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Module 1: Una introducción a la ingeniería fluvial

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Propiedades básicas de los sedimentos

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Conferencia-02: Propiedades básicas de los sedimentos

Buenos días para todos ustedes. Esto es parte del laboratorio de ecología hidro-fluvial. Vamos a tener una próxima conferencia sobre ingeniería de ríos y aquí en esta conferencia, hablaré acerca de las propiedades básicas del sedimento. Si nos fijamos en estos 3 libros lo que hay, es muy tácticamente estos son seleccionados para la ingeniería de río mirando el contexto actual, como los primeros libros en P. Y. La Mecánica del Río de Julien, que hablan de la mecánica básica en la ingeniería de ríos. El segundo libro que es Fluvial Hydrodynamics, que habla sobre el nivel avanzado de ingeniería de ríos donde las propiedades de turbulencia, las propiedades del transporte de sedimentos en la era actual, cómo podemos modela, cómo podemos entenderlo de manera matemática más detallada.
Sin duda otro libro que hemos seleccionado es una transmisión de hidrología de una introducción para los ecologistas. Por lo tanto, esta es la perspectiva del punto de vista ecologista de lo que debe ser el río y cómo debemos entender la mecánica del río. No sólo eso, vamos a pasar por una serie de revistas como el Journal of hydrology, American Society of Civil Engineering Journal of hydraulics engineering. Entonces también hablaremos de la revista Journal of sedimente. Justo antes de empezar esta clase, quiero decirlo, esta es una clase de lo que han sido diseñados para la facultad, los estudiantes de ingeniería y los ingenieros de río que están en el campo para tomar decisiones para la gestión de un río. Así que viendo que este aspecto, el curso ha sido diseñado. No es para una presentación teórica de la ingeniería de ríos, pero da una perspectiva práctica de la ingeniería de ríos, especialmente en el país desarrollado como la India.
Cómo podemos manejar el río en mejores beneficios socioeconómicos buscando así como no los términos cortos como los términos largos.
(Consultar el tiempo de la diapositiva: 02:58) Vamos a través del contenido de la conferencia de hoy. Hablaremos de la dinámica de los ríos. Hablaremos de las encuestas fluviales y luego iremos sobre las propiedades de las partículas de sedimentos como la curva de distribución de tamaño de partícula, que puede tener conocimiento en ingeniería geotécnica.
Entonces hablaremos de un concepto muy simple de tamaño y forma de las partículas de sedimento y hablaremos de cómo este concepto de mezclas de sedimentos y distribución de tamaño y ángulo de reposo.
(Consulte la hora de la diapositiva: 03 :25) Empecemos el entendimiento básico. Fíjate en el boceto de estas figuras. Como se sabe desde los niveles básicos de pregrado, el río comienza desde las tierras altas, las áreas montañosas, esas tierras altas se administran como zona 1 porque en esa montaña usted tendrá un proceso de erosión, será un proceso activo. Hay muchos afluentes que se erosionan activamente ya sea de las erosiones de la superficie, las erosiones de la cama o las erosiones bancarias.
Así que usted tendrá un proceso de erosión significativo que va a suceder en la zona 1. Las condiciones de cama, las condiciones del lecho del río estarán en degradación. Eso significa que va a pasar más profundización y deriva de los canales. Los canales tendrán más zonas de confluencia que significa que muchos afluentes se están uniendo, por lo que se puede ver que muchas zonas de confluencia sucederán. Cuando se mira esta zona montañosa, el agua y el flujo de sedimentos se originan en las laderas de las colinas.
La pendiente aquí es una pendiente escarpada y la mayoría de los materiales de la cama en el río serán de grava o guijarros. Por lo tanto, básicamente si usted mira la zona 1 que es el área de la montaña, la fuente de agua y sedimentos, tiene el proceso dominante de proceso de erosión, el lecho del río será el estado de degradación y usted puede ver los canales están confluenciar cada uno y la pendiente será escarpado y los materiales de la cama más a menudo podemos ver los materiales de la cama de grava y el tamaño del material de la cama es mucho más grande en comparación con la siguiente zona.
Vamos a la zona 2, que es sobre todo en las regiones de llanura fluvial, donde se tienen básicamente los procesos de transporte. Eso significa lo que sea el proceso de sedimento de agua recogido en la zona 1 que pasaría por este tramo del río, que es la zona 2 del río. Transporta el proceso de agua y sedimentos y el nutriente. Por lo tanto, estos son los mecanismos de transporte. Puede tener la degradación-degradación, pero en general serán las posiciones de equilibrio.
Eso significa que hay un cambio que significativamente la geometría fluvial del río en esta zona en comparación con la zona 1 o la zona 3. Los canales más o menos serán los canales únicos y la pendiente será la suave y aquí se puede ver que hay una composición de la grava y la arena. Por lo tanto, se va a la zona 2. Así que, a la altura del alcance medio, entonces tenemos el alcance más bajo del río.
Cuando sea cual sea el sedimento que lleva por el río, no puede tener la capacidad de transporte para llevar más allá de esa parte. Por lo tanto, esa es la razón por la que comienza a depositar las partículas de sedimento. Por lo tanto, hay un proceso de sedimentación. Debido al proceso de sedimentación sucede, los canales se convierten en estados de aggradación, significa que está surgiendo, el lecho del canal será el estado en ascenso y se puede ver que hay mucha ramificación de los canales que sucede a este alcance antes de llegar a los océanos o al lago.
Más o menos la pendiente de los canales irá plana y los materiales de cama o las composiciones de material bancario serían arena y el cieno. Entonces, he dado fotos muy simples si comienzas desde la montaña y viajas a la tierra media y a la tierra baja, puedes ver que cómo se comportan los ríos en 3 zonas diferentes. Zonas de montaña, usted tendrá proceso de erosión se activará, zona 2 habrá proceso de transporte sucediendo.
Al ir por la zona 3 se puede ver el proceso de textura del sedimento. Los comportamientos de la morfología serán los diferentes. La pendiente será diferente y el proceso es diferente. Deberíamos tratar de entender la mecánica del río haciendo una visita de campo porque eso es lo más importante. Para hacer cualquier estudio de río, primero debemos visitar el río que es lo que estamos mostrando en las siguientes diapositivas.
(Consultar el tiempo de la diapositiva: 07:49) Si observamos lo que el estudio lo hemos hecho para el río Brahmani, Odisha en la India. Por lo tanto, básicamente si usted mira las instantáneas que usted en general ve esta imagen de los ríos, pero en la ingeniería de ríos, puedo interpretar muchas cosas sobre este río sistemas. Como si nos fijamos en estas cifras, se puede ver que el río es un trenzas, es un múltiples canales. Las bifurcaciones de canal están ahí, las diversiones de canal están ahí.
Así, se puede ver a partir de estas cifras hay bifurcaciones de canales. Puedes ver este material bancario, vas a tomar las fotografías y ver el banco mental, ¿cómo se ve? ¿Cuáles son las composiciones que tiene? ¿Es una arena, es una arcilla o es arena y composiciones de arcilla? Tratas de analizarlo, no solo que tratas de entender qué tipo de estratificaciones hay.
¿Si la presencia de la vegetación está allí?
Si la presencia de la vegetación está ahí, ¿cuál es la fuerza del suelo, se incrementa o disminuye?
Así que, todas estas cosas que tratamos de entender cuando se hace una visita de campo, tomar una fotografía y analizarla a nivel muy preliminar y podemos subir midiendo esta distribución de velocidad, la descarga, las concentraciones de sedimentos como equipos como los perfiladores de corriente Doppler Acoustic.
Podemos hacer un estudio de ríos muy extenso para cuantificar la cantidad de flujo de agua que hay, la cantidad de flujo de sedimentos que hay y cómo varía de las ubicaciones a las ubicaciones. Podemos hacer la encuesta del río, podemos recoger las fotografías de campo para tratar de entender cómo están cambiando las cosas.
(Consultar Tiempo de Slide: 09:29) Así que, de igual manera si miramos esto lo que hacemos son muchos del río que tenemos sistemas de intervención. Los últimos 100 años hemos intervenido el río de diferentes maneras como por ejemplo hay estructuras de andanadas, hay intervención. Debido a esta intervención, cómo cambia esta mecánica del río, los cambios de sedimentación, cómo cambia el flujo del río, cómo lo están cambiando las morfologías?
Por lo tanto, esos conocimientos que deberíamos tener como consecuencia de este sistema de intervención, por tener el aluvión, tener la pequeña estructura de weir, se puede ver que hay un weir, sobre el cual el agua está derramando. Así que debido a eso podemos ver que de vuelta, 100 años atrás, las estructuras de weir debido a que está totalmente ensilado. Eso significa que puedes ver que en esta fotografía ese weir está totalmente ensilado.
Entonces, todas estas informaciones sobre el río y el comportamiento del río que debemos entender cuando se va a una visita de campo, toman las fotografías, analizan que lo que está pasando a este río, ¿qué se podría pasar y qué va a afectarlo? Esos el entendimiento en términos de agua, el sedimento y el entendimiento de nutrientes con los diferentes modelos matemáticos, modelos físicos.
Los estudios de campo nos dan una respuesta muy sinóptica de los sistemas fluviales, que parece variar a distancia es un complejo pero podemos mirar cómo se comporta de una forma más sencilla. Por lo tanto, básicamente este curso está diseñado para que usted entienda sistemas tan complejos de agua, sedimentos, nutrientes, la sociedad, cómo sistemas complejos que usted puede entender con nuestro conocimiento de la existencia en la ingeniería de ríos. Así que, esa es la razón por la que se ve esto son formaciones de sandbar. Si nos fijamos en eso también dice una historia, pero deberíamos tratar de entender por qué ocurre la formación de la barra de arena? ¿Cuál es el comportamiento detrás de eso? Todo lo que podemos estudiar, todo lo que podemos interpretar si usted tiene un conocimiento sobre la mecánica de los ríos.
(Consultar Tiempo de Slide: 11:47) Ahora, vaya a cosas muy básicas que lo que hacemos es que traigamos las muestras de la cama del suelo. Vamos al campo, desde el nivel de la cama traemos las muestras de suelo. Por lo tanto, debemos llevar suficiente número de muestras de suelo al laboratorio y hacer un análisis de la curva de distribución del tamaño de las partículas, lo cual es algo sencillo. A través del análisis de tamizado, podemos averiguar la curva de distribución de tamaño de partícula o si tenemos un tamaño de partícula que es muy inferior, podemos utilizar el análisis de hidrómetro.
Así podemos obtener una curva de distribución de tamaño de partícula de materiales de cama o de los materiales bancarios.
Básicamente, es la curva de gradación es una trama o es un tamaño de partícula versus porcentaje de más fino. Si usted mira este eje x y eje y, este es un tamaño de partícula que está en escala logarítmica en el nivel milimétrico, usted tiene un porcentaje de finura, más allá de esto este gran porcentaje más fino pasar a través de eso.
Eso significa que si hablo de D50 = 0.23 milímetros que lo que está indicando para mí que el 50% de la partícula material de la cama pasará a través de 0.23 mm de tamaño del tamiz. De manera similar se puede interpretar para el 80%, el 90% podemos interpretar también por el 10% o cualquier porcentaje. Por lo tanto, este es un porcentaje de más fino. Eso significa que puedes tener un tamaño de tamiz, puedes averiguar cuánto está pasando, cuánto es retenerlo, ese por ciento está en volumetrics se puede obtener el porcentaje de más fino. La mayor parte del tiempo esta curva de distribución de tamaño de partícula es S curve, la forma de esta curva está cerca de la curva S. Para definirla, es una bien graduada, bien compuesta en un tamaño diferente, lo cuantificamos en dos términos básicos, en términos de coeficiente de uniformidad y coeficiente de curvaturas Coeficiente de uniformidad (Cu) = D60/D10 Que significa a partir de la curva de distribución de tamaño de partícula, se puede encontrar el valor 60% más fino, 10% más fino valor final, esa relación nos mostrará coeficiente de uniformidad.
Por lo tanto, las distribuciones de tamaño de partícula como se puede entender, río no tiene ninguna distribución uniforme, no tendrá un solo tamaño distribuido del mismo tamaño de la arena, el mismo tamaño de los graveles, siempre habrá mezclas, que la razón por la que debemos tratar de entender los mecanismos del río primero tomando las muestras de la cama y ver esta curva de distribución de tamaño de partícula, cómo sucede en términos de coeficiente de uniformidad y coeficiente de curvaturas.
Que está en una función de D30, D60, D10 que es cosas similares que podríamos tener el conocimiento de la ingeniería geotécnica.
(Ver Diapositiva: 15:04) Ahora si se mira que se define en base a la curva de distribución del tamaño de las partículas, el tipo de los suelos si es suelo bien clasificado, suelos uniformemente clasificados, la arena bien graduada y la brecha de los suelos clasificados, todas son las diferentes características del suelo. Si mira la curva A, B, C, D, el tamaño de partícula y el porcentaje de más fino. Por lo tanto, se pueden ver estas curvas S para diferentes tipos de suelos y en base a eso se define el tipo de los suelos. Se utiliza tamiz mecánico, que es un equipo muy simple para tomar el tamaño de partícula de tener diferentes tamaños de tamizado y se acaba de hacer tamizado mecánico con muestra de suelo seco, el análisis de tamiz se hace para la arena y los graveles. Mientras que los métodos de hidrómetro lo seguimos para el análisis húmedo para la arcilla y el cieno donde tenemos el tamaño es inferior a 75 micras. Por lo tanto, podemos ver las fotografías de hidrometeor.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 17:01) Vamos a la siguiente es sobre el tamaño de las partículas de un sedimento. Cuando hablamos de partículas de sedimentos que significan partículas de sedimentos son el proceso de transporte, el proceso de erosión y el proceso de deposiciones, las aggradaciones, el transporte y la degradación. Todo depende de las definiciones de diámetro de las partículas de sedimento. No definimos en términos de sólo el diámetro físico de las partículas de sedimento.
Usted puede entender si usted toma un sedimento partículas de cualquier material de lecho del río, usted no puede tener un tamaño uniforme. También su forma, el tamaño también lo importa, cómo se transportará, cómo se depositará, cómo se empezará a erosionar. Entonces, esa es la razón que definimos en diferentes diámetros como los diámetros de área, diámetros nominales, diámetros de tamiz, diámetros de caída y diámetro de sedimentación.
Así que, podemos ver, entenderlo, no se puede tener un sedimento con un tamaño uniforme, ese es el proceso natural. Por lo tanto, tendremos las mezclas de los tamaños de partículas de sedimentos. Así que, mirando que definimos el sedimento en los 5 diámetros diferentes. Diámetros nominales, diámetros de área, diámetros de tamiz, diámetros de caída y diámetros de sedimentación, y la mayoría de las veces que no se define el sedimento en términos sólo el milímetro o micrómetros, también una unidad logarítmica de la sustancia que se da aquí.
Podemos definirlo en términos de "escala" para "escalar" porque se puede tener unas partículas muy, muy finas, partículas de coarser o partículas medianas. Para definir la gama, se adopta una unidad logarítmica de las partículas para definir las partículas de sedimento, que es un estándar internacional para definir las partículas de sedimento.
(Consultar Tiempo de Slide: 18:13) Ahora, déjenme hablar de estos 5 diámetros diferentes que usamos para definir un tamaño de partícula de sedimento.
Uno es diámetros nominales que son cosas muy simples. Se toma una partícula de sedimento, se considera equivalente como una esfera, lo que podría ser el diámetro que es lo que serán los diámetros nominales. Eso significa que usted toma una partícula de sedimento que va a ser tan fino o usted puede tener una grava, usted puede mirar que una vez, usted lo hace como equivalente es una esfera.
Si es como equivalente a esfera, lo que podría ser el diámetro, eso es lo que es el diámetro nominal, pero si lo miras porque muchos del proceso se habla de la superficie, no del volumen. Por lo tanto, cuando se habla de la superficie, entonces llamamos como área de superficie equivalente.
Aquí, hemos considerado el volumen, pero aquí consideramos en términos de superficie, no nos molestamos en el volumen de ese.
Entonces, si ese es el caso, ¿cuáles podrían ser los diámetros equivalentes de sus partículas de sedimento? Si considero una esfera equivalente de la misma superficie que es el diámetro del área. Ahora cometernos cómo cuantificamos estos diámetros, no es fácil medir unas simples partículas de sedimentaciones e ir al microscopio y medir las cosas, no podemos hacerlo así. Lo que generalmente hacemos es realizar el análisis de tamiz.
Eso significa, vamos a cuantificar en términos de diámetro de tamiz, pero en un tamiz ¿qué tenemos? Tenemos apertura que es la apertura cuadrada. Tenemos la apertura cuadrada, por lo que tratamos de localizar que si una determinada partícula de sedimento puede pasar a través de eso, entonces lo llamamos que es un diámetro de tamiz.
Por lo tanto, tratamos de averiguar el diámetro de tamiz de aquello que es el equivalente al 90% del valor dn.
Por lo tanto, en lugar de ir a medir los diámetros individuales a nivel de volúmenes o el nivel de área de superficie, simplemente hacemos el análisis de tamiz. Desde el análisis de tamiz, tratamos de relacionarlo como teóricamente lo conocemos, sería el 0,9 del valor dn que es lo que calculamos el valor dn. Ahora, si miramos los otros dos diámetros, los diámetros de caída y los diámetros de sedimentación, muchos de los procesos de transporte de sedimentos que sedimentan tratan de caer.
Por lo tanto, tratamos de saber cuál podría ser la velocidad de caída. Por lo tanto, tratamos de averiguar de dos maneras otra vez como equivalente a una esfera, descubrir de tener una densidad relativa de la arena que es 2.65 con una temperatura de 4 grados que los diámetros que llamamos es diámetro de caída. Por lo tanto, esto está relacionado con la caída de sedimentos, el proceso de deposición de sedimentos lo que sucede. Cuando consideres eso, hablaremos de los diámetros de caída.
El diámetro de sedimentación si se mira el siguiente nivel donde se intenta encontrar el diámetro de una esfera que tiene igual velocidad de caída de la terminal, la densidad relativa tendrá la misma. En el caso anterior en los diámetros de caída, la densidad relativa que hemos considerado 2.65, pero en este caso de diámetro de sedimentación, la densidad relativa será la misma que la densidad relativa material que es la razón por la que llamaríamos diámetro de sedimentación.
Por lo tanto, si observamos que cualquier tamaño de las partículas de sedimento o el grupo de las partículas de sedimento, las definimos en diferentes diámetros y cada una tiene una utilidad propia en términos de proceso de transporte de sedimentos, el proceso de deposición, como los procesos de sedimento, estamos más preocupados por los diámetros de caída, diámetros de sedimentación donde hablamos de las fuerzas de flotabilidad. Las cosas que podemos hablar de los diámetros nominales es sobre los volúmenes, y donde están los diámetros aéreos de los que hablamos si hay algún proceso que suceda allí, contenidos de nutrientes y todo en un proceso de sedimento que es lo que nosotros hablar sobre los niveles de la superficie. Por lo tanto, estos 5 diámetros miran muy teóricamente, pero por favor traten de entenderlo estos 5 diámetros lo usamos para definir las propiedades del sedimento para un proceso diferente.
Las deposiciones, el proceso de elevación, el nutriente lleva y el medio uno el diámetro del tamiz que es fácil de medir el tamiz el diámetro de las partículas de sedimento simplemente haciendo un tamizado y puede establecer enlaces entre la otra parte. Por lo tanto, por favor, eche un vistazo a estos 5 diámetros, el nominal, área, tamiz, diámetros de caída y diámetro de sedimentación.
(Consultar Tiempo de Slide: 23:16) Ahora, si miramos cómo se mantiene la forma de las partículas de sedimento que es necesario para si hablamos de transporte de nutrientes o se habla del sedimento en las condiciones flotantes.
De nuevo definimos como una esfericidad igual a la esfera, lo que podría ser la forma que es lo que definimos con esta relación empírica que si es equivalente a una esfera que significa cualquiera de la superficie de la esfera, el mismo volumen que las partículas de sedimento a superficie real de las partículas.
Que lo que se define como una esfericidad y es una ecuación simple y se puede definir porque el volumen es un componente tridimensional, hacemos esto (1/ 3) para calcular cualquier componente dimensional, pero si usted no tiene las partículas de sedimento tan cerca de la forma esférica, usted puede tener una longitud de 3 dimensiones en longitudes más largas, intermedias y cortas. Así que podemos tener una parte más larga, podemos tener una parte intermedia y la parte más corta. Así, 3 eje perpendicular podemos medir a la vez y se pueden calcular los valores de V. De la misma manera que usted puede tener Vc es el volumen de la esfera circunscrita que es la parte equivalente y hay otras personas que también definieron la esfericidad como una función de a2, a3, a1. El a1 es la longitud más larga, el a2 es de longitud intermedia y a3 es la longitud más corta. Por lo tanto, necesita tener microscopio para partículas más pequeñas o si tiene una grava, puede medir con una escala.
Puedes medirlo, pero si tienes la arena no puedes medirlo, pero si tienes un ripio puedes llevarlo y puede medir este a1, a2, a3 y puedes computarlo lo que podría ser la esfericidad que las fórmulas se dan aquí y básicamente tiene propiedades equivalentes.
(Ver Diapositiva: 25:22) De la misma manera, hay otros investigadores también dadas estas relaciones, como Vanoni en 1977 definido un nuevo factor se llama Corey factor de forma que es funciones de la misma cosa a1, a2, y a3. Así que, definitivamente, esto es válido para partículas en forma irregular. De manera similar, podemos tener otra ecuación en la década de 1960, aquí ha propuesto el factor de forma dado por de nuevo las modificaciones sobre aquello que consideran las distribuciones de la superficie y el volumen de las partículas.
Esto se parece a ecuaciones empíricas, pero esto es lo que la realización de una serie de experimentos tomando las partículas de sedimento, lo establecieron como factor equivalente para los factores de forma de Corey o los factores de forma propuestos por Alger y Simons en 1968.
(Consultar Tiempo de Slide: 26 :19) Así que, básicamente, volvamos a los conceptos muy básicos que usamos que cuando tomes sedimentos de los ríos como lo dije antes, no tendrá distribuciones uniformes. Serán diferentes grupos de diferentes tamaños de partículas de sedimentos estarán allí. Qué hacemos nosotros, hacemos el análisis tamizado. A diferente tamaño de los tamices, hacemos el análisis tamizado, encontramos el porcentaje de más fino.
Pero si pones el porcentaje de un tamaño involucrado y el tamaño de partícula y dibuja esta curva, más o menos seguirá la distribución de frecuencias, curva de distribución de frecuencia normalizada que es lo que obtenemos, eso es lo que es la naturaleza cuando tomas las partículas de sedimentos de cualquier río, sigue esto, sobre todo sigue esta curva de distribución normal, porcentaje de tamaño en tamaño de sedimento, pero si lo haces un porcentaje más fino tendrás una curva de distribución acumulada.
Que es tan a menudo que se utiliza en cualquier análisis estadístico, la curva de distribución normal tiene función de distribución de probabilidad, curva de distribución acumulada es una función de densidad de probabilidad. Por lo tanto, si usted mira estas distribuciones que siguen a muchas poblaciones, cualquier población puede ver que sigue una cierta distribución a la curva de distribución normal y el acumulado de que esto es lo que la curva de frecuencia acumulada.
Recientemente la gente trató de adaptarse a una curva de distribución normal y trató de averiguar si usted puede definir las partículas de sedimento en términos de función de distribución, así que no sólo un 50% de valor más fino o d50 o d80 o d90 en lugar de que tratar de entender las propiedades del sedimento en más detalles, siguen un concepto de distribuciones de probabilidad como si nos fijamos en que nos ha dado el archivo de distribuciones que es el archivo de distribuciones normales de registro.
Y si usted hace una función acumulativa simplemente tenemos un error de funciones en estos. Por lo tanto, podemos tener un archivo de distribuciones como este. Por lo tanto, puedes averiguar si conocemos este valor d50 que conoces el valor de σg, puedes computar para un d particular lo que será la función de distribución de probabilidad y lo que podría ser la función de distribución acumulativa.
Sólo animo a todos ustedes a utilizar sólo un MATLAB o cualquier software matemático para simplemente dibujar diferentes valor d50 y valor de σg para dibujar la curva de distribución normal seguido por la curva de distribución acumulada. Por lo tanto, si miramos a σg aquí se define como desviaciones estándar geométricas. Una vez más estoy destacando, no es una desviación estándar, es una desviación estándar geométrica de la distribución del tamaño de partícula, que usted trata de entenderlo.
La composición del suelo lo que vamos a conseguir después de tamizarlo, sigue la curva de distribución normal, pero no sigue las desviaciones estándar, sigue las desviaciones estándar geométricas.
¿Cómo cuantificar esto? El d50 es un 50% de diámetro medio de valor o 50% de tamaño de partícula, que podemos obtener de la curva.
(Consultar tiempo de la diapositiva: 29 :52) Ahora, hablemos de cómo calcular el σg que es desviación estándar geométrica, cómo computarlo, que será funciones de no uniformidad de mezcla sedimentaria que es lo que estamos hablando, que será una función de σg será una proporción entre d84.1 y d50. Por lo tanto, el tamaño de partícula para el 84% más fino, el tamaño de partícula para el 50% más fino que podemos obtener de la curva de distribución de tamaño de partícula o se puede tener igual a d50 dividido por d15.9
Y todo lo que se puede calcular en los diámetros más finos, se puede averiguar cuál será la desviación estándar geométrica o hay una desviación estándar geométrica en términos de d85. Así que, eso significa de nuevo que tengo que dibujarlo. Por lo tanto, tienes una distribución de tamaño de partícula para el 15,9% más fino puedes obtener d15,0 de manera similar tienes 84,1 así que puedes conseguir un d84.1 y la raíz cuadrada del producto te dará la media geométrica de eso.
Si la desviación estándar geométrica es menor que 1.4, entonces llamamos, el sedimento puede considerar como uniforme, de lo contrario la deposición de sedimento no uniforme. Muchas de las veces que hacemos los experimentos de flume para contarlo es una distribución sedimentaria uniforme o distribución no uniforme que es lo que cuantificamos en términos de desviaciones estándar geométricas, que calculamos curva de distribución de tamaño de partícula de graduación.
Coeficiente de gradación más coeficiente llamado de nuevo capital G, que es una función de d50, d85 y d15.9.
(Consultar tiempo de la diapositiva: 32 :00) Ahora, si miramos a estas otras partes lo que estamos hablando del ángulo de reposo. Si se mira que en un río, habrá deposiciones de sedimentos. Tratamos de mirar lo que podría ser el ángulo de ángulos de equilibrio que la deposición de sedimentos puede tener en él. Podemos hacer un experimento muy sencillo, tomar la arena y solo echar la arena si ves que queda en un ángulo particular, más allá de eso en el inicio cayendo.
Entonces, este es el concepto que hablaremos de cómo suceden esos ángulos, el ángulo más pronunciado del descenso de una pendiente con respecto al plano horizontal. Si se mira a estos cuando las partículas de sedimento se sumergen en el agua al borde del deslizamiento en la superficie de la pendiente sobre un montón de sedimentos. Puedes llevar a cabo este experimento similar, un experimento muy simple. Tienes un recipiente, solo tienes que llenar la arena y ves que en qué punto esa pendiente lo mantendrá.
Se crea el montón y se intenta mirar cuál es el ángulo que puede mantener o, las partículas de arena si se mira el microscópicamente, habrá un arrastre hidrodinámico, habrá peso sumergido, hay un equilibrio de entre eso, que los ángulos definirían como ángulo de reposo. Esto es equivalente a los ángulos de pivoteo de las partículas que son partículas superpuestas que descansan sobre las partículas de la cama en el punto de contacto sobre la P puede ver estas figuras.
Este ángulo se conoce como ángulo de reposo. Esto es lo que es necesario para que sepamos los sedimentos, el montón es estable o no estable y estos valores para el sedimento varían de 28 a 30 grados y la mayoría de las veces que consideramos es de 30 grados lo suficiente para el ángulo de reposo.
(Consultar Tiempo de Slide: 34 :08) Muchas de las veces que vamos para más detalles como para un suelo no cohesivo como el suelo de arena, tratamos de averiguar cuál podría ser el ángulo de reposo con estas ecuaciones empíricas, que establecen una relación entre el ángulo de reposo y el d50, d50 significa diámetro en el 50% más fino.
Por lo tanto, podemos establecerlo empíricamente lo que podría ser el ángulo de reposo si sólo conocemos el valor d50.
Por lo tanto, podemos encontrar el ángulo de reposo, pero esta ecuación es válida para este rango de la d50 que es variar de 0,2 a 4,4 milímetros. Este es el rango que esta ecuación es válida. Cada vez que se aplican las ecuaciones empíricas se ve en estos rangos válidos porque esta ecuación se establece para este rango, que es válido para esta ecuación, por lo que por favor no utilice estas ecuaciones el d50 más allá de 4.4 mm porque esta ecuación no es válida para eso.
Así que, tratar de entender las ecuaciones empíricas se desarrollan para un cierto rango de los datos y eso es lo que debemos mirar antes de aplicar esta ecuación. De la misma manera, podemos tener más detalles para determinar este ángulo de reposo. Por lo tanto, por favor, pase por los libros de hidrodinámica fluvial o estos materiales para tener una mirada sobre estas ecuaciones empíricas.
(Vea el tiempo de la diapositiva: 35 :44) Y antes de terminar esta clase, déjenme traer una idea muy simple. Si se mira este sedimento que lleva los sistemas fluviales que significa que el agua está ahí y las partículas de sedimentos están ahí. Esto significa el volumen del líquido y el volumen del sedimento. En el río, tenemos 2 composiciones, una es agua y otra es volumen del sedimento. Así que el líquido de agua y las mezclas de sedimentos que tenemos.
Así que, si eso está ahí, si tengo que cuantificar cuál es la concentración de sedimentos en términos de volumen que significa cuánto de concentraciones tengo. El volumen de sedimento dividido por el volumen total que es igual a Vf + Vs, por lo que es lo que en términos de volumen cuánto de área está ocupada por las partículas de sedimento. Hablemos de las concentraciones de sedimentos C por los volúmenes. Cuando hablamos de los volúmenes podemos tener un volumen de sedimento por el volumen total que es igual a Vf + Vs.
Por lo tanto, podemos obtener el volumen, las concentraciones de sedimentos. Así que es una manera muy sencilla de saber cuánta concentración hay. Más alta la presencia de los sedimentos, mayores las concentraciones de sedimentos, por lo que C será el valor más alto. Si las bajas concentraciones de sedimentos que significan Vs serán los menos, C será menor, pero muchas de las veces que hacemos una conservación masiva de propiedades.
No miramos a los niveles volumétricos, cuando se hacen las propiedades de conservación del mas, se multiplica la densidad con el volumen para conseguir la masa como lo que podría ser la masa de la partícula de sedimento están allí que serán iguales a los ρsV, donde las ρs es la densidad de las partículas sedimentarias y Vs es el volumen de las partículas de sedimento. De la misma manera, si solo lo multiplico, obtendré las concentraciones de sedimentos por masa, esto es por volumen, esa es la diferencia.
Por lo tanto, hablamos en algún momento de la concentración de sedimentos en términos de volumen punto de vista o en términos de punto de vista de masa. Por lo tanto, el valor C será el diferente y muchos de los libros lo definirán con un capital C o pequeño c para partículas de sedimentos en masa.
(Consultar Tiempo de Slide: 38:02) Además de eso, hablamos de una mezcla, fluido y sedimento está ahí, pero no tratamos de que sea lo diferente, lo mezclamos. Por lo tanto, podemos tener una mezcla lineal simple