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2.4.1.4  Kalinske (1947).
Hidráulica fluvial. Conceptos generales sobre morfología, dinámica y el transporte de sedimentos en ríos aluviales. Ecuaciones y métodos de uso más extendido para su evaluación y cálculo.


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2.4.1.4  Kalinske (1947).

 

Kalinske consideró las fluctuaciones del flujo turbulento en sus deducciones y asumió inicialmente que la velocidad de un grano de sedimento moviéndose en el lecho es:

 

   (Ecuación 2.9)

 

Donde:

us =   Velocidad instantánea del sedimento al nivel de la partícula. (m/seg)

u =    Velocidad instantánea del fluido al nivel de la partícula. (m/seg)

Vc =   Velocidad crítica del flujo para movimiento incipiente. (m/seg)

b =    Constante cercana a 1. (adim.)

 

Por la aplicación de la teoría de flujo turbulento (flujos turbulentos), esto puede ser mostrado como:

 

   (Ecuación 2.10)

 Donde:

=  Valor medio de us. (m/seg)

U* =   Velocidad de corte. (m/seg)

Por definición de movimiento de carga de fondo:

 

   (Ecuación 2.11)

 

Donde:

qb =   Caudal o carga de fondo por unidad de ancho del canal. (Caudal unitario de fondo).

(m³/seg.m, ft³/seg.ft))

a =    Factor de forma (= para esferas uniformes). (adim.)

P =    Fracción del fondo cubierta por partículas. (adim.)

d =    Tamaño medio de las partículas. (m, ft)

=   Valor medio de us. (m/seg, ft/seg)

us =   Velocidad instantánea del sedimento a la altura de la partícula. (m/seg, ft/seg)

 

   (Ecuación 2.12)

Ecuación de Kalinske.

 

Donde:

qb =   Caudal o carga de fondo por unidad de ancho del canal. (Caudal unitario de fondo).

(m³/seg.m, ft³/seg.ft))

U* =   Velocidad de corte del grano (m/seg)

d =    Tamaño medio de las partículas. (m, ft)

tc =    Esfuerzo cortante crítico de fondo. (kg/m², lb/ft²)

t =     Esfuerzo cortante de fondo. (kg/m², lb/ft²)

 

Observaciones:

-El valor de qb puede ser estimado de una curva que relaciona en las abscisas la relación (qb/U*.ds) y en las ordenadas la relación tc/t, utilizando las variables U*, d50, tc y t.  (Referencias: 1- Sediment Transport Technology, Water and sediments dynamics; Darly B. Simons – Fuat Sentürk, 1992. Figura 9.8, Pág. 571. 2- Sediment Transport, Theory and practice; Chih Ted Yang 1996. Figura 4.3, Pág. 94.)

-El valor de tc en las ecuaciones anteriores, es definido por Kalinske como: . Donde gs´= Peso específico del sedimento sumergido. (kg/m³, lb/ft³) Esto es, asumiendo que la ecuación es válida solo para material uniforme del lecho, con granos de forma esférica.  Kalinske asumió que ds = d50, para material no uniforme del lecho.

 

 


Escuela Colombiana de Ingeniería. Centro de Estudios Hidráulicos y Ambientales.
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