Schwebstofftransport und Geschiebebewegung

Zusammenfassung

Die festen Teilchen anorganischer oder organischer Natur, die im Wasser längere Strecken schwebend zurücklegen und seine Trübung verursachen, werden kurz als Schweb bezeichnet. Er nimmt bei manchen Flüssen bedeutende Ausmaße an und beträgt z. B. bei der Mündung des Rheins in den Bodensee etwa 52 000 g pro m³ Wasser²). Die Gesetzmäßigkeiten, die dem hydraulischen Vorgang des Schwebens zugrunde liegen, sind von großer Bedeutung für die Schlammförderung, künstliche und natürliche Auflandung usw. Zahlreiche Beobachtungen haben gezeigt, daß der Schwebstoffgehalt mit dem Durchfluß, also mit der Geschwindigkeit ansteigt und ebenso mit der Tiefe unter dem Spiegel. Dupuit¹) glaubte die Fähigkeit des Wassers, Körper schwebend zu erhalten, auf den Geschwindigkeitsabfall $\frac{{d\upsilon }} {{dz}}$ in der Lotrechten zurückführen zu müssen und nach seinen sowie späteren Untersuchungen²) streben die Schwebeteilchen. nach den Stellen, wo $\frac{{d\upsilon }} {{dz}}$ den kleinsten Wert hat und somit v ein Maximum ist. Erst später erkannte man, daß das Schweben durch die ungeordnete Bewegung der Wasserteilchen bewirkt wird, die entweder auf die Rauhigkeit, Turbulenz oder die Brownsche (molekular) Bewegung zurückzuführen ist. Letztere erhält kolloide Teilchen in Schwebe, so daß sich derartige Sole praktisch stabil erweisen. Die Zähigkeit der Suspension ist größer als jene des Wassers und A. Einstein³) fand

$$\eta _s = \eta \left( {I + k \cdot \phi } \right)$$

als die ersten Glieder einer Reihe, wenn ηs die Zähigkeit der Suspension, η jene des Dispersionsmittels, ϕ das Volumen der Teilchen pro cm³ Suspension darstellt und k ein von der Gestalt der Teilchen abhängiger Faktor ist. Nach Einsteins theoretischen Erwägungen beträgt ϕ = 2.5 für Kugeln.