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Carga suspendida

La carga suspendida de un flujo de fluido , como un río , es la porción de sedimento que el flujo del fluido levanta en el proceso de transporte de sedimentos . Se mantiene suspendida por la turbulencia del fluido . La carga suspendida generalmente consiste en partículas más pequeñas, como arcilla , limo y arena fina .

Transporte de sedimentos

Sedimento de color rojo transportado en la carga suspendida que se mueve en un canal aluvial
Transporte de sedimentos

La carga suspendida es una de las tres capas del sistema de transporte de sedimentos fluviales . La carga de fondo consiste en el sedimento más grande que se transporta por saltación , rodadura y arrastre en el lecho del río . La carga suspendida es la capa intermedia que consiste en el sedimento más pequeño que está suspendido. La carga de lavado es la capa superior que consiste en el sedimento más pequeño que se puede ver a simple vista; sin embargo, la carga de lavado se mezcla fácilmente con la carga suspendida durante el transporte debido al proceso muy similar. La carga de lavado nunca toca el lecho incluso fuera de una corriente.

Composición

La frontera entre la carga de fondo y la carga suspendida no es sencilla, ya que el hecho de que una partícula esté en suspensión o no depende de la velocidad del flujo: es fácil imaginar una partícula moviéndose entre la carga de fondo, la suspensión parcial y la suspensión total en un fluido con flujo variable. La carga suspendida generalmente consiste en partículas de tamaño de arena fina, limo y arcilla, aunque las partículas más grandes (arenas más gruesas) pueden ser transportadas en la columna de agua inferior en flujos más intensos.

Carga suspendida vs sedimento suspendido

La carga suspendida y el sedimento suspendido son muy similares, pero no son lo mismo. El sedimento suspendido contiene sedimentos que se elevan en zonas fluviales , pero a diferencia de la carga suspendida, no se requiere turbulencia para mantenerlos elevados. Las cargas suspendidas requieren la velocidad para mantener el sedimento transportándose por encima del lecho. Con baja velocidad, el sedimento se depositará.

Velocidad

La carga suspendida se transporta dentro de la parte inferior a media de la columna de agua y se mueve a una fracción grande de la velocidad media del flujo de la corriente, con un número de Rouse entre 0,8 y 1,2. Las tasas dentro del número de Rouse revelan a qué velocidad se transportará el sedimento a la velocidad actual. Es la relación entre la velocidad de caída y la velocidad de elevación en un grano.

Diagramas

Diagrama de Hjulström

La carga suspendida suele visualizarse mediante dos diagramas. La curva de Hjulström utiliza la velocidad y el tamaño del sedimento para comparar la tasa de erosión, transporte y deposición. Si bien el diagrama muestra la tasa, una falla del diagrama de Hjulström es que no muestra la profundidad del arroyo, lo que da una tasa estimada.

El segundo diagrama utilizado es el diagrama de Shields. El diagrama de Shields utiliza la tensión crítica de la protección y el número de Reynolds para estimar la velocidad de transporte. El diagrama de Shields se considera un gráfico más preciso para estimar la carga suspendida. [1] [2]

Medición de carga suspendida

Esfuerzo cortante

Para encontrar la potencia de la corriente para el transporte de sedimentos, el esfuerzo cortante ayuda a determinar la fuerza necesaria para permitir el transporte de sedimentos.

Esfuerzo cortante crítico

El punto en el que el sedimento es transportado dentro de un arroyo.

Tasa de transporte de carga suspendida

Véase también

Referencias

  1. ^ Escudos, A. (1936). Anwendung der Aehnlichkeitsmechanik und der Turbulenzforschung auf die Geschiebebewegung [Aplicación de la mecánica de similitud e investigación de turbulencias en el flujo cortante ] (PDF) . Mitteilungen der Preußischen Versuchsanstalt für Wasserbau (en alemán). vol. 26. Berlín: Preußische Versuchsanstalt für Wasserbau. Archivado desde el original el 18 de julio de 2011.
  2. ^ Escudos, A. (1936). "Aplicación de principios de similitud e investigación de turbulencias al movimiento de carga en el lecho (versión traducida)". Biblioteca Caltech . Mitteilungen der Preußischen Versuchsanstalt für Wasserbau. 26 . Berlín: Preußische Versuchsanstalt für Wasserbau.

Lectura adicional