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2.7
Otras fórmulas de cálculo según el enfoque propuesto por Maza para las
ecuaciones de
Engelund, Meyer-Peter y Müller y Shields. En este grupo se han seleccionado varias ecuaciones que permiten obtener
resultados aceptables y extender las aplicaciones de los métodos de cálculo a
un rango mayor de materiales del fondo y de condiciones de transporte.
Dichas fórmulas son las de Engelund, la de Meyer-Peter y Müller y la de
Shields. Se han seleccionado las fórmulas indicadas posteriormente debido a que
se puede trabajar algebraicamente con ellas por no requerir el uso adicional de
figuras o tablas en que estén involucradas las variables dependientes, como se
realizó en los enfoques anteriores para las fórmulas de Engelund (transporte
total de fondo), Meyer-Peter y Müller (transporte de fondo) y la de Shields
(transporte de fondo). Al utilizar las fórmulas expuestas se logra visualizar el efecto que
producen las variables independientes en las dependientes, así como estimar el
error que cada una produce cuando se comete algún error en su estimación. Además, las tres fórmulas señaladas se han incluido por lo que se señala
a continuación. La de Engelund, ya
que al parecer es de las más precisas para evaluar el transporte total de
fondo. Las fórmulas obtenidas con ella requieren que el transporte de
sedimentos sea conocido, lo cual no siempre es posible.
Esta fórmula obliga a introducir una condición más, la de inicio del
transporte de sedimentos, ya que según ella se arrastran partículas aún con
velocidades medias del flujo por debajo de la profundidad crítica.
Por último, la fórmula arroja resultados absurdos, con transporte de
sedimentos muy alto, cuando apenas se ha iniciado el movimiento de las partículas. Las fallas indicadas se subsanan con la fórmula de Shields, la cual
permite obtener también el transporte total de material de fondo, tanto en la
capa de fondo como en suspensión; sin embargo, no es tan precisa como la de
Engelund cuando el transporte en suspensión es importante. En cauces arenosos,
donde el arrastre se produce sólo dentro de la capa de fondo y en cauces donde
el material es grueso, se recomienda utilizar la ecuación de Meyer-Peter y Müller. Como se verá más adelante, cuando se utilizan las fórmulas de Shields
o de Meyer-Peter y Müller, se pueden obtener resultados aproximados, aún sin
conocer en forma explícita el valor del transporte de sedimentos; y aún sin
conocer en forma explícita el valor del transporte de sedimentos; y aún
permiten diseñar canales sin arrastre de partículas. Sin embargo, las ideas de este método se pueden aplicar utilizando
cualquier otra ecuación de transporte.
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Escuela Colombiana de Ingeniería. Centro de Estudios Hidráulicos y Ambientales. |