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2.6.3.2 Modificación
al procedimiento de Einstein. La
aproximación general de Einstein estima la descarga de material del lecho para
diferentes condiciones de flujo y características del sedimento, de esta
manera, el método puede ser usado para diferentes propósitos. Colby y Hembree
(1955), además de otros, introdujeron y propusieron otras modificaciones al
procedimiento original de Einstein El
procedimiento modificado de Einstein, estima la carga total, que incluye a su
vez la carga de lavado, para una descarga de agua de medidas hechas con un
medidor de profundidad-integrador para muestras de sedimentos en suspensión y
otros flujos y características de sedimento.
Así, el procedimiento modificado de Einstein, no puede ser usado con
propósitos de diseño. Las
mayores diferencias entre el procedimiento de Einstein original hecho en 1950 y
el procedimiento modificado presentado por Colby y Hembree en 1955 son las
siguientes: 1. El
procedimiento modificado es basado en las medidas de la velocidad media del
flujo, en lugar del cálculo de la velocidad del flujo con la pendiente dada y
la profundidad es observada en cada vertical, en vez de la medida de la
velocidad. 2. El exponente de la carga suspendida Z, en la ecuación:
3. Un
ligero cambio se introduce en el factor de “ocultamiento”. 4. La
profundidad D es usada en reemplazo del radio hidráulico. 5. El
valor de intensidad de carga del fondo de Einstein es arbitrariamente dividido
por un factor de dos para encajar los datos de transporte observados más
estrechamente. Simons
y Sentürk en 1977 proporcionaron un buen resumen de la aplicación del
procedimiento de Einstein a lo propuesto por Colby y Hembree en 1955. Los
datos necesarios para la aplicación del procedimiento modificado de Einstein
son la descarga del río Q, la velocidad media V, el área de la sección
transversal A, el ancho del canal B, la profundidad media Du a
medidas verticales tomadas para muestras de sedimento suspendido, la concentración
medida de la descarga de sedimentos C´s, la distribución
de tamaño de la carga medida is, la distribución de tamaño del
material de fondo a una sección transversal ib y la temperatura del
agua T. El
primer paso es calcular el caudal de carga suspendida para las diferentes
fracciones de tamaño por unidad de ancho en la zona de muestreo de una sección
transversal q´si. La
descarga de sedimentos a través de la unidad de ancho de la zona de muestreo
es:
Donde: Q´=
Descarga de agua en la zona de muestreo. La
relación entre Q´y Q es:
Donde: a´ =
La distancia del fondo del río al tubo de entrada del muestreador. Asumiendo
que la distribución de velocidades es como se presenta en la ecuación
Donde: E´ =
a´/Du y,
en donde la cantidad x puede ser encontrada de la figura 3.9 del libro de Yang, (Referencia: Sediment Transport, Theory and practice; Chih Ted Yang 1996. Figura 3.9) por ensayo y error, con D reemplazándolo por R. De las ecuaciones 2.92 y 2.94 se tiene que:
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Escuela Colombiana de Ingeniería. Centro de Estudios Hidráulicos y Ambientales. |
