bepaald getij zal immers sterk 'Worden beinvloed door de oscillerende getijbeweging. Afwijkingen in de hoog- en laagwaterstand of middenstand van het beschouwde getij of van de voorafgaande getijen zal de zoutverdeling in sterke mate beinvloeden. Het zal-derhalve alleen toel atbaar zijn de zoutgeg.vens van oen bepaald getij als toetsingsmateriaal te gebruiken indien vaststaat dat de getij... oMstandigheden gedurende enkele achtereenvolgende getijen normaal zijn geweest.

Uit zoutwaarnemingen, die gedurende opeenvolgende getijen zijn gedaan. blijkt dat de zouttoestand bij de hoogwaterstroomkentering sterkere wis-selingen ondergaat dan de zouttoestand bij de laagwat.rstroomkentering.

Dit vindt zijn oorzaak in de ongelijkheid van de yerticale getijbcw~lSing• .De opeenvolgende stijgingen gedurende üe vloediasen vertonen grotere

yer-schillen dan de:opeenyolgende dalingen gedurende de ebfasen. De yerplaat-ste ·hoeveelbeden water gedurende een vloed- re~p_ ebfase nemen toe naar-mate de stijgingen resp_ dalinge. van d. waterstand groter zij., zodat de opeenyolgende vaarden van bet ebyolume minder van elkaar afwijken dan

de opeea.olgende waarden van het vloedyolume •.

Bovendien geldt hierbij dat het dichtheidsverschil tussen zeevater en ...,.rivierwater ..t.ijd.erus. de vloedfase· een -meewa..rkeruL·effeet h.e~ftop de water ...

.be"egi-a·(f·•• ·gedurende de··.bfa.,.e.a- teg.&:nwerkead.etf_ét. ,Nabij de m.on4 van d. riYier keert de eb tromiag nabij 4e bGdem k~t a h~t bereiken van 4e laagste waterstand .an richting ODI. Na clezekeat ring wordt water et grote

dichtheid langs de bodem de ri tier- ingedl'"tlktonder llèt n~g ~eewa.art..,.,_.

~tromend. ebwater door. Het vers~hil in tijdsduur tussen·de kentering na -bij de bodem -en na-bij de oppervlakte kan_nabij de mond van de

Rotter-d_msche Waterweg gemiddeld 3 à 4 uren,bedrage~.

Wanneer momentane zoutgegev~ns tijdens de ·ebtase aan· de Rotterdallsche Waterweg worden~ontleend dan moet met het -oog op"dit "yerschijnse-lvan de

.'

,

ondervloed het juiste moment van de laagwaterstroomkentering worden v

ast-.gesteld. Bij het doorbreken van de ondervloedstroming fleemthet.zoutg e-balt~ nabij de bodem 6elangrijk ~oe~ terwijl het laagste zoutgehalte nabij

. de· oppervlakte eerst ·enkele uren later·,w.or.dt~-beE.AiJt.t...Uit bepalingen van het gemiddelde· zoutgehalte over de diepte blijkt dat dit.na het doorbreken

vallde ondervloedstroming een korte tijd afneemt, en ~aar.ll&..;stèrtokeneemt, zodat gemiddeld de laagste waarde·van hetzoutgehalte..-wordt.bereikt op een

belangrijk vroeger tijdstipy dan·lietmoment waarop het laagste zou.tgehalte

aan·de oppervlakte...wor-dtbereikt ..De ..t.oenem-endeinvloed van de onderstr

o-~ing.Dp het gemiddeld~~o~tgeha~t.j~e ~rQt~rd~~ de iuylo.ed van het afne

-..mende ·zoutg.ehaJ.t_e ..van,~ ebwa.t·er'··àati.-d.o4l:-·'ije-t'·"plunjeJ!..eL·Ûcttl 1I..an. de zo u-tere ondervloedstromirig nog enige ure~ 'in~eewaartse richting wordt ge-d:l'onge•n.'Het kan d. erha-lV'etot· belangrijke fouten-leiden indien bij.de toetsing gemiddelde gehal ten....o:ver-'.d.-diepte·voor·de·.laagw.aterstroomkente

-- ring g~kozen worden op het moment da.tde.ebstroom aan de oppervlakte van

~ichting verandert en waarbij het zotitgehalte nabij de wat~roppervlakte de

laagste waarde heeft.,Dit vormt een grote ~omplicati& voor een'methode ~as.rbij de zoutverdelingskromnle tijdens de la.agwaterstroomkentering wordt .ge~alyseerd •.

Vqorts.geldt dat de keuzë van de meet plaats in dè dwars.à.o.o.rsnedevan .de getijrivier van'groot belang is. De ondervloedstroming is het eerste

merkbaar op de plaatsen met de grootste diepte. Naarmate· de omvang van de

..-onderstrom~ng toeneemt, breidt deze zich ook o·ver een grotere breedte uit. Hiermee moet bij het uitvoeren van een meetprogramma- dalll()ok terdege re -kening worden·gehouden.

Gedurende de gehel. vloedfase verschilt het karakte~ yan d~ snelheids -" verdeling .over de ver.ti.caalmet .dat over de ebfase. Het zwaartepunt van de

.. !Vloeistofstroming gedurendè de- vloedfase ligt lager dan gedurend~ de eb

-J

tase~ Door dit verschil iJi karakter van dt!beide fasen ontstaat -een ci rcu-latieëffect om·een horizontale as loodrecht op de lengterichting yau de riv.ier. Het Yloedwater dringt hierbij vooral l.angs de:bodem en het o

-

20-ste gedeelte van het dwarsprofiel naar binnen terwijl het ebwater meer

gespreid door het bovenste deel van het dwarsprofiel tot afstroming komt.

Tijdens deze waterbeweging met een sterk turbulent karakter vindt in

alle richtingen menging plaats tussen watersoorten van verschillende

dichtheid. Deze mengbewegingen zijn onderwerp geweest van vele studie~

en maken het vraagstuk van de zoutverdeling z6 complex, dat tot nu toe

geen exacte oplossing ervan mogeIjk is gebleken.

111.2 De vroegste metingen van 1892 en 1905.

De oudste waarnemingen stammen uit het jaar 1892 en 1905. Op drie

opeenvolgende dagen in de maand juli 1892 zijn steeds in één raai t

ege-lijk waarnemingen van het soortelijk gewicht met behulp van areometers :verricht op drie plaatsen gedurende een volledig getij. In diezelfde

raaien zijn van 10 tot 17 juli 1905 eveneens op deze plaatsen z

outwaar-nemingen.gedurende een volledig getij verricht. Bovendien is op 18 juli

1905 een simultane zoutmeting gedurende een getij verricht in twee van

de betrokken raaien, n.l.kr:a:.r 1030~8 en ~ 1026~9 en een nä euve raai n ..I.

kmr1022.4. Bijzonderheden betreffende de meetplaatsen zijn in tabel 1

vermeld.

TABEL 1 \

Overzicht van de meetplaatsen in 1892 en 1905.

meetplsstsen in m Datum km-raai t.o.v. de linkeroever

26 juli 1892 1029.4 225, 400 en bDÖ ._ 27 juli 1892 1030.8 175, 350 en 535 28 juli 1892 1026.9 50, 250 en 450 13 en 14 juli 1905 1030.8 250, 425 en 590 . -10 en 15 juli 1905 1029.4 200, 375 <en600 12 en 17 juli 1905 1026.9- 150, 275 en 425

Do dwarsprofielen.-ve:ndeze. ~traaien zijn we-ergegeven in fig. 1a,

1b en 1 c. In deze figuur zijn te~ens de gepailde diepten van dezelfde

raaien voor het jaar 1905 weergegeven, aangezien het meet programma van

1905 als oen uitvoerige herhaling van de metingen in 1892 kan worden op

..

~'

-Hierbij valt op dat bij de keuze van de meetplaatsen gelet is op de kenmerkende diepteverschillen in de dwarsprofielen. De waterbeweging con -centreert zich nabij de mond van de rivier tegen de rechteroever. Center Cremers heeft in 1905 bewust zijn meetplaatsen aangepast aan de verande -ringen, die het profiel nabij kror1030.8 sinds 1892 heeft ondergaan. Dit blijkt uit de verschuiving in fig." van meetplaats B in 1892 naar Bt in 1905. In de raai 1029.4 is met het oog hierop de meetraai Buit 1892 ge -handhaafd. Het stroomvoerend profiel heeft zich in deze raai duidelijk in

de richting van de rechteroever verplaatst. Voor raai 1026.9 valt vooral de verplaatsing van meetraai C op naar C'. De veranderingen bij deze meet -raai zijn een gevolg van het plaatselijk uitbouwen van kribben op de lin -keroever. De natte doorsneden van de dwarsprofielen hebben tussen 1892 eá 1905 nauwelijks veranderingen ondergaan.

Cante~ Cremers vermeldt dat de waterbeweging in de mond van de Wate r-weg tussen 1892 en 1905

±

15

%

is toegenomen als gevolg van de.verlaging

van de L.W.-lijn en van.de achteruitgang van de Brielsche Maas. De metingen konden vanwege de beschikbare schepen slechts op dagen met rustig weer worden verricht, z~dat de getijomstandigheden op de meetdagen vrij normaal

waren. De opeenvolgende hoogste en laagste standen nabij Hoek van Holland zijn voor de verschillende meetdagen vermeld in tabel 2•

.TABEL 2

Overzicht van de·hoog- en laagw~terstanden tijdens de mètingen

in 1892 en 1905.

Waterstanden in m .t.o.v. NAP te Hoek van Holland.

Meetdag H. W•• L.W. ~.H. W.

.

t.

w

..

26 juli 1892 _{+ 0,77} - 0,72 + 0,60 27 juli 1892 _{- 0,78} + 0,61 28 juli 1892 + 0,74 - 0,75 + 0,57 10 juli 1905 + 0,83 - 0,61 12 juli 1905

.

..0,81 _{+ 0,79 - 0,65} 13 juli 1905 - 0,75 + 0,88 - 0,67 14 juli 1905 _{- 0,85 + 0,76 - 0,84} .15 juli 1905 ...0,69 + 0,86 17 juli 1905 _{- 0,57} + 0,86 18 juli 1905 - 0,58 + 1,01

De metingen-.an het soo~.telijk gevich-t geven--een duidelijk beeld van ciè·water..en zoutbeweging i" de mond van-de lrIaterwëg(fig. 2ä~d). Tegen het

einde van de vloed is het b.nedeflgedeelte ,.a».'de riviel'!.gevu14 met wat-er vàn hetzelfde zoutgehalte

alo.«

aangrenzende zee. Nadat de hoogste wa

-terstand is bereikt, blijft de vloed vooral op de p1aatsen met grotere waterdiepte nog een tijdlang doortrekken. De strQomkentering zetlangs de

bêvers het eerst in en daarna pas op de diepere- plaat.sen. Tijdens en na

bet bereiken van de hoogste waterstand zijn de vers.Qhi-llenin zoutgehalte

tussen het wate~ van de oppervlakte- en nabij de-bodem-sl~chts klein. Na verloop van tijd begint -de invloed van het zoete rivierwater merkbaar te

worden. De z-;utgehalten aan de oppervlakte vermi-nderen eerder en sneller dan nabij de bodem. De verschillen in de zoutgehalten tussen oppervlakte en bodem zijn het grootst op dê .diepste plaatsen. Door het verschil in

soortelij,k gewicht van het afstromende water ten opzichte van het zeewater

ontstaan nabij de mond van de rivier drukverschillen die met de diepte

toe-nemen. Het zwaardere zeewater zal hierdoor bij afnemende stroomsnelheid

-trachten langs de bodem. naar binnen te dringen en wel het eerst op de diep -ste plaatsen. Korte tijd nadat de laagste waterstand nabij Hoek van Holland is bereikt, neemt het zoutgehalte bij de bodem ~16gevolg van deze onder

-vloedstroom toe. De.drukverschillen tussen het zeewater en het 1'ivierwater

- zijn zo groot dat er ondanks het rijzendé getij nog gedurende , i

4

uren water uit de rivier naar zee stroomt. Het vaststellen van hêt wigtol.--mige -loop van de vloedstroom langs -debodem l,evertmoeili-jkh-eden-op,.-doordat een aanhoudende menging.plaats heeft van: zee- en rivierwater. ~ierdoor ont -staan sterke schommelingen van het per kwartier waargenomen zoutgehalte vanaf het moment dat de onderstroming optreedt~ Nabij de oppervlakte oefent het zeewater door zijn groter soortelijk gewicht geen -drukuit daar hier-voor een kolom ,waternodig is. Eerst tegen-H.W •.dr Lngt het helderg-roene

ze~water naar binnen in de vQrm van een driehoek, cUe -in.rivieMiaartse richting steeds spitser wordt~ De top-van deze driehoek- volgt -vrijwel de

stroomdraad.

Bij het analyseren. ván 'de. zoutverdelingslU'omm n.voor km-raai 1030.8

b~ijkt dat er vooral bij de làagwaterkentering grote versehillen bestaan tussen --de meetreeuI tè.t-e'n'Op'''de>'verschillebd-eplaàtsen in de meètrilài. -De kleinste verschillen ,-tussenheti zGutgehalte an de bQdem en aan de oppervlakte komen in -1892 lloor op de meetpla,ats C met d. kleinste diëp.. te,,:.hetdich_tst, bij de~linkeroever- vàil--derivier gelegen-._·.

_i

"

:.- .:

.

.

Bet soutgebalte bij·d~ bode. volgt op d~ze plaets in·sterke aatc het zoutge~

Dalte TaD de bovenste vaterlagen over de gehele breedte. zij bet dat e ft

bepaald gehalté gedurende de ebfase in C ruim 1 uur later bereikt wordt

dán op de plaatsen A en B •.Ook tuss n de meetplaatsen A 'en

a

treden nog

betrekkelijk grote verschillen op. De gehalt~n nabij de bodem zijn v~ór 4et doorbreken van de ondervl~edstroming bij A·;Lager dan bij-B~ hetgeen

.veneens te verklaren is uit de verschillen ~n ~i~pt~ op di beide meet

-.plaatsen. Bi-jde metingen in 1905 is meetplaats C' verder van de oever :afgeleg~n dan C; de diepte is hierbij tweemaal zo groot. De verschillen

lussen de ·gehalten nabij de oppervlakte en nabij de bodem.ziJn hierdoor

groter da~ in 1892.

Uit de waarnemingen .in km-raai 1029.4 blijkt, dat ook hier lf à 5 uren

voor H.W. het zoutgehalte langs de bodem toeneemt, echter niet dadelijk

zo snel als in raai 1030.8. Het maximum gehalte blijft.eveneens gedurende

4 ~,

5 uren behouden. De vermindering van het zoutgehalte gedurende de eb-.fase geschiedt zowel langs de bodem als aan de oppervlakte geleidelijker

~an in km-raai 1030.8.als gevolg van de sterke menging op het

tu~senlig-gende riviervak. Bovendien blijkt dat de wind invloed kan hebben op het

Yèrziltïngsverschijnsel. Op 10 juli woei er volgens Cantor Cremers een

westenwind en was het soortelijk gewicht ·aande oppervlakte bij km-raa.i

- 1029.4 steeds boven de 1000 kg/m3, terwijl op 14 juli in km-raai 1030.8

het water aan de oppervlakte gedurende bijna.·3 Ur,e>.ll..h~,t.soortelijkgewicht

1000 kg/m3.had. De wind waa toen Noord-West en van geringe kracht •

.De waarnemingen i1)raat 1026.9 hebben met betrekking tot de stroom-,ltenteringen.een normaler verloop dan bij d.emeer zeewaal·ts gelegen raaien.

Langs de bodem neemt het soortelijk gewicht nog vrij snel toe, maar dit

ogenblik valt reeds bijna samen met dat van de kentering nabij de

opper-vlakte. net watér nabij de bodem krijgt eerst op het laatst van de vloed

het'l!oortelijk gewicht dat ia de·andere raaien meer zeewaarts reeds lang

voor H.W. werd bereikt. Bij het doorkomen van de eb verloopt de afname van

het zoutgehalte sneller dan in de andere raaien, vooral aan de oppervlakte.

De afname aan -de linker oever geschiedt langzamer doordat vloedwater ach-"'terblijft in de·plaatselijk aánwezige kribvakke.ll<.J30vendien moet rekening

w~rden gehouden me-t-de i.vloed van het afgedamde Sclleur. dat yi& een klein

schutsluisj'emet de Wate-rweg in verbinding staat en met dG grotere

schut-sluis op Rozenburg, die ruim l' lorJ bovenstrooms van km-raai "1026..9 (lPtN linkeroever aanwezig was. .

Uit de waargenomen gegevens ie voor elke meetplaats het ._verloC?Pvan het gemiddelde zoutgehalte bepaald door de waarnemingen nabij de bodem en de oppervlakte te middelen. Uit deze gemiddelde waarden over de diepte zijn de hoogste en laagste waarden gekozen voor resp. de situatie bij de hoog- en laagwaterstroomkentering. Bovendien is de gemiddelde waarde over de volledige getijperiode berekend. Met betrekking tot·de laagwaterstroom-kentering geldt dat het verloop van het zoutgehalte in de v·èrticaal vó6r het doorbrek~n van de zoute ondervloedstroming·vrij geleidelijk is. zodat door·het bepalen van een gemiddelde uit de zoutgehalten~nabij bodem en oppervlakte een vrij goede waarde wordt.verkregen voor het werkelijke ge-middelde zoutgehalte over de diepte. Vanaf het moment van het doorbreken van de ondervlo4ds.trDOJD is .de toename·van het zoutgehalte nabij de bodem

groter dan de afname van het zoutgehalto aan de oppervlakte, zodat het moment waarop het laagste ·gemiddeldè zoutgehalte voorkomt, niet veel ve r-schilt van het moment van de stroomkentering nabij de bodem, evenals dit

.trouwens het geval ïs gebleken bij de beschouwing betreffende de wate r-:en zoutbeweging in km-raai 1026.9. Het feit, dat gedurende 3 à 4 ur-enna

.dit moment nog ebwater naar zee blijft stromen alvorens de kentering aan de oppervlakte intreedt, blijft hierbij buiten beschGuwing, aangezien dit volledig moet worden toegeschreven aan het flplunjer effect" van de zwaar -dere stroom zeewater die langs de bodem binnendringt.

De hoogste, laagste en gemiddelde waarden van het zoutgehalte per meetplaats.zijn voor de verschillende metingen in tabel 3 .ermeld. Voor

.de omrekening van het soortelijk gewicht naar het"olllorid,gehalt~L'"is e~n

gemiddelde temperatuur van het water aangehouden van 17

oe.

-., .

TABEL'

..

,.

.

-,

Jleetplaats A -. ,mee,tplaats B me,e,tplaats C

I " ~,

.

."

'resp.

c

t

. resp. A' ' , ,

resp. Bf

" '

datum kmr H.W. L.W. gem./getij' H.'W. L.W. gem/getij H.it/. L.W. gem./getij opp.

I

bodem opp·lbodem opp.

I

bodem opp.

I

bodem opp.

I

bodem opp.

I

bodem opp.

I

bodem opp.

I

bodem opp·lbodem

26-7-1892

1029.4

16.8

17.2

2

.

6

1

2.

4

16

.

5

16

.

5

1.4

6.

9

11.7

16

.

1

2

.8

2.

8

8

.

4

15

.

8

27-7-1892

1030

.

8

1

7.

5

19.0

3.7

4.4

16

.

8

17

.

2

4

.

4

11.0

16

.

1

1

6.

1

6

.2

6

.

2

9

.

4

15

.0

28-7-1892

1026.9

16

.

4

16

.

4

0

.

8

2.

2

15

.7

1

6.

4

1

.

9

4.4

1

3.

9

16.

4

0.

8

3.0

6.6

11.8

10-7-1905

1029.4

15

.

7

'

16

.

1 3

.0

5.

2

8

.5

1

1.

3 16

.

1

16

.

4

2

.

6

6.

2

8.6

1

2.1

16

.1

1

6

.4

3.7

7.3

8

.6

1

2.7

)

12-7-1905

1026

.

9

13.2

16.1

0

.

8

0

.

8

...

-

13.2

15

.

4

0.8

0

.

8

-

-

11

.7

1

3.

6

0

.

8

1.0

-

-13-7-1905

1030.8

16.1

16.4

1

.

5

5

.

9

8

.2

12

.

0 16

.

4

16

.

4

1.9

8

.

4

8.

6

13

.

4 15

.

4

1

7.2

1.

9

5.9

7.8

13.2

,

14-7-190.5

1030

.

8

1

6

.

1

16

.

4

0

.

8

4.4

7

.

I

1

1

1.6 16

.

1

16

.

4

0.8

9

.

5

7.

7

12

.

5

1

4

.6

1

6

.

4

'C.8

3.0

6.

3

12.

1

1.

15-7-1905

1029

.

4

15

.

4

16

.

1

3.0

4.4

7

.

7

10.8

15.4

16.4

3.4

5.9

7.

6

12

.

3 15

.7

1

5.7

4

.

4

4

.

4

7.

9

1

2.6

17-7-1905

1026.9

13.6

16~1

0.8

1

.

1

5.4

9.9 13.6

16.0

0.8

1.8

5.6

10.0 11.

7

16

.

1

1.

2

1.

5

6

.

0

,

9

.

5

1030

.

8

1

5.

7

15.

7

3

.0

8.1

10.0

13

.

0

1

8

-7-1905 1

0

2

6

.9

15.4

15~4

1.5

1.5

6.?

9.5

(simultaan)

1022

.

4

10.2

13

.

9

0.8

0.8

3.3

6.0

I N \J1

•

Voor de gevallen, waarin bij laagwater een soortelijk gewicht van 1000 kg per .3 is gemeten. is in de tabel een chloridegehalte van 0.8 gram per liter ingevuld, hoewel het in vele gevallen duidelijk is, dat het gehalte minder heeft bedragen.

Uit de wisselingen van het zoutgehalte in een meetraai blijkt wel welke moeilijkheden ontstaan indien een over"het getij gemiddeld zout-gehalte voor een gehele meetraai zou moeten worden vastgesteld.

In het voorgaande is reeds vermeld hoe de bodemfiguratie die door de getijstromen ontstaat, invloed heeft op de zoutverdeling. Het zwaarte-punt van de stromin~ ligt in de flauwe bocht bij kmr.103Q.8 op het rech-ter oevergedeelte van de rivier. Bij kmr 1029.4 is .dit nog zo, maar in 1905 is dit in veel sterkere mate het geval dan in '1892 (zie fig. 1b). Bij kmr 1026.9 is de situatie g$wijzigd. In 1892 volgt de stroming meer de linker oever. Door de uitbouw

Van

kribben op dit gedeelte is het zwaartepunt in 1905 meer naar de as van de rivier verschoven •

.Ui t een vergelijking tussen de zoutcij fera in 1892 en 1905 blijkt

dat de gehalten in 1892 in alle raaien iets hoger zijn dan in 1905, het-geén zijn oorzaak vindt in het verschil in de bovenafvoer van de Rotte r-damsche Waterweg, tezamen met het verschil in vloedvolume tussen de beide

jaren. In fig. 3 en

4

zijn de zoutverdelingen gemiddeld over het getij w'eergegeven voor de metingen van 1892,en.1905. In fig.. 5 ig naast "de-ge -middelde ·verdeling ook'de"verdelittgb.i..j oH ..W • -en-Le,W. weergegeven _.voo~de': eimul tane meting.Van_'1~,juli 1905.

IIl..3 De metin&en van 1907.en 1908.

In 1907 en 1908 zijn metingen van het zoutgehalte gedurende een getij verricht in de Rotterdamsche Waterweg beneden Schiedam, in de Oude Maas beneden Oud-Beyerland, in de Botlek, de Brielsehe Maas, het Spui, het Hollandsch Diep, het Haringvliet, de Volkerak en de KI'ammer~ Hierbij.is op één meetplaats per km-raai gemeten op.onderlinge afstandeJl van

4

km. Deze meètplaatsen zijn zoveel mogelijk in de'lengteassen van de geulen gekozen. De gegevens betreffende de raaien en zoutgehalten zijn vermeld in tabel 4.

Opgemerkt wordt dat de omrekening van het gemeten soortelijk gewicht in het zoutgehalte niet op correcte wijze is geschied. Het soortel~K gewicht van de aan de rivier onttrokken watermonsters werd bepaald met een stel van 5 areometera van Dr. Küchler in Ilmenau, die.soortelijke gewichten aanvijzen van 1000 tot 1007 resp. van 1006 tot 1013, van 1012 tot 1019,

van 1018 tot 1025 en van 1024 tot 1030 gram per cm

3

•

Bovendien werd van

elk watermonster de temperatuur bepaald. De soortelijke gewichten werden herleid tot een temperatuur van 17,5

°

c

met behulp van een tabel 'tan

Knudsen. Uit de gecorrigeerde waarde van het soorte1ijk gewicht S Yerd

het zoutgehalte P bepaald door de betrekking:

P

=

1309 (S-1) 4)

Het zoutgehalte, uitgedrukt in grammen per kg water is de Bom van alle in

zeewater voorkomende zouten en verhoudt zich tot het chloridegehalte C volgens de vergelijking P

=

1,81 C. De verschillend~ begrippen die ge

-bruikt worden, wekken veel verwarring en moeten met de nodige kritische 2':inworden gehanteerd. De door Van Mals'en gehanteerde formule voor de om -rekening van soortelijk gewicht naar zoutgehalte geeft voor de temperatuur

o

van 17,5 C waarden van het zoutgehalte, die ongeveer 1000 mg chloride/l te laag zijn, zoals uit fig. 6 blijkt. Een moeilijkheid voor de interpre

-tatie wordt tevens veroorzaakt doordat bijlage waarden van het zoutgehalte

geen nauwkeurige waarden van het'soorteliikgewicht zi jn gemet'en.'Bij de laagst gemeten waarde van 1000 kg/m3 behoort bij temperaturen van 17,5'oC nog altijd een totaal gehalte aan zouten van bijna 1,6 gril overeenkomende

met ruim 0,8 gr chloride per,liter. Voor gemeten waarden van 1000 kg/m3 is in tabel 4, evenals in tabel ~t een gehalte ingevuld van 0,8 gril, hoe

-wel,het in veel gevallen iets lager zal zijn geweest •

.Tahel 4 •.

Simultane zoutmeting in Hotterdamsche Waterweg op,24-9-1907 'en 22-7-1908.

kmr _{chloridegehalte in gram per liter}

R.W. L.W. gem ..per getij

-24-9-1907 opp. bodem opp. bodem opp. bodem

-1032.7 17.6 17.6 6.8 12.8 13.45 16.75 1028.7 17.5 17.7 3.1 7.3 9.45 14.0 1024.7 14.3 17.2 1.8 5.8 6.1 12.2 1020.7 7.1 17.2 1.1 1.7 3.4 10.0 <,1016.7 _{5.8 14.3 0.8 0.8 1.9 1.6} 22-7-1908 1032.7 17.7 17.7 6.1 16.2 11.8 17.1 1028.7 17.6

17.9

3.9 9.9 8.6 15.5 1024.7 11.8 16.9 1.2 2.7 _3.7 11.0 1020.7 4.8 17.2 0.8 0.8 _2.5 6.2