Download - Transporte de Sedimentos
-
1TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
M.Sc. Ing. Roberto Campaa Toro
-
2z El flujo en los cursos naturales es un flujo a dos fases: Agua y Sedimento.
z La interaccin de estas dos fases determina el comportamiento de un curso natural
ORIGEN DE LOS SEDIMENTOS
-
3Los Sedimentos Provienen de Erosin de Cuencas
z Las Particulas finas provienen de la erosin laminar.
z Partculas Gruesas provienen dedeslizamietos y desplomes de material deorilla
MecMecnica nica de la de la erosierosin n laminarlaminar
-
4ErosiErosin n laminarlaminar
-
5Deslizamientos Deslizamientos en en MasaMasa
MeteorizacionMeteorizacion
-
6ErosiErosin n de de RiberasRiberas
-
7Mecnica del Transporte Slido
InicioInicio deldel MovimientoMovimiento::
z Un fluido ejerce sobre las particulas de lecho, fuerzas cortantes y fuerzas de presin.
z Las fuerzas cortantes se deben a los efectos viscosos.
z Las fuerzas de presin se deben a la diferencia de presiones sobre las superficie de las partculas
-
8El inicio del movimiento se producira cuando el momento ejercido por las fuerzas actuantes excedan al momento ejercido por las fuerzas resistentes.
Ma > Mr
La iniciacin del movimiento se describe usualmente mediante:
z Esfuerzo Cortante Crticoz Velocidad Crtica
-
9z El movimiento ocurre cuando las condiciones existentes producen velocidades y esfuerzos cortantes actuantes mayores que los crticos
Modalidades Modalidades de de Transporte Transporte SSlidolido
-
10
Transporte STransporte Slido lido en en SuspensiSuspensinn
z Esta constituido por partculas finasz Presenta trayectorias irregulares.z En promedio las particulas en suspensin se
desplazan a la misma velocidad que la corriente.
-
11
Transporte STransporte Slido lido de de FondoFondo
z Est constituido por partculas gruesas.z Debido a su tamao se desplazan
arrastrndose sobre el lecho o mediante saltos.
z Se desplaza a velocidades menores que la corriente.
-
12
Wash LoadWash Load
z Est consituido por partculas mucho ms pequeas que las partculas en suspensin.
z En ningn momento entran en contacto con el material del lecho.
z Se desplaza a la misma misma velocidad que la corriente.
FORMAS DE FONDO
-
13
Efectos Efectos de de Formas Formas de de Fondo Fondo sobre sobre el el FlujoFlujo
z Las formas de fondo ejercen dos efectos principales:
z Incrementan la rugosidad del lecho
z Producen ondulaciones en la superficie del agua
-
14
En lechos de Naturaleza Fina
z Los lechos de material fino adoptan configuraciones caractersticas.
z Dichas configuraciones dependen principalmente de la velocidad media del flujo.
-
15
z Las formas de fondo son producidas por oscilaciones del flujo generadas aguas abajo de pequeos obstaculos locales sobre el fondo que consiste de sedimentos moviles.
-
16
-
17
-
18
-
19
En lechos de Naturaleza Gruesa
-
20
Riffles y PoolsRiffles y Pools
z El desarrollo de secuencias alternadas de riffles (sectores poco profundos) y pools (pozas) es una caracteristica de canales rectos y meandricos con material de lecho heterogeneo en el rango de (2-256 mm)
z Su alternancia determina un curso sinuoso
-
21
Steps and PoolsSteps and Pools
z Los cursos de montaa con pendientesmayores de 3-5% presentan lechos con Steps y Pools alternados.
z El desarrollo de Steps esta fuertemente influenciado por el abastecimiento local de sedimentos.
-
22
-
23
La La alternancia alternancia de de formas es caracterformas es caracterstica stica en en lechos fluvialeslechos fluviales
-
24
-
25
-
26
Acorazamiento Acorazamiento del del LechoLecho
z El acorazamiento del lecho consiste en el lavado selectivo de las particulas finas de la superficie del lecho.
z Forma una coraza protectora del material ms fino que hay debajo
z Incrementa la rugosidad del cauce.
-
27
Medicin del Transporte Slido
Las mediciones del transporte slido se realizan para:
z Cuantificar el material slido transportadoz Investigar caractersticas fsicas y qumicas
del material slido transportado
-
28
MediciMedicin n de de transporte stransporte slido lido en en suspensisuspensinn
z La forma de las mediciones debe tomar en cuenta que el material slido no se distribuye uniformemente en toda la seccin.
-
29
MediciMedicin n de de arrastre arrastre de de fondofondo
z Es dificil debido a los marcados flujos secundarios del fondo.
-
30
z Se emplean instrumentos que atrapan el sedimento.
-
31
Programa Programa de de MedicionesMediciones
z Un programa de mediciones debe considerar:
z Ubicacin de estaciones de medicinz Frecuencia de Medicionesz Forma de Mediciones
CClculolculo del del Transporte STransporte Slidolido
z El transporte slido puede ser estimado con diferentes frmulas desarrolladas por diversos investigadores.
z Dichas frmulas cuantifican la capacidadde transporte slido.
-
32
Formulas deFormulas de Transporte sTransporte slido lido en en SuspensiSuspensinn
z Tienen un sustento terico claro.
z Las mas conocidas son las frmulas de Einstein, Bagnold, Hansen
Formulas deFormulas de Transporte Transporte SSlido lido de de FondoFondo
z Su desarrollo terico es menos claro.z Son de naturaleza empirica o semi-teoricasz Frmulas de Meyer Peter, Schocklistch
-
33
DistribuciDistribucinn de de sslidoslidos en en una una bifurcacibifurcacinn