Tesis:
Estudio experimental de la influencia del aporte de materiales finos en el transporte de fondo en cauces con lecho de grava.
- Autor: ORELLANA ESCALERA, José Hernán
- Título: Estudio experimental de la influencia del aporte de materiales finos en el transporte de fondo en cauces con lecho de grava.
- Fecha: 2001
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: INGENIERIA CIVIL: HIDRAULICA Y ENERGETICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: MARTÍNEZ MARÍN. Eduardo
- Resumen: En un canal de laboratorio se han realizado ensayos para estudiar la interacción entre partículas gruesas y finas y su influencia en el transporte de sedimentos en la capa de fondo en un lecho móvil constituido por 5 tipos de gravas, 2 de diámetro uniforme ( Dc = 2.97 mm y DE = 2.33 mm), y 3 mezclas de grava M1, M2 y M3. Para los ensayos se han utilizado los sistemas estándar de recirculación e inyección de sólidos. Adicionalmente se ha diseñado y construido un sistema para el tamizado y separación de sólidos gruesos y finos. Los ensayos se han realizado en tres fases: En la primera fase, con el canal trabajando sólo con el sistema de recirculación y con un lecho móvil de gravas, se ha estudiado el transporte de materiales en el movimiento incipiente hasta alcanzar el equilibrio dinámico del flujo que tiene la capacidad para iniciar el movimiento de los granos más inestables. En la segunda fase, con el canal trabajando con los dos sistemas simultáneamente y sin modificar el caudal liquido y la pendiente del canal se ha inyectado cinco tipos de arena, dos de diámetro uniforme (Dk=0.88 mm y Dm=0.59 mm) y tres mezclas m1, m2 y m3. Se ha observado un incremento sustancial del caudal sólido grueso debido a tres factores: 1.- Las partículas finas inyectadas adquieren una movilidad mayor que las gruesas y chocan contra estas, que se tornan más susceptibles al arrastre. 2.- El material fino y el grueso modifican la estructura de la turbulencia en la capa de fondo incrementando su intensidad. 3.- Se produce un efecto "rodillo", las partículas gruesas se desplazan sobre las finas en movimiento disminuyendo el rozamiento de las partículas de mayor diámetro con el material de fondo. En la tercera fase se ha suspendido la inyección de sólidos finos y el canal trabaja sólo con el sistema de recirculación. Se ha observado y medido una disminución paulatina del caudal sólido produciéndose el armado de lecho, que modifica la granulometría del material de fondo, de unimodal a bimodal. Mediante el análisis dimensional y el modelo de regresión lineal múltiple se han desarrollado dos ecuaciones que representan la influencia de los factores estudiados en el transporte de sedimentos en la capa de fondo. Finalmente, con la aplicación de 5 métodos de estimación del transporte de sedimentos en la capa de fondo se han obtenido valores que difieren sustancialmente tanto entre ellos, como con los valores medidos del caudal sólido en los ensayos. Se concluye que la interacción de partículas finas y gruesas juega un papel importante en el inicio del movimiento y en el transporte de materiales en la capa de fondo.