Investigación cuantitativa de la iniciación del movimiento en sedimentos tipo grava en un canal abierto rectangular
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2021
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Resumen
La iniciación del movimiento de los sedimentos es un tema de gran importancia ya que puede condicionar el diseño y el mantenimiento de todo tipo de obras hidráulicas. Dicho concepto ha sido estudiado por múltiples autores, mostrando siempre una gran variabilidad en los resultados obtenidos, en especial con materiales gruesos como gravas. Se buscó probar si es posible determinar las condiciones de movimiento incipiente para gravas por medio de un parámetro de movilidad de Shields de 0.06 u otros parámetros obtenidos en estudios similares. En el presente trabajo se tomaron tres combinaciones de materiales de diferentes diámetros y se llevaron a cabo ensayos de observación de la iniciación del movimiento en los que se identificaron las condiciones de tirante, caudal y pendiente del fondo del canal en el estado crítico. A partir de dichas mediciones, se calcularon los valores de esfuerzo cortante crítico, parámetro de movilidad de Shields, velocidad de corte y número de Reynolds granular, los cuales se contrastaron contra resultados obtenidos en estudios similares de otros autores. Se determinaron valores de esfuerzo cortante crítico que varían entre 0.99 Pa y 2.59 Pa, así como números de Reynolds granular entre 133 y 253, para pendientes de fondo entre 0.3% y 1.8%. Estos resultados difieren de los resultados de Shields de 1936, pero se encontraron similitudes con los resultados de Parker del 2005. De la misma forma, se obtuvieron valores de parámetro de movilidad de Shields entre 0.017 y 0.041, los cuales varían del valor utilizado por Shields de 0.06.
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería civil)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Civil, 2021
Palabras clave
CANALES (INGENIERIA HIDRAULICA), ESFUERZO CORTANTE - MEDICIONES, INGENIERIA HIDRAULICA, MATERIALES GRANULADOS - EXPERIMENTOS, TRANSPORTE DE SEDIMENTOS - INVESTIGACIONES