CIFICEN   24414
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN FISICA E INGENIERIA DEL CENTRO DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Flujos de gravedad en canales vegetados con fondos permeables
Autor/es:
RAVAZZOLI, P.; MARINO B.M.; THOMAS, LP
Reunión:
Congreso; CONAGUA 2013 - XXIV Congreso Nacional del Agua; 2013
Resumen:
La acumulación de plantas en el curso de ríos, arroyos y canales con lechos
permeables suele afectar las características hidrodinámicas de los flujos (como
las distribuciones de velocidad y turbulencia) y los intercambios de masa
(nutrientes, material particulado, etc.) y momentum entre las zonas vegetadas y
no vegetadas cambiando la turbidez, la estructura del transporte de sedimentos
y la dinámica de los procesos erosivos-sedimentarios que finalmente alteran la
batimetría local. En particular, también cambia la resistencia a los flujos
gravitatorios esporádicos causados por diferencias de temperatura o
concentración de sólidos suspendidos. Abordamos la investigación de esta
fenomenología por medio del modelado a escala de laboratorio de los flujos
densos de gravedad, generados bajo la modalidad dam-break y los principios de similaridad dinámica, que se
desplazan sobre un lecho poroso y atraviesan un área con vegetación. El
sustrato permeable es modelado por un colchón de pequeñas esferas de vidrio
mientras la vegetación se simula mediante una sucesión de filas equiespaciadas
de barras cilíndricas rígidas que sólo ocupan una parte del recorrido de la
corriente. La densidad de barras, su altura (menor, igual o mayor que la máxima
de la zona frontal de la corriente) y separación son variables experimentales. Se emplearon las técnicas de absorción de la
luz por colorante para seguir la evolución de las propiedades dinámicas de la
corriente y PIV para visualizar el efecto de los obstáculos sobre el flujo
gravitatorio por medio de las
variaciones de las distribuciones de velocidad y vorticidad para cada caso
abordado. Se encuentra que la
evolución de la posición del frente de las corrientes de gravedad es afectada
levemente respecto a aquellas que no atraviesan obstáculos pero la altura y
velocidad de la zona frontal cambian de forma tal que el número de Froude
disminuye linealmente mientras el flujo atraviesa la zona de barras, para luego
mantener un valor constante aunque menor al del tramo inicial. La variación del
número de Froude de la corriente debida a la presencia de obstáculos es convalidada
por un modelo analítico baso
en un balance de momentum.