Page 82 - GENERACION Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
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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-
*