Page 82 - GENERACION Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
P. 82

82      PEA    BERMEJO










                 Ecuaciones de movimiento:                       para las partículas de sedimento.
                                                                    La tensión de corte y la viscosidad varían prin-
                               h   u  u   v  u   1  u
                    S =  S                                       cipalmente con la concentración de sedimentos y
                          ox
                      fx
                               x   g  x   g  y   g  t
                                h   v  v  u  v   1  v            pueden ser expresados en una ecuación semiem-
                    S =   S                                      pírica como:
                      fy
                           oy
                                x  g  x   g  x   g  t
               donde S , S  son las componentes de la pendien-               τ  = α e β1C , η = α e β2C
                      ox  oy                                                  y   1           2
               te de fondo en las direcciones x e y y g es la acelera-
               ción de la gravedad. Despreciando los últimos tres      n = n  + n  = n  + 0,0538n e 6,0896C
                                                                            t   d    t          t
               términos en las ecuaciones de arriba se obtiene la
               aproximación de las ecuaciones de la onda difusiva.   donde n  es el coeficiente de Manning turbulento y
                                                                        t
               Mientras que despreciando el término del gradien-  n  es el valor de Manning dispersivo.
                                                                  d
               te de presiones se puede derivar la ecuación de la   En las expresiones de la tensión de corte y vis-
               onda cinemática.                                  cosidad  como  funciones  de  la  concentración  de
                 Modelo Reológico (O’Brien and Julien, 1985):    sedimentos en volumen (de limos, arcillas y en al-
                 Expresa la tensión de corte τ en flujos hipercon-  gunos casos arenas finas), los parámetros α , α ,
                                                                                                          1  2
               centrados de sedimentos como:                     β  y β  son coeficientes empíricos determinados
                                                                  1    2
                                   u    u  2                 en laboratorio.
                           = y +      +  C                  Para  simular  un  flujo  de  barros  con  cualquier
                                    y     y 
                                                                 modelo reológico, las variables de la viscosidad y
               donde τ es la viscosidad dinámica y C denota el coefi-  la tensión de cedencia deben ser conocidas. En la
               ciente de corte inercial que depende de la densidad   mayoría de los casos no se dispone de un análisis
               de la mezcla ρ , de la longitud de mezcla de Prandtl   reológico  del  material  deposicional  y  los  valores
                           m
               l, del tamaño del sedimento ds y de una función de la   de tensión de cedencia y de la viscosidad se deben
               concentración volumétrica de sedimentos Cv:       adoptar a partir de antecedentes, de otros estudios
                                                                 y de la experiencia.
                                                                    La implementación del modelo matemático re-
                                                                 quiere como datos de entrada la topografía digital
                 Bagnold (1954) dio la definición de la relación   del terreno, la geometría del canal, la estimación de
               funcional f(ρ , C ) como:                         los valores de rugosidad del canal y de la planicie de
                          m   v
                                                                 inundación, los hidrogramas de entrada (líquidos y
                                                                 sólidos) y las propiedades reológicas de la mezcla
                                                                 agua-sedimento.
               donde α es un coeficiente empírico igual a 0,01 y    La subcuenca de los ríos Colanzulí, San Isidro e
                      i
               C  es la máxima concentración estática en volumen   Iruya, hasta la confluencia con el río Nazareno, dre-
                *
   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87