sedimentatiesnelheid

Sedimentatiesnelheid, ook wel bezinkingssnelheid genoemd, is de snelheid waarmee deeltjes die in suspensie in een vloeistof hangen bezinken naar de bodem onder invloed van de zwaartekracht. In geowetenschappen en waterbeheer is deze snelheid een cruciale factor bij de interpretatie van depositie, transport en de vorming van sedimenten.

De bezinking hangt af van de eigenschappen van de deeltjes (diameter, dichtheid, vorm) en van de vloeistof (dichtheid, viscositeit, temperatuur). Bij kleine deeltjes in laminaire stroming geldt in eerste orde Stokes’ wet: v_t = (ρ_p − ρ_f) g d^2 / (18 μ). Voor grotere deeltjes of hogere Reynoldsgetallen wordt de dragcoëfficiënt Cd bepaald empirisch en moet v_t vaak worden opgelost met Cd als functie van het Reynoldsgetal.

Bij hoge concentraties kan hindered settling optreden, waarbij de aanwezigheid van andere deeltjes de bezinkingssnelheid verlaagt. Turbulentie, aggregatie van deeltjes, vorm en porositeit van het sediment en opwaartse stromingen kunnen bezinking belemmeren of versnellen, wat de uiteindelijke depositiepatronen in meren, rivieren en sedimentatiebassins beïnvloedt.

Toepassingen liggen breed: in sedimentologie en paleolimnologie voor het interpreteren van depositiesnelheden en in waterbehandeling voor het ontwerp van bezinkingseenheden. Bezemingmetingen worden vaak uitgevoerd met bezinkingstesten in een kolom of kolf; in de studie van sedimentaire omgevingen worden ook dateringsmethoden zoals Pb-210 of Cs-137 gebruikt om afzettingspercentages over tijd te reconstrueren.

Eenheden variëren van mm/jaar of m/jaar voor langzame deposities tot de snelheid van individuele deeltjes in m/s. De concepten zijn van belang voor bodemvorming, drinkwaterzuivering en milieuprojecten.