Análisis del criterio generalizado de estimación de erosión aplicado en un canal de laboratorio

Abstract

La estimación de parámetros como la erosión, a partir de evidencia experimental es importante para modelar de manera más eficiente el comportamiento de un río. En el Laboratorio de Hidráulica de la División Académica de Ingeniería y Arquitectura de la UJAT, se dispone de un modelo físico del río de la Sierra del estado de Tabasco en una mesa de arena. El modelo presenta una curva del río y un canal derivador alimentado por sistemas de bombeo. El canal derivador está formado de un fondo fijo (concreto) y otro móvil (arena de río). En dicho modelo se realizaron pruebas experimentales, con la finalidad de observar físicamente el comportamiento de la erosión sobre el fondo móvil del canal derivador. El análisis de los datos obtenidos permitió su comparación con modelos de predicción y obtener los modelos que mejor predicen la erosión en relación a las características del fondo que presenta el río de la Sierra. En este trabajo se realizó una estimación de la erosión sobre el lecho arenoso del canal del modelo físico del río de la Sierra, después se utilizó una serie de treinta combinaciones de ecuaciones de fricción y de velocidad crítica basadas en el criterio generalizado Farías-Pilán-Pece-Olmos para predecir la erosión. Los datos experimentales y dichos modelos se compararon y como resultado se determinó que los modelos Maza-Echavarría eran los que mejor predicen erosiones extremas. El comportamiento del fondo se analizó a diferentes velocidades de flujo hasta alcanzar el equilibrio en el fondo del río. La verificación de que el equilibrio se había alcanzado en el fondo se hizo mediante un perfilador topográfico. Los resultados indican que la estimación de la erosión a través de modelos matemáticos y su validación con datos experimentales pueden ser utilizados en la simulación del transporte de sedimentos en ríos entre experimentación y estimación permite establecer modelos matemáticos de erosión adecuados para el uso en ecuaciones de transporte de sedimentos en ríos.