Vraag over het sifon effect.

Hedwig, 73 jaar
3 april 2016

In een grote beek ligt een betonnen kokerbrug. Bovenop de kokerbrug ligt 1 meter aarde en stenen. Bij een groot debiet loopt het water over de brug ondanks het sifon effect. Wat gebeurt er als men de aarde en stenen boven de kokerbrug wegneemt en een 2de kokerbrug op de 1ste plaatst? Bestaat het sifon effect nog met versnelde instroom bij koker 1? en is de hoeveelheid water die doorstroomt wanneer de beek volledig gevuld is groter met 2 kokers? Er zijn mensen die beweren dat de hoeveelheid water die doorstroomt ongeveer gelijk moet zijn. Maar is dit wel zo?

Antwoord

Het debiet is de het volume (hoeveelheid in m3) water dat per eenheid tijd (seconde) passeert door een bepaalde dwarssectie met oppervlakte (in m2) van de beek. Aannemend dat er geen water instroomt van opzij of dat water zijdelings uit de beek stroomt (dus het waterpeil lager dat de oever blijft), dan kan het water niets anders doen dan de beek blijven volgen. Met andere woorden het debiet zal niet veranderen. Dit noemt men de fundamentele behoudswet van continuiteit in de vloeistofmechanica (van onsamendrukbare vloeistoffen), ofwel behoud van volume. Dus de hoeveelheid (per eenheid tijd) zal niet veranderen.

Wat u het "sifoneffect" noemt, is in feite een verandering van de stromingstoestand door de lokale vernauwing van de beek in de koker. Hierdoor versnelt de stroming terwijl het water daalt. Oppervlakte vermenigvuldigd met snelheid is het debiet, dat dus niet verandert.

Als het debiet toeneemt, zal meer dan waarschijnlijk eerst de onderste kolk volledig vollopen en het water ervoor stijgen. Hier zal men geen vrij-oppervlaktestroming meer hebben. Dan zal enkel in de bovenste kolk nog gebeuren (als die laag genoeg ligt t.o.v. de oever). De obstructie van de verkleinde doorstroomopperevlakte van de kokeropeningen zal echter sneller voor een waterophoping zorgen voor de brug, dat men eerder een overstroming van de oevers kan verwachten.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

Prof. dr. ir. Erik Toorman

Vloeistofmechanica Sedimentologie Waterbouwkunde

Katholieke Universiteit Leuven
Oude Markt 13 3000 Leuven
https://www.kuleuven.be/

Zoek andere vragen

© 2008-2026
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door Eos wetenschap. Voor vragen over het platform kan je terecht bij ikhebeenvraag@eos.be