✅ TRANSPORTE SÓLIDO FLUVIAL

Podemos hablar que una sección transversal de un canal es definida solo si este presenta un fondo totalmente rígido, pudiendo ser de cualquier material macizo como la piedra o concreto, para este caso, podremos determinar el gasto o caudal en función de la pendiente longitudinal que presente, así como de la rugosidad del material y de las propiedades geométricas que tenga la sección transversal. En cambio, cuando la sección transversal del canal no está definida, es decir, este presenta un fondo que no es rígido y por el contrario es totalmente un fondo móvil, en este caso particular podemos determinar que el lecho siempre estará sometido a diferentes procesos como la socavación o sedimentación, y, por lo tanto, será causante de que la configuración del fondo sea siempre variable y, además, la rugosidad o resistencia al flujo también sufrirá cambios.

Existen modelos matemáticos que sirven para expresar el transporte de sedimentos o partículas sólidas, sin embargo, es importante mencionar que la complejidad de este tipo de análisis es un poco dificultosa, puesto que se tienen que estudiar todos lo fenómenos que dan producto al movimiento de las partículas en una corriente líquida. Todo análisis o aplicación de fórmulas, corresponde a un estudio bidimensional, provocando que existan ciertas diferencias entres los resultados teóricos y observados.

Existen diferentes maneras en las que se produce el transporte o movimiento de partículas, estas se pueden diferenciar por la manera en como van por el flujo, unas pueden ir en contacto permanente con el fondo, otras partículas van en suspensión y, por último, también podemos observar partículas que van produciendo saltos en su movimiento, a este tipo se lo conoce como transporte por saltación.

Las partículas o material arrastrado lo constituyen aquellos materiales que presentan un tamaño relativamente mayor a las demás, puesto que estas partículas son las se transportan en el fondo en forma de ruedos o deslizamientos y siempre su velocidad es inferior a la velocidad de la corriente.

Las partículas que determinan el transporte de sedimentos por suspensión, son aquellas partículas que presentan un menor tamaño, es decir, las partículas más finas, las cuales siempre serán visibles en cualquier sección transversal. Es importante mencionar que en el estudio de transporte de sedimentos por suspensión se considera que en la superficie la concentración de sólidos es mínima, mientras que en el fondo la concentración de sólidos será máxima. Si se llegará a trabajar con un río en donde predomine la turbulencia del río plenamente desarrollada, entonces se podrá afirmar que la concentración de sólidos que se determine en una sección, será la misma para todas las secciones transversales. En este tipo de transporte, la velocidad de las partículas es equivalente a la velocidad del flujo.

El gasto sólido de un río, ya sea por partículas en suspensión o por partículas de fondo, representa el total de partículas que son arrastradas por una determinada sección transversal en una unidad de tiempo. El gasto sólido específico es el gasto sólido expresado por unidad de ancho de río. El gasto sólido en suspensión puede ser determinado realizando diferentes mediciones de concentración de sólidos que transporta un río, se expresa en peso seco en una unidad de volumen de mezcla agua – solido.

Sabemos que la ubicación de una obra hidráulica en el río siempre afectará el comportamiento fluvial de este, se maximizan los procesos de socavación, erosión o sedimentación, y, en consecuencia, las estructuras hidráulicas sufrirán mayores daños debido a la fuerza con la que chocan las partículas transportadas por la corriente.

Entre los principales daños que pueden causar las partículas cuando son transportadas son, por ejemplo, que la sedimentación en los embalses será mayor de lo esperado, la eficiencia de las bocatomas o desarenadores se verá reducido, puesto que el transporte de sedimentos dificulta su operación, aumentarán los daños en los pilares de los puentes, etc.

QUE ES LA FUERZA TRACTIVA CRÍTICA

La fuerza tractiva es aquella fuerza que se genera cuando la corriente ejerce una fuerza sobre el fondo en una unidad de área. Para que exista movimiento de partículas en el lecho del río, la fuerza tractiva crítica debe ser superada por la fuerza tractiva. La fuerza tractiva crítica es aquella fuerza necesaria de valor mínimo para que las partículas en el lecho del río empiecen su movimiento.

CUALES SON LAS PROPIEDADES FÍSICAS PRINCIPALES DE LOS SÓLIDOS

Las propiedades principales en materiales no cohesivos lo describen las siguientes características:

• Tamaño y forma: El tamaño y forma que presenten las partículas puede clasificar a los sedimentos en distintos tipos, los cuales pueden ser cantos rodados, guijarros, gravas, arenas, limos o arcillas, existiendo una diversión de métodos para poder clasificarlos según si diámetro. Por ejemplo, la determinación de cantos y guijarros la podemos hacer con la medida directa de estos, mientras que, para obtener arcillas o limos, podemos optar por realizar un tamizado del material o la sedimentación de estos. Cuando realizamos el tamizado de toda nuestra de sedimentos, obtenemos los valores correspondientes para graficar la curva granulométrica del material, dicha curva será graficada en escala logarítmica
• Composición mineralógica: La composición mineralógica de los sedimentos depende de la zona geológica en donde se encuentre nuestra cuenca en estudio. El análisis respectivo de nuestra muestra de sedimentos, arrojará la cantidad de minerales que podemos encontrar en partículas de diferentes diámetros.
• Peso específico: Tanto la densidad como el peso específico de los sólidos depende de la composición mineralógica que tengan las partículas.

COMO SE PRODUCE LA VARIABILIDAD DEL TRANSPORTE SÓLIDO

El gasto sólido será variable siempre y cuando exista variabilidad en la velocidad por más mínima que sea. Por ejemplo, cuando disminuye la velocidad de la corriente debido a la presencia de una presa, existirá mayor sedimentación de partículas. Cuando aumenta la velocidad de la corriente debido a la presencia de vertederos, existirá mayor erosión aguas abajo.
El transporte sólido que presenta un determinado río es variable durante todo el año. Puede aumentar o disminuir según sea la época donde nos encontremos, es decir, en épocas de lluvia o épocas de estiaje, además, es importante mencionar que las grandes avenidas también significan una modificación en el transporte sólido, sin embargo, estas son de menor duración. Además, se debe tener en cuenta que durante una máxima avenida se produce una mayor concentración de sólidos, siendo esta mayor que la masa líquida durante el mismo periodo.