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1.7.1 Balanza de Lane. Con un propósito sólo cualitativo, Lane (1955) propuso tener en cuenta cuatro variables: el caudal líquido (q caudal unitario), el caudal sólido de fondo (qs caudal sólido unitario), la pendiente (i) y el tamaño del sedimento (D), y las dispuso en la analogía de la balanza. (Figura No. 24)
El desplazamiento del fiel (medidor) de la balanza por peso en exceso (los caudales) o por un brazo en exceso (la pendiente y el tamaño) da lugar a erosión o sedimentación, según sea en uno u otro sentido. La analogía de la balanza es una herramienta muy útil para analizar el desequilibrio de un río, en particular por causa de una intervención humana. Figura
No.24 Analogía de la balanza de
Lane.
O Interesa destacar la idea de los caudales líquido y sólido de fondo; en un río pueden estar equilibrados o no equilibrados. En este segundo caso, una corriente puede presentar un exceso de transporte de fondo (“sobrealimentación”) o un defecto (“subalimentación”) y se producirá sedimentación o erosión, respectivamente. En segundo lugar este equilibrio es relativo a la pendiente del cauce. Así podemos extraer el concepto de pendiente de equilibrio como aquella que equilibra unos caudales sólidos y líquidos determinados. Por ejemplo, muchos sólidos y poco agua se equilibran formando una gran pendiente y viceversa. En tercer lugar, el equilibrio depende también del tamaño del material. Por ejemplo, el mismo caudal sólido de partículas más gruesas y el mismo caudal de agua se equilibran con una pendiente mayor y viceversa. También podemos considerar la pendiente como la variable que consigue restablecer un equilibrio perdido. Esto tiene sentido físico más allá de la analogía de la balanza, pues un desequilibrio puede causar erosión y esta puede desarrollarse en el sentido de disminuir la pendiente si se mantiene un punto fijo en el fondo hacia aguas abajo. A la inversa, un desequilibrio de sedimentación puede desarrollarse en el sentido de aumentar la pendiente en las mismas condiciones. Vemos que esto da una explicación a los basculamientos o cambios de pendiente del fondo de un río. (Figura No. 25)
Figura
No.25 Basculamiento del fondo con
erosión (1) y con sedimentación (2). O La analogía de la balanza ofrece una explicación al reajuste que experimenta un río para alcanzar un nuevo equilibrio.
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Escuela Colombiana de Ingeniería. Centro de Estudios Hidráulicos y Ambientales. |
