MOVIMIENTOS UNIDIMENSIONALES EN SUSPENSIÓN DE SEDIMENTOS PELÍTICOS EN FLUJOS DE SUPERFICIE LIBRE

Resumen

Este artículo adopta una solución analítica Fickiana para la ecuación unidimensional de advección-difusión para el movimiento de sedimentos pelíticos en suspensión en flujos de superficie libre. Se consideran los resultados de experimentos realizados en el laboratorio de hidráulica de la Universidad Estatal de Colorado en Fort Collins. Se diseñó un dispositivo para la inyección instantánea de una solución trazadora fluorescente distribuida uniformemente a lo largo de la sección transversal. Cada experimento consistió en inyectar la misma cantidad de trazador y registrar continuamente el tiempo que tarda la nube fluorescente en atravesar una sección transversal aguas abajo con un fluorímetro Turner Modelo 111. Los resultados se analizaron colectivamente, como si se tratara de una sola inyección, y también experimentalmente. Demostraron que, para predecir con precisión el comportamiento de una suspensión de colorante a lo largo de las secciones transversales de un canal, es necesario considerar las variaciones en los coeficientes de dispersión y la velocidad media de transporte en función del tiempo. Para aplicaciones en flujos naturales, el modelo puede calibrarse y validarse con una sola inyección de trazadores y la determinación de los coeficientes de dispersión y las velocidades medias de los dispersantes en función del tiempo, como se presenta en este estudio.