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Fundamentos del transporte de sedimentos - Coggle Diagram
Fundamentos del transporte de sedimentos
Características
El transporte de sedimentos consta de transporte en suspensión y transporte de depósitos arrastrados por la corriente.
Depósitos arrastrados por corrientes
Se da en una área cercana al fondo
Por suspensión
Relevante el equilibrio del transporte, cuando se depositan y contribuyen a la sedimentación
Para evaluar el comportamiento de descarga de un canal con una descarga hay que tener en cuenta
Conservación de la energía, la conservación del impulso y conservación de la masa
Equilibrio de transporte en el volumen de control
Inicio del movimiento de sedimentación
Los granos de sedimentos que se encuentran en el suelo se ponen en movimiento cuando excede la tensión
Tres posibilidades
Exceso solo en casos extremos como marejadas o inundaciones
Ningún exceso: depósito del material en suspensión.
Exceso frecuente o permanente: formación de ripples o dunas
La velocidad de fl ujo del agua cerca del fondo La velocidad de flujo del agua cerca del fondo, se denomina
capa límite
La subcapa viscosa
Se encuentra justo por encima del fondo del canal y es muy delgada.
El contorno hidráulico liso entre la capa de sedimentos y el flujo se produce a velocidad de flujo bajas
Si los granos tienen un diámetro grande (>0,6mm) y/o las velocidades de flujo son altas (capa viscosa gruesa), es un contorno hidráulico rugoso
Formas de transporte de sedimentos
Fuerzas en el grano de sedimento en el fondo del canal
Rodadura (rolling)
Los sedimentos permanecen en contacto constante con el fondo, ruedan los granos de sedimentos grandes
Saltación
Es arrancado del fondo por el flujo y deja brevemente el suelo
Suspensión
Los factores son:
La velocidad de sedimentación
Parámetros de flujo
Formas de Lecho
Existen tres formas básicas
Dunas
Son ripples grandes y pueden considerarse como umbrales mayores y a menudo más regulares
Antidunas
Se mueven en dirección contraria
al flujo.
Las antidunas se forman con una descarga supercrítica
y crean formas del fondo onduladas.
Riples de corriente
Se producen por procesos en la capa
límite, de modo que la profundidad de descarga mínima es aproximadamente tres veces la altura del ripple.
Tipos
ripples de corriente
ripples de olas
Se forman por las ondas
superficiales del agua en áreas de aguas poco profundas
Formación y movimiento de ripples de corriente
Se forman pequeños cúmulos
(colinas). Las colinas actúan como irregularidades en la superficie de los sedimentos
Las líneas de corriente por encima de una
colina están más juntas y la velocidad de flujo es mayor
Cuando se amontonan demasiados
granos, la situación es inestable, y se deslizan al costado
En esta zona se puede formar un vórtice de separación, provocando una pequeña contracorriente.
Los granos de arena en la parte superior de la capa de sedimentos se sigue soportando continuamente
Transporte de sedimentos en pilares de puentes
Las condiciones de flujo modificadas por la estructura pueden provocar la formación de socavación en el fondo del canal en el entorno directo de la estructura
En la erosión local, el flujo es desviado localmente por la estructura
En el entorno directo de la estructura se forman sistemas de vórtice muy turbulentos, que provocan velocidades locales elevadas
El sistema de vórtice de
herradura y el sistema de vórtice de estela
Huella de obstáculo fluvial
En la formación de socavación también es importante la sedimentación producida después del obstáculo, denominada encenagamiento
Estos dos fenómenos se agrupan bajo el término huella de obstáculo fluvial.
Bibliografía
