Principios Del Arrastre De Sedimentos

PRINCIPIOS DEL ARRASTRE DE SEDIMENTOS

I.- Aspectos generales

Los sedimentos que transporta una corriente de agua son consecuencia natural de la degradación del suelo, puesto que el material procedente de la erosión llega a las corrientes a través de tributarios menores, por la capacidad que tiene la corriente de agua para transportar sólidos, también por movimientos en masa, o sea,desprendimientos, deslizamientos y otros.

En un punto cualquiera del río, el material que viene de aguas arriba puede seguir siendo arrastrado por la corriente y cuando no hay suficiente capacidad de transporte este se acumula dando lugar a los llamados depósitos de sedimentos.

Las corrientes fluviales forman y ajustan sus propios cauces, la carga de sedimentos a transportar y la capacidad detransporte tienden a alcanzar un equilibrio. Cuando un tramo del río consigue el equilibrio, se considera que ha obtenido su perfil de equilibrio. Sin embargo, puede ser aceptable que existan tramos o sectores de un río que hallan alcanzado su equilibrio, aunque estén separados por tramos que no tengan este equilibrio.

EI transporte de sedimentos esta ligado con la hidrodinámica de los canalesabiertos. La introducción de partículas dentro del flujo altera el comportamiento hidráulico. Se puede decir que los sedimentos que forman el lecho pueden adoptar muchas formas entre las que se pueden mencionar las dunas, las rizaduras o superficies planas, esto depende del proceso de transporte.

Cuando el esfuerzo de arranque que el agua ejerce sobre el lecho constituido por sedimentos essuficientemente fuerte para remover una capa de partículas, estas no se desprenden indefinidamente sino que pueden adquirir un estado de equilibrio después de ponerse en movimiento algunas capas anteriores.
El estudio de los tipos de fondo es importante por su papel en la rugosidad del lecho, transporte de sedimentos, parámetros de flujo, socavación y sedimentación.

II.- Propiedades de las partículassedimentarias

Las características que definen los procesos de suspensión, transporte y depositación del sedimento dependen no sólo de las condiciones del flujo sino también de las propiedades del sedimento, como son:

Tamaño: La propiedad más importante de una partícula de sedimento es su tamaño por lo cual, ha sido la única propiedad que caracteriza los sedimentos. Solamente si la forma,densidad y distribución granulométrica son semejantes en diferentes sistemas hidráulicos, se pudiese considerar que la variación de su tamaño define la variación del comportamiento del sedimento.

Forma: Es una característica que determina el modo de movimiento de la partícula (grano de forma aplanada, en el lecho, difícilmente se mueve por rotación, pero sí se desplazan fácilmente o, eventualmentepueden saltar) Normalmente se define a través de la redondez, esfericidad y el factor de forma.

Densidad: Es la relación entre la masa que posee una partícula y su volumen. La gravedad específica, gs, se define como la relación entre la densidad de la partícula sólida y la densidad del agua a 4 grados centígrados. La mayoría de los sedimentos de los ríos son cuarzos o feldespatos cuya gravedadespecífica es 2.65; sin embargo, gs varía desde 1.35 a 1.70 para la piedra pómez hasta 7.6 para la galena.

Peso específico: Es la relación entre el peso de la partícula y su volumen. Es igual al producto de la densidad por la aceleración de la gravedad.

Porosidad: Se define como la relación entre el volumen de vacíos y el volumen de granos o volumen de sedimentos.

Velocidad de caída: Esla velocidad límite que adquiere la partícula cuando cae en agua destilada, en reposo, de extensión infinita a una temperatura constante de 24 grados centígrados.

III.- Inicio de arrastre

Las partículas sólidas que forman el fondo de un cauce, son sometidas a la acción de las fuerzas hidrodinámicas del flujo como son la fuerza de arrastre, sustentación y las fuerzas viscosas sobre la...