Manual Referencia Hidraulico Iber v12

Modelización bidimensional del flujo en lámina libre en aguas poco profundas

donde p es la porosidad de los sedimentos que forman el lecho, Z b es la cota del fondo, qsb,x y qsb,y son las dos componentes del caudal sólido de fondo. La diferencia D-E representa un balance entre carga de fondo y carga en suspensión.

4.2. Transporte de fondo 4.2.1. Partición de tensiones

La tensión de fondo total en el lecho de un río está generada tanto por la rugosidad de grano del sedimento (la cual es proporcional al diámetro del sedimento) como por las formas de fondo (rizos, dunas o antidunas). Únicamente la tensión por grano contribuye al movimiento de sedimentos por carga de fondo. Por lo tanto, previamente al cálculo del caudal sólido de fondo es necesario estimar la tensión de fondo debida al grano. Para ello las formulaciones implementadas utilizan la partición de tensiones de Einstein, en la cual se calcula la tensión de grano a partir de la tensión total como: 1.5

n  τ s = τ ⋅ s  n *

* b

ns ≈

K 1/6 s (m) 25

K s ≈ 2 ÷ 3 Ds

siendo n el coeficiente de Manning total, n s el coeficiente de Manning equivalente debido a grano, D s el diámetro del sedimento, K s la altura de rugosidad de grano (calculada a partir del diámetro del sedimento), τ la tensión total de fondo, τ s la tensión de fondo debida a grano, τ* , τ*bs las tensiones total y de grano adimensionales, calculadas como:

τ*b =

τb

( ρs − ρ ) g Ds

τ*bs =

τ bs

( ρs − ρ ) g Ds

donde ρs es la densidad del sedimento y ρ es la densidad del agua. En IBER se ha utilizado K s = 2.5 D s

4.2.2. Caudal sólido de fondo

El caudal sólido de fondo se calcula a partir de formulaciones empíricas. En la versión actual del modelo se implementan dos formulaciones ampliamente conocidas y utilizadas: 

Meyer-Peter Müller



Van Rijn

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