Page 75 - GENERACION Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
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Generación y Transporte de Sedimentos 75
tos finos, el impacto turbulento y dispersivo entre persiva y turbulenta, que es función del cuadrado
partículas es suprimido, y el flujo se aproximará a del gradiente de velocidad.
uno laminar. Julien y Lan (1991) propusieron una formulación
La concentración de sedimentos puede variar adimensional del modelo reológico con tres pará-
drásticamente en un mismo evento de crecida, al- metros que definen las tres clases de flujos hiper-
ternándose el dominio de las tensiones viscosas y concentrados en cuestión. Estos parámetros son:
turbulentas, produciendo flujos pulsantes. • exceso de tensión de corte adimensionalizada t*;
La tensión de corte total en flujos hiperconcen- • relación dispersiva-viscosa Dv* (para grandes
trados de sedimentos puede ser calculada por la Dv* el flujo es dispersivo; para valores peque-
suma de cinco componentes: ños el flujo es viscoso);
• relación turbulenta-dispersiva Td* (para gran-
τ = τ + τ + τ + τ + τ des Td* el flujo es turbulento, para valores pe-
c mc v t
queños el flujo es dispersivo).
donde la tensión de corte total τ depende del es- A partir del contraste del modelo con datos de
fuerzo de cedencia cohesivo τ , la tensión de corte otros investigadores (Figuras 2.3 y 2.4), surgen los
c
de Mohr-Coulomb τ , la tensión de corte viscosa siguientes valores guía para los flujos hipercon-
mc
τ , la tensión de corte turbulenta τ y la tensión de centrados:
v t
corte dispersiva τd. Escribiendo la ecuación ante- • inundaciones de barro ocurren cuando son do-
rior en términos de la tasa de corte dv/dy o gra- minantes las tensiones turbulentas con Dv* >
diente de velocidad se obtiene la ecuación cuadrá- 400 y Td* > 1
tica reológica (O’Brien and Julien, 1985): • flujos de barro ocurren cuando son dominantes las
tensiones viscosas y de cedencia con Dv* < 30
dv dv 2
= y + + C • flujos de detritos son esperados cuando son
dy
dy
dominantes las tensiones dispersivas con Dv* >
siendo η la viscosidad dinámica; τ el esfuerzo de 400 y Td*<1
y
cedencia (τ =τ +τ ), y C representa el coeficiente En resumen, la resolución de la ecuación cua-
y c mc
de la tensión de corte inercial. drática reológica permite desarrollar modelos nu-
Los dos primeros términos de la ecuación co- méricos a partir de cuya aplicación pueden obte-
rresponden a las tensiones de corte de Bingham y nerse resultados de interés para la resolución de
representan las tensiones de resistencia internas problemas ingenieriles relacionados con los flujos
de un fluido de esas características. La suma de la densos. En la práctica, la ausencia de los datos bá-
tensión de cedencia y la viscosa define la tensión de sicos necesarios, más la dificultad de determinarlos
corte de un fluido hiperconcentrado de sedimentos o definirlos, complica el uso de estas herramientas
cohesivo en un régimen de flujo viscoso. El último en la mayoría de los casos, por lo que debe recurrir-
término es la suma de las tensiones de corte dis- se al empirismo.
