Een luwtemodel voor het transport van sterk gegradeerd sediment en de vorming van afpleisteringslagen

Een luwtemodel voor het transport van sterk gegradeerd sediment en de vorming van afpleisteringslagen

Stapel, R.W.

De Vries, M. (mentor)
Vreugdenhil, C.B. (mentor)
Ribberink, J.S. (mentor)
Klaassen, G.J. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

vloeistofmechanica

1987-02-01

Geïnspireerd door proeven in het Waterloopkundig Laboratorium 'de Voorst' waar het afpleisteringsverschijnsel in de grens-Maas werd gesimuleerd is een theorie opgezet voor de berekening van het transport van sterk gegradeerd materiaal en de vorming van afpleisteringslagen. Deze theorie gaat uit van het principe dat, achter een grote stabiele korrel, kleinere korrels in de luwte kunnen liggen en heeft een sterk geometrisch karakter. In eerste instantie is deze theorie uitgewerkt voor twee korrelfracties: Grote stabiele korrels en kleine korrels die bij de heersende hydraulische omstandigheden getransporteerd zouden kunnen worden. Het resultaat van de luwtetheorie is een correctiefactor voor de formules voor het transport van uniform sediment met de diameter van de kleine korrels. Deze correctiefactor hangt af van de samenstelling van de oppervlaktelaag. Ook kan met de luwtetheorie in ëèn keer worden berekend wat de uiteindelijke (stabiele) oppervlaktesamenstelling zal zijn en welke bodemdaling daar voor nodig is, als de samenstelling van het uitgangsmengsel en de hydraulische omstandigheden bekend zijn. De luwtetheorie is omgezet in een computermodel en daarmee zijn numerieke berekeningen uitgevoerd. Deze zijn vergeleken met de resultaten van een serie proeven die in het Laboratorium voor Vloeistofmechanica van de Faculteit der Civiele Techniek aan de Technische Universiteit in Delft is uitgevoerd. Daaruit kan geconcludeerd worden dat de luwtetheorie een aantal tendensen van het afpleisteringsverschijnsel goed beschrijft. De proeven bleken echter enige onvolkomenheden te bevatten waardoor een goede ijking van het theoretische model niet mogelijk was. Vooruitlopend op een nieuwe serie proeven die een goede vergelijking tussen theorie en praktijk mogelijk moet maken is tot slot een aantal suggesties gedaan voor uitbreiding van de luwtetheorie. Deze beogen voornamelijk een betere simulering van het turbulente karakter van de stroming. Als een vergelijking tussen de (uitgebreide) luwtetheorie en de nieuwe proeven een bevredigend resultaat oplevert kan de beperking tot twee korrelfracties worden opgeheven. Dan kan, met het luwteprincipe als basis, gerekend worden aan reële situaties zoals rivieren en stroomkanalen met een bodem opgebouwd uit een grote variaties aan korrelgroottes.

afpleisteringslagen
luwtetheorie
korrels
korrelfractie

http://resolver.tudelft.nl/uuid:02ab9a7a-af97-4019-b64a-65293eb87928

Student theses

master thesis

(c) 1987 Stapel, R.W.