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.

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:

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

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

V_c = 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 u_s. (m/seg)

U_* = Velocidad de corte. (m/seg)

Por definición de movimiento de carga de fondo:

(Ecuación 2.11)

Donde:

q_b = 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 u_s. (m/seg, ft/seg)

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

(Ecuación 2.12)

Ecuación de Kalinske.

Donde:

q_b = 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)

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

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

Observaciones:

-El valor de q_b puede ser estimado de una curva que relaciona en las abscisas la relación (q_b/U_*.d_s) y en las ordenadas la relación t_c/t, utilizando las variables U_*, d₅₀, t_c 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 t_c en las ecuaciones anteriores, es definido por Kalinske como: . Donde g_s´= 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 d_s = d₅₀, para material no uniforme del lecho.

Escuela Colombiana de Ingeniería. Centro de Estudios Hidráulicos y Ambientales.
Si tiene comentarios o inquietudes acerca de este Sitio-Web, por favor enviar un e-mail a:
gregoriomarin@engineer.com