Conceptos y aplicaciones sobre flujos densos en la hidráulica de ríos

Abstract

Artículo recibido el 3 de octubre de 2003, recibido en forma revisada el 26 de noviembre de 2004 y aceptado para su publicación el 14 de diciembre de 2004 . Pueden ser remitidas discusiones sobre el artículo hasta seis meses después de la publicación del mismo siguiendo lo indicado en las "Instrucciones para autores". En el caso de ser aceptadas, éstas serán publicadas conjuntamente con la respuesta de los autores. INTRODUCCIÓNEl tema de los flujos densos ha sido analizado desde diferentes disciplinas, entre las que se destacan la geología y la hidráulica. Aún dentro de cada una de ellas existe un amplio espectro de enfoques y definiciones, muchas veces contrapuestos (Mainali, 1994).En términos generales, se aprecia que los enfoques de las dos especialidades mencionadas para el tratamiento de los procesos de transporte por flujos densos y de sus productos han seguido caminos paralelos, encontrándose muy escasos puntos de convergencia (Spalletti, Brea, Spalletti, 2002). Los motivos de ello quizá puedan deberse a que los geólogos hacen hincapié en los productos (sedimentos, depósitos) a los que conducen estos procesos, mientras que los ingenieros han prestado mucha mayor atención a las cuestiones hidrológi-cas y reológicas, es decir al funcionamiento de estos mecanismos de transporte en masa.En efecto, más allá de las investigaciones básicas sobre el tema de los flujos densos, la hidráulica de ríos apunta a las aplicaciones prácticas en el campo de la ingeniería relacionadas con este tipo de fenómenos, las cuales necesitan imperiosamente de la cuantificación de los procesos.Por lo tanto, gran parte de los desarrollos realizados desde la especialidad tratan de explicar el comportamiento de los flujos densos a partir de las fuerzas intervinientes en el proceso, llegando a ecuaciones que permiten a través de su resolución, poner un número a las variables en juego. Resumen:Los flujos densos han sido estudiados desde diferentes disciplinas, como la geología y la hidráulica. En general, en la hidráulica fluvial se apunta a las aplicaciones prácticas en el campo de la ingeniería por lo que es necesaria la cuantificación de los procesos. Para ello, los desarrollos que parten de conocer la física del problema, analizando las fuerzas en juego, y que plantean ecuaciones que resuelven la dinámica, resultan los más adecuados. En ese contexto, han sido desarrolladas expresiones complejas que intentan incluir las variables que afectan el fenómeno a partir del comportamiento reológico de los flujos densos, y que permiten su estudio mediante modelación numérica. En la bibliografía, a partir de enfoques similares, se han desarrollado relaciones para definir los umbrales de las distintas clases de flujos hiperconcentrados. La dificultad para la determinación de los datos básicos en la aplicación de dichos desarrollos, complica el uso de estas herramientas, por lo que en la práctica ingenieril en problemas de flujos densos, en general se utilizan expresiones empíricas. A modo de ejemplo, se presentan aplicaciones en la alta cuenca de...

Procesos gravitacionales-fluviales y preservación de vegetación boscosa en un área volcánica: Formación Rancahué (Oligoceno), Andes neuquinos, Argentina

“…No obstante, los flujos gravitacionales de sedimentos inferidos para la formación de esta asociación de facies se caracterizan por una tasa de sedimentación extremadamente alta y un poder de erosión bastante discreto dado su carácter laminar o cuasi laminar (Bridge, 2003;Brea et al, 2005;Boggs, 2009). Así, es posible que estos procesos hayan producido un rápido soterramiento de los árboles, y aun cuando pudieron contribuir a la destrucción del bosque, también favorecieron la preservación de la porción de los troncos que alcanzó a ser sepultada (Fig.…”

Adaptation of river channels to a wetter or drier climate: Insights from the Lower Pilcomayo River, South America

“…The best performing set of input parameters was identified based on 49 runs, each one differing in the value of one or more calibration coefficients or parameters which were always falling within their physicssound range. As an example, the range of values of Chézy's coefficient considered in the calibration runs was derived from the results of previous hydrodynamic computations performed using Manning's coefficient (Baldissone et al, 2013;Brea et al, 2014;Testa Tacchino, 2015) concluding that the values to be used for the Pilcomayo River in the study area fall between 0.018 s/m 1/3 and 0.020 s/m 1/3 , which correspond to Chézy's coefficients in the range of 50 to 65 m 1/2 /s, with the highest values for high flow conditions. The sediment particle diameter was optimized by considering only values falling within the measured range to comply with the estimated value of total yearly sediment transport (Fernández and Garcia, 2017).…”

Susceptibilidad a inundación por flujos torrenciales a partir de la integración del método geomorfológico y de la modelización con FLO-2D, lago Atitlán, Guatemala

“…Los flujos acuosos, aún y pudiendo transportar un cierto porcentaje de carga sólida, ya sea en suspensión o como carga de fondo, conservan las características de un flujo de comportamiento newtoniano (Pierson, 2005). Los flujos hiperconcentrados son bifásicos, heterogéneos, no newtonianos, de tipo turbulento, no cohesivos y con tensiones dispersivas dominantes (Brea et al, 2005). Los flujos de detritos también presentan un alto grado de heterogeneidad, son no newtonianos, laminares, con un gran potencial de incorporación de material durante su transporte, un caudal máximo que supera fuertemente caudales puramente acuosos y la presencia de diferentes pulsaciones o frentes durante un mismo evento (Bateman et al, 2007).…”