arrastre de sedimentos en canales





ARRASTRE DE SEDIMENTOS
GENERALIDADES DEL ARRASTRE DE SEDIMENTOS

El material erosionado en una cuenca, parte es arrastrado por el flujo y parte es captado por la cobertura vegetal y topografía de la cuenca. La parte que es arrastra por el flujo se puede depositar en zonas que el mismo flujo propicia para esta acción, en sitios donde el flujo no permite el arrastre o lo permite paraotro tipo de condiciones que se requieren para el mismo deposito. Cuando el fenómeno de arrastre es permitido el suelo es erosionado y las partículas son trasportadas hacia valles o almacenamientos, así hasta volverse a presentar las condiciones de arrastre durante un tiempo indefinido.
Los volúmenes de sedimentos acumulados son una serie de datos importantes que ayudan en el diseño de obrashidráulicas para poder estimar parámetros como el tiempo de azolve y des-azolve de cauces u otras obras que así lo requieran, para poder precisar con mayor precisión los resultados de los volúmenes de sedimentación que se pueden obtener a través de los registros que se obtienen en estaciones de aforo.
Algunos de los métodos mas utilizados en este tipo de situaciones de arrastre de sedimentos sonlo que a continuación se mencionan y se aclara que solo se ejemplificara uno de estos pues al ser este tema lo bastante extenso como para merecer un trabajo de especial enfoque, en el presente solo se pretende establecer la secuencia lógica que llevaría a un profesional de la hidráulica a pretender conocer mas a fondo las variables principales, que debemos de conocer en el modelado hidráulico.La naturaleza del problema de arrastre de sedimentos tiene tres fases: erosión, transporte y depósito, aunque en el presente trabajo solo nos enfocamos en el transporte de sedimento el cual puede dividirse en 1) Por tracción, y 2 por suspensión. En el primer caso, la velocidad de las partículas sólidas es menor que la del agua, y en el segundo caso, ambas velocidades son iguales.
La formanatural del fondo de un cauce puede ser lisa, o bien, tomar el lecho la forma de una serie de dunas, rizos o bancos algo similares a los formados en las playas por el reflujo de la marea ver imagen 3.8
Las causas que originan y controlan el régimen de estos rizos son parte de los problemas más absorbentes e intrincados de la hidráulica fluvial.
El principal problema que causa el sedimentocuando es transportado por el agua, es su acción abrasiva en altas velocidades; esto obliga a su eliminación de estructuras hidráulicas, como canales revestidos y plantas hidroeléctricas, por medio de tomas especiales y tanques desarenadores.


El conocimiento del transporte de sedimentos en el caso de los modelos de ríos con fondo móvil nos menciona a tomar en cuenta y con mucha atención losconceptos siguientes:
a) Condición de similitud debido a que se debe reproducirse la perdida de carga en canales fluviales, se impone una condición sobre el tamaño del material a usarse en el modelo
b) Erosión en el cauce de un rió, esta es inestable debido a la variación de gastos de escurrimiento.
a) En el caso de los ríos es necesario reproducir un histograma típico del flujo y unatopografía de detalle.
b) Los modelos de ríos se pueden construir con una amplia distribución del tamaño del material y tener características cohesivas.
Mecánica de transporte de sedimentos
1.- Conceptos y definiciones utilizadas en el estudio
a) Velocidad de caída de una partícula:
Cuando una partícula solida se deposita en la superficie de un líquido en reposo, empieza a descender acelerándosehasta alcanzar una velocidad uniforme que se debe al equilibrio entre su propio peso sumergido y la fuerza de fricción que experimenta al moverse en contacto con dicho líquido. A esta velocidad se le llama velocidad de caída, cuando el descenso de la partícula no está sujeto a la influencia de las paredes del recipiente ni es afectado por la vecindad de otras partículas. Además si el líquido es...