Destratificatie van bekkens met behulp van bellenzuilen - de koppeling tussen near field en far field

More Info
expand_more

Abstract

Dit rapport vormt een onderdeel van het toekomstig rapport nr. 77-1 en behandelt de theorie van het gelaagde far field voor het geval dat er geen verticale uitwisseling plaats vindt. De stroming in het far field wordt gemodelleerd als een drielagenstroming. Een beschouwing van de interne golfsnelheden maakt het mogelijk het benodigd aantal randvoorwaarden vast te stellen. Een belangrijke vereenvoudiging van het probleem wordt verkregen door alleen die gevallen te beschouwen waarin de tussenlaag wel van dikte kan veranderen maar geen verticale verplaatsingen ondergaat (dubbel-tweelagenmodel). Voor de koppeling van near field en far field van de bellenzuil wordt de overgang tussen beide opgevat als een interne overlaat, en wel een korte overlaat in verband met de axiaalsymmetrische stroming. De verkregen resultaten worden gebruikt voor de berekening van de snelheid van opmengen van een bekken met als parameters het toegevoerde luchtdebiet, de bekkengrootte en -diepte, het initiële dichtheidsverschil, e.d.. De gebruikte near field gegevens zijn ontleend aan publicaties van het Laboratorium voor Fysische Technologie van de Technische Hogeschool Delft. De berekeningsresultaten hebben een enigszins voorlopig karakter, omdat nog geen volledige verificatie met experimentele gegevens heeft plaats gevonden. Het ligt in de bedoeling hierop in het definitieve rapport verder in te gaan. Thermische stratificatie, die in voorjaar en zomer in bekkens op kan treden, kan de waterkwaliteit in het hypolimnion van geëutrofieerde bekkens nadelig beïnvloeden. De waterkwaliteit kan verbeterd worden door het hypolimnion te mengen met het meestal zuurstofrijke epilimnionwater. Een van de methoden hiervoor bestaat uit het injecteren van lucht vanaf de bodem van het bekken. Vindt de injectie lokaal plaats, dan ontstaat een z.g. bellenzuil of bellenpluim.