Watercirculatie

Abstract

In dit onderzoek is aandacht besteed aan de gravitatie circulatie in de Waddenzee. Daarbij is de vraag of dit een rol kan spelen bij sedimenttransport. De gravitatie circulatie is een stroming die bovenin de waterkolom een andere stromingsrichting kent dan onderin en ontstaat doordat het water niet een uniforme dichtheid kent in het bekken. Daarvoor is eerst bekeken hoe de dichtheid in het Vlie-bekken varieert. Deze hangt vooral af van de watertemperatuur en de saliniteit (zoutgehalte). Om de verschillen te bepalen zijn beschikbare meetgegevens over temperatuur en saliniteit gebruikt. Bij deze tijdreeksen is een verband gezocht hoe deze twee factoren van tijd en plaats afhangen. Deze resultaten zijn vervolgens gebruikt om een profiel op te kunnen stellen van de dichtheid afhankelijk van plaats en tijd. Het blijkt dat de dichtheid varieert tussen de 1012 [kg/m3] bij Harlingen en 1022 [kg/m3] aan de kant van de Noordzee. Aan de hand van de Navier-Stokes vergelijkingen is vervolgens een model opgesteld, waarmee de waterstroom kan worden gemodelleerd. Hierin is de gravitatie circulatie meegenomen, maar ook de stromingen door toedoen van het M2- en M4-getij. Deze zijn vervolgens allemaal afzonderlijk opgelost, waarna een superpositie van de drie problemen is toegepast om het totale stroombeeld te kunnen vinden. Als de eerdere gevonden dichtheidsverschillen worden gecombineerd met de oplossingen voor de stroomsnelheden, kunnen deze waarden worden berekend. Het blijkt dat de gravitatie circulatie een kleine invloed (circa 1%) heeft op het totale stroombeeld en een stroomsnelheid van enkele centimeters per seconde kent. Maar omdat de stroom niet veel varieert in de tijd en over de waterkolom andere stromingsrichtingen kent, kan deze stroming een belangrijke rol spelen als het gaat om sedimenttransport.