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Proceso y estimación de Scour de puente

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Conferencia-15: Puesta de puente: Procesos y Estimación

Buenos días todos ustedes. Para hoy conferencias sobre los azotes y más enfocados, voy a hacer en los azotes del puente Siempre que diseñamos un puente sobre los ríos la gran tarea desafiante nos hizo hacer un diseño hidráulico del puente. Hoy vamos a discutir cómo hacemos el diseño hidráulico del puente y en su mayoría sus pautas estándar están disponibles en los manuales de referencia de HEC-RAS como modelos HEC-RAS y también, hablaremos de la parte con el libro de hidrodinámica fluvial que es lo que en parte lo estamos siguiendo. Combinando estos dos libros, resumiré cómo hacemos el diseño hidráulico de un puente. Antes de ir al diseño hidráulico de un puente. Esto es lo que hablamos de contracciones smour entonces hablaremos de los modelos de Laursen cómo computar los azotes de contracción y sobre los flags de abutment esto es lo que hoy voy a cubrir los azotes del muelle y los azotes totales y contramedidas que vamos a discutir en la próxima clase. Así que si lo ves cuando hablas de un puente y si miras las figuras como esta la formación de agujero de scrour ocurrirá que significa la erosión de los materiales de la cama del río que es lo que el scour y se pueden ver los agujeros de barrido y se puede ver esto las propiedades de flujo en términos de formaciones de vórtice, en términos de cambiar el campo de velocidad. Por lo tanto, cada vez que tiene una formación de scrour exactamente que es durante la alta inundación, tenemos los mecanismos de exploración alrededor del muelle del puente. Para proteger un muelle del puente usted debe estimar la profundidad de la profundidad y debemos tener una base debajo de la profundidad de barrido entonces el puente está protegido de las formaciones del agujero de barrido. Por lo tanto, esta alta inundación en caso del puente, consideramos una inundación de diseño. Para la inundación de diseño, tenemos que estimar cuál es la profundidad del agujero de scrour? ¿Cuál es el alcance de los agujeros de barrido? Al igual que si nos fijamos en estos casos, si nos fijamos en este campo fotografías con un muelle de puente, se pueden ver los agujeros de barrido.

Si nos fijamos en los azotes del puente es muy importante para nosotros y eso es lo que diseñamos para la inundación de diseño y necesitamos estimar los agujeros de barrido. Y si usted mira estos que depende de las características del flujo, depende de las características del muelle del puente, también depende de los materiales de la cama. De la misma manera que usted puede ver las formaciones del agujero de exploración cuando usted va para cualquier sitio del puente usted puede ver las formaciones del agujero de la scrour.
Hoy en día, también es posible hacer la modelización matemática, la modelización de CFD para saber cómo se produce esta formación de agujeros de exploración cuando se tiene un tres pilares o los pilares de conjugado están allí. Es una tarea bastante desafiante hacer diseño hidráulico de un puente porque si nos fijamos en la construcción, el coste de puente si se considera que es lo que es proporcional a la longitud del puente y más la longitud del puente más el coste para crearlo.
Pero de la misma manera; si usted mira el costo de la fundación que es lo que tiene una profundidad proporcional a la profundidad. Por lo tanto, la fundación le costó también la parte proporcional más la profundidad que usted va a formar parte de los cimientos que depende de la profundidad de la profundidad. El costo de la fundación aumenta y de esa manera necesitamos tener un equilibrio en estos dos. Así que, si reducimos la longitud la profundidad de scrour va a aumentar el coste de las fundaciones va a aumentar si no se reduce la longitud el coste del puente el tramo del puente lo aumentará.
Así que esa es la razón por la que el diseño hidráulico del puente no es una sola forma de diseñarlo es su forma iterativa de diseñarlo. Usted diseña algo tratar de averiguar el costo efectivo entonces de nuevo usted lo diseña por lo que es iterativo de juzgar los métodos de éxito y de prueba y encontrar soluciones optimizadas donde el costo total del puente es mínimo. Así que eso es lo que una hidráulica trabajó para tratar de mirar la seguridad de la presa durante las altas inundaciones extremas, donde en ese período usted tendrá datos, alta profundidad de las formaciones de profundidad aquí los muelles del puente. De la misma manera en que otro componente del que hablaremos.
(Véase el tiempo de la diapositiva: 05 :45) Por lo tanto, básicamente el diseño hidráulico del puente es un hecho muy interesante y que son las razones en su mayoría que hacemos los diseños hidráulicos del puente si usted mira que depende de las características del flujo, depende de la característica de sedimento también la intervención de la estructura que todos están interactuando el uno al otro que es lo que sucede con el flujo, el sedimento y la estructura de diseño en relación a él.
El flujo cuando se habla de las características del flujo, hablamos de durante el evento de inundación extrema, el evento de inundación de diseño podría tener una frecuencia de 1000 años o períodos de retorno o podría tener un período de retorno de 10000 o 100 años de retorno. Ese tipo de inundaciones lo que las características de flujo en las ubicaciones de los ríos que interactúan con el sedimento, la formación de sedimentos del material de la cama de scrour agujero sucede que depende de las estructuras qué tipo de muelles tenemos, el tamaño de los muelles, cuáles son las dimensiones del muelle o el abutamiento todos los que interactuamos los unos de los otros para averiguar cuál será el diseño hidráulico de este.
Esa es la razón por la que no es una tarea fácil que es la manera de hacerlo si tenemos problemas hidráulicos que los problemas que tratamos de resolver por los modelos de ríos físicos tenemos el flujo, tratamos de poner estos muelles en modelos reducidos y ejecutar diferentes características de flujo de características y las características de los sedimentos y tratar de hacer análisis dimensional y empiezo con las relaciones empíricas con una profundidad de smour, características de flujo, características de los sedimentos y las características de la estructura como lo que serán las dimensiones del muelle, el tipo de los muelles todos decidirá que es lo que establecemos un empírico Pero hoy en día los modelos matemáticos del río también vienen a las imágenes que cuidan de un río de tres dimensiones modelos están allí, dos modelos dimensionales están allí con el transporte de sedimentos también podemos localizar cómo funciona bien. Pero muchas de las veces que estos se complementan entre sí obtenemos modelos de ríos físicos en todo el mundo que la gente hace los modelos de ríos físicos para hacer un diseño hidráulico del río porque usted sabe que el diseño hidráulico de puente es un costo muy caro.
Por lo tanto, cada puente tenemos un diseño único que son las razones por las que vamos para los modelos de ríos físicos, pero hoy en día también los modelos matemáticos son complementarios entre sí. Así que si vamos a ver de esa manera podemos tener un análisis de las dimensiones de los modelos de los ríos físicos, la relación empírica que es lo que estos dan es paralaje también realizamos la medición de campo la profundidad de smour, la extensión de la scrour y también la experiencia de ingeniería todas estas cosas están integradas finalmente crear un diseño de las directrices para el diseño de los componentes del puente el diseño hidráulico de los componentes del puente que es lo que está allí.
En resumen lo que estoy diciendo que cada vez que tengas los problemas del puente o cualquier problema hidráulico vamos por un modelo de río físico o los modelos de ríos matemáticos hacen un análisis dimensional y particularmente relaciones empíricas integradas con la medición de campo y la experiencia si tienes las pautas de diseño estas no son como la tecnología mejoró esto estas pautas de diseño lo cambia. Esta es la filosofía básica del diseño hidráulico del puente o de las obras de formación de los ríos.
(Consultar tiempo de la diapositiva: 09 :52) Ahora, si usted va a los azotes, ¿qué quiere decir con los azotes? Bueno como le he mostrado en sentido figurado que es lo que es la erosión del nivel de la cama de un río porque tiene lugar debido a las exclusiones de los materiales de la cama del río, la eliminación de los materiales de la cama, por el flujo del agua, que son definiciones muy básicas de qué tipo de azotes sucede que uno es el scrour general, la sguour de la contracción y los azotes locales.
Cada vez que se construye el puente, se contrata la llanura de inundación o el río o los dos. Por lo tanto, el básicamente qué tratar de hacerlo que nos contratemos en la llanura de inundación de lo contrario no podemos tener asequible para dar un espacio fluvial. Por lo tanto, debido a la contracción habrá el mecanismo de scour que es más detalle lo hará debido a las contracciones que se puede tratar de entender que habrá la zona acelerada porque la reducción de la anchura de la velocidad va a aumentar allí se acelerará la zona y durante estas vías de acceso del puente y el flujo de canal a través del flujo de puente sobre la llanura de inundación son la ruta del puente y el canal a través de las vías fluviales del puente.
Así que usted puede ver que nosotros contratamos los canales, pero el smour general es que cualquier río si usted sabe que los materiales de la cama no permanece fijo cambia con los tiempos que dependiendo de las características de la cuenca que dependiendo del cambio de los patrones de lluvia que cambian el uso de la tierra cubre la tierra a pesar del largo plazo el cambio de los niveles de la cama que es lo que nosotros llamamos el barrido general los términos largos de la aggradación de los ríos que es lo que hacemos si tenemos un último 100 años de datos de nivel de cama.
Podemos averiguar si el río está en etapa de aggradación o en la etapa de degradación y en base a eso si lo conocemos en promedio de tasa de aggradación o la tasa de degradaciones y podemos cuantificarlo lo que podría ser el sguour a largo plazo que serán degradaciones de cama progresivas estarán ahí. Por ejemplo, puede ser de 5 centímetros por año que es una tasa de degradación por lo que los niveles de camas están bajando a su ritmo de 5 centímetros por año.
Así que si nuestro diseño del muelle del puente for100 años, entonces usted puede computar lo que podría ser el total de los azotes generales sucede en los próximos 100 años, así que podemos tener sólo una simple multiplicaciones, pero que necesita tener un último nivel histórico de datos de la cama para cuantificar los azotes generales, donde esa parte no vamos a detallado aquí pero la contracción de los azotes y los azotes locales. La contracción de los azotes debido a la contratación del espacio del río en la llanura de inundación, así como en el canal. El scour local se desarrolla cerca de las estructuras debido a la obstrucción del flujo que es lo que sucede es cuando se construye un muelle de puente cuando se construye un abutment es debido a que localmente cambia el campo de velocidad cambia los patrones de flujo de los patrones de vórtice y todos. Por eso, ¿qué es lo que ocurre? Eso es lo que los azotes locales aquí dividimos el scour en parte es uno es Clearwater scour y otro es la cama de la cama en vivo.
Los azotes de Clearwater en las regiones que no se suministran por el sedimento de flujo que se aproxima se eliminan del agujero de la depuradora, pero no se suministran por el flujo que se aproxima. Eso significa que el flujo que se aproxima no es llevar ningún sedimento a los agujeros de barrido. Todos estos materiales de exploración están saliendo de la cama cerca de las zonas locales no hay sedimentos de la cama que lo están moviendo junto con los ríos si se mueve con junto con los ríos que significa las condiciones del río en vivo que es la condición es la cama en vivo azotes.
Ahí está la carga de la cama lo está moviendo en esa condición cada vez que tenemos con un smour y que es un alimentado continuamente con el sedimento y que lo que es hacer un lecho de cama en vivo. Así que claramente entiende lo que es el scour de Clearwater y el scour de cama en vivo.
(Consultar Tiempo de Slide: 14:45) Ahora vamos a por el siguiente lo que realmente sucede si usted mira este río que viene con la velocidad v1 ancho es b1. Pero debido a estas construcciones de puentes nos confinamos en el río que contratamos el río. Así que cuando contratamos los ríos que hacemos un ancho del río es b2 bien y si nos fijamos en que si usted dibuja las líneas de streamlines que le gustará esto allí será acelerado zonehhere serán las formaciones del agujero de scrour aquí, allí estará la contracción de la contracción del agua de la espalda estará allí y habrá especímenes de vórtice.
Así que si nos fijamos en que los flags máximos sucederán a estos puntos y habrá una contracción del scour y si nos fijamos en el si tomo una sección y esta es la profundidad h del agua este próximo v1 es pies de velocidad y esto es todos los niveles de la cama original y debido a estas contracciones la profundidad de la scrour es d max y esto es lo que nuestro agujero de la cruz de la sección transversal de las formaciones del agujero de exploración.
Por lo tanto, la velocidad de v1 está llegando h es la profundidad y aquí d max scrour agujero está sucediendo aquí en mostrarlo donde las formaciones del agujero de exploración lo pasan y donde otros dos agujeros de la contracción de la contracción del agua de fondo del agujero pasa en esto. Esta es la estructura de los fenómenos de flujo que podemos conseguir simplemente llevar a cabo un experimento de laboratorio con un flujo sólo tienen puntos de contracción y tienen el flujo que usted puede ver fácilmente estas zonas de contracción. Vea con facilidad las zonas de azotes donde lo pasa la guadaña.
Por lo tanto, la velocidad de flujo a través de la contracción del canal es alta debido a la reducción en el área de flujo era una cosa básica y que aumenta el estrés de corte de la cama. Bueno que son las razones por las que la velocidad de flujo aumenta la tensión de la cama aumenta el estrés debido a esta flagelación de los materiales de la cama se lleva a cabo que es lo que llamamos la contracción de los azotes esto es lo que sucede en los puentes, las barreras, los tejidos y el trabajo de drenaje cruzado muchos lugares que podemos tener una contracción de los azotes bien no sólo el puente que usted puede tener en la ubicación de la descarga que usted puede tener en el dónde están el trabajo de drenaje cruzado.
(Consultar Tiempo de Slide: 17:21) Así que, si miras a ese punto ¿qué pasa en un río? Cuando construye un puente. Como dije que el río tiene un espacio y estamos diseñando el río para el diseño de la inundación puede ser 100 años de retorno de la inundación puede ser 500 el período de retorno de la inundación que significa que el flujo excede los canales de acuerdo excede la capacidad del canal de la idea muy áspera es que la descarga de flujo del banco de un río es alrededor de 2 años de la descarga del período de retorno.
Así que cuando usted tiene un período de retorno de 100 años de descarga definitivamente esta es una descarga se lleva en canal, así como en la llanura de inundación que son las razones de qué tipo de restricción estamos haciendo el caso una de las condiciones de la contracción de barrido donde implica el flujo de overbank en una llanura de inundación siendo empujado de nuevo al canal principal por el acercamiento del puente que es lo que este caso una condición.
El caso 2 es un flujo que se limita al flujo de canal principal que no hay un flujo de overbank no hay flujo de overbank sin flujo. Por lo tanto, la anchura normal del canal del río se vuelve más estrecha debido al puente en sí o el sitio del puente se encuentra en un alcance de estrechamiento. La mayoría de las veces que elegimos las ubicaciones del puente que están estrechando parte que es eso es lo que he discutido antes el costo del proyecto del puente es proporcional a la longitud del puente.
Así que esa es la razón por la selección del sitio de las ubicaciones del puente se encargará de que debe tener un estrechamiento de las ubicaciones de la parte más estrecha del río que podemos construir un puente que es debido a que habrá allí el caso 2 es el flujo está confinado al canal principal, pero el canal principal normal del río se estrecha debido al puente en sí o el sitio del puente se encuentra en el estrecho alcance. El caso 3 es un puente de alivio en el área de overbank con poco y ningún transporte de materiales de cama en el banco que es básicamente los azotes de clearwater está allí son los muelles del puente estarán allí el abutment estará allí en la inundación No habrá ningún mecanismo de transporte de materiales de cama que vaya a estar allí y ese es el caso 3 qué condiciones de puente de alivio donde tenemos un único lacras de agua clara.
Pero el puente de alivio sobre las corrientes secundarias como usted sabe que no puede tener sólo un canal principal puede tener, ya sea múltiples canales podría haber corrientes secundarias en el área del banco con un transporte de material de cama como el similar al caso 1. Por lo tanto, puede tener un caso diferente de la estimación de la profundidad del agujero de exploración porque se trata de condiciones diferentes como un caso 1, caso 2, caso 3, caso 4. Así que eso son las condiciones de diseño del puente que consideramos.
(Vea el tiempo de la diapositiva: 20:31) Así que ahora miraremos el sguour de la contracción como lo comenté anteriormente, así que tendremos un scour de contracción de la cama en vivo, una clara reducción de la contracción del agua, la contracción de la cama se produce cuando el material de la cama ya está siendo transportado a secciones de puente contratadas desde arriba de las secciones de aproximación. Eso es lo que antes trato de explicar las contracciones de agua que es una contracción de Clearwater scour es un transporte de sedimentos de material de cama en un enfoque no contratado es un poco menos que la capacidad de carga del flujo de acuerdo? Por lo tanto, estos son de nuevo lo estamos definiendo lo que es la contracción de la contracción de la cama en vivo y la clara reducción de la contracción del agua.
(Consultar Tiempo de Slide: 21:23) Ahora si mira lo que usted define, es una contracción de la contracción de la cama en vivo o la clara contracción del agua que definimos en términos de velocidad crítica en términos de una velocidad crítica. La velocidad crítica siendo de movimientos de partículas de sedimento es Vc para los lados D50 de los materiales de la cama se calcula y se compara con la velocidad principal del campo. Si el Vc es mayor que V entonces usted tendrá la reducción de la contracción del agua clara si es menos que estos el material de la cama de velocidad crítica es menor que la velocidad principal del flujo entonces tenemos una reducción de la contracción de la cama en vivo.
Pero ahora trata de ver que si tengo la cama en vivo y las contracciones de agua claras ¿cómo varían con el tiempo? Por lo tanto, usted trajo el tiempo dijo la profundidad de la profundidad si usted mira en el eje y profundidad de la profundidad de los azotes de agua clara seguirá estos azotes bien y luego alcanza la profundidad de equilibrio. Así, con el tiempo se incrementará como una función de poder y puede llegar a nosotros un nivel de equilibrio de nivel constante que es lo que las formaciones de profundidad de la profundidad de equilibrio estarán allí.
Pero en el caso de la cama en vivo hay los materiales de sedimento de cama están llegando a los agujeros de scrour de nuevo transportando como que lo que va a pasar a scrour lo acelerará muy rápido en comparación con la capa de agua clara después de que tendrá la estabilidad que es una fluctuación sobre que como las partículas de sedimento están llegando aguas arriba de estos agujeros de dispersión que se extienden los mecanismos por ahí, así que no podemos conseguir un equilibrio constante habrá más el lado positivo y negativo el almacenamiento y la parte de reducción sucederá en él. allí y habrá las fluctuaciones. Así que de esa manera el equilibrio promedio de tiempo de profundidad que tenemos para obtener el tiempo promedio hacemos un scour. Así que como esta cifra indica para nosotros que el sguour de Clearwater es más grande que los azotes de cama en vivo, el scour de clearwater es más grande que los azotes de cama en vivo y nosotros definimos el scour dentro de eso.
(Consultar Tiempo de Slide: 24:02) Ahora vamos a completar que el scour de contracción de la scrour también depende de lo que son las dimensiones en términos de longitud de las contracciones y la longitud del canal que se acerca. Entonces, lo definimos dentro de él es un largo y el corto. Dey y Raikar han definido que la relación L1/B1 que es mayor que 1 es contracciones largas y Webby 1984 considerado L1/B1 mayor que 2 se considerará como contracciones largas de lo contrario las contracciones cortas.
Por lo tanto, si se mira que también depende de la longitud L y la B, L y B1 la longitud de las contracciones y la B1 que se nos va a dar que si las contracciones son largas o el corto porque los comportamientos hidrodinámicos o los comportamientos de formación de los agujeros de barrido de sedimentos lo son cambios a medida que vamos para la larga contracción de la sguour o la contracción corta.
(Consultar Tiempo de Slide: 25 :14) Ahora si lo ves, tenemos un simple modelo teórico que es un Laursen modelos bien que estableció una contracción de canal como se muestra en las cifras en un caso muy simplificado que B1 tiene la anchura que contrajo a B2 que tiene L longitud. Como es una descarga constante Q va a la profundidad de flujo es h1 es un en el agujero de exploración que tenemos el h2 y tenemos los ds es la profundidad de barrido y estos agujeros de exploración pueden tener la deposición de material en este punto.
Es la eliminación de estos materiales también tienen una deposición de los que no estamos interesados en donde se deposita, pero esto tiene pronto como usted tiene el papel de scour allí será la deposición de sedimento será allí el río abajo de los agujeros de barrido. Por lo tanto, si usted mira la geometría de la geometría del canal de la contracción de los azotes bien puede tener una ecuación de continuidad usted puede tener una ecuación de energía.
Por lo tanto, estamos aplicando estas ecuaciones de energía en las dos secciones de acuerdo que es lo que usted sabe y aquí estamos considerados la energía específica con factores de reducción también hemos considerado debido a las formaciones del agujero de exploración habrá las pérdidas de energía que serán las funciones de aguas arriba de la velocidad de la u1 y la velocidad de la u2. Entonces, la velocidad de la cabeza la diferencia entre estos dos que es lo que tomamos con un factor de multiplicación lo vamos a conseguir lo que serán las pérdidas de la cabeza?
Las pérdidas de energía lo sucede debido a esta contracción sólo hay formación de vórtice, habrá altas estructuras de turbulencia que lo crearemos y que lo que tendremos con las pérdidas de energía aquí que acabamos de cuantificar como un flujo de tubería es proporcional a la velocidad tenía diferencia de la diferencia de la cabeza de la velocidad de la diferencia que lo que nos causará las pérdidas de energía. Por lo tanto, si Ireorganiza esta ecuación, puedo escribir en esta forma que es muy simple de la forma y aquí Fr1 aquí se encuentra para el flujo Fr1 representa el flujo de los números en las ubicaciones aguas arriba en la sección A1.
Por lo tanto, conoce este flujo de números si conozco las velocidades en los dos puntos a la velocidad en la corriente arriba en los agujeros de barrido, podemos computar lo que será el ds/h1. Por lo tanto, si usted conoce h2/h1 entonces podemos computarlo lo que estará allí.
(Consultar Tiempo de Slide: 28:10) Pero si miramos esto no es que cuando se mira a las formaciones del agujero de exploración hf es la pérdida de la cabeza hacer las transiciones de la inundación. Fr1 es el flujo que se aproxima Froude y KL representa un coeficiente de pérdida de cabeza. Sobre todo tratamos de mirar lo que es la estimación a h2/h1 que no se conoce a nosotros derivaciones más detalladas que no estoy dando a aquí, pero si miramos que puedo computar la tensión de cizallamiento que se acerca en los canales.
Puedo calcular el τo1 que me indicará que se acerca a la tensión de cizallamiento la tensión de cizallamiento de la cama que se acerca a la zona y la tensión de corte de la cama en las zonas de contratación, porque si supongo que se trata de puntos de equilibrio que puedo necesitar los números de escudos críticos el esfuerzo de corte logrará el estrés de corte crítico logrará cuando usted tiene las formaciones del agujero de exploración.
Después de que las condiciones de equilibrio se logran cuando la tensión de corte de la cama es igual a la tensión crítica de corte que son las condiciones si lo uso y cuidar h2 h1 y todas las cosas voy a tener una relación con h2, h1 y que si lo sustituyo y descuidando la pérdida el componente que significa entonces tendremos una relación simple entre el B1, B2 y el estrés de esfuerzo cortante en sentido ascendente y crítico que podemos calcular a partir del material de la cama, distribuciones y podemos computar lo que será la profundidad de barrido. Por lo tanto, este es el dato que estamos calculando sólo un teóricamente considerando que es una fase de equilibrio.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 30:10) Pero si se ven muchos otros hicieron un tipo similar de experimento y trataron de modificarlo. Como por ejemplo Straub 1932 tiene ecuaciones similares de los datos experimentales y tratar de averiguar cuáles podrían ser los valores combinados. Komura 1966 ha incluido las distribuciones de tamaño de partícula esto es para las aguas claras y la cama de cama en vivo.
Por lo tanto, σg representa las desviaciones estándar geométricas de la distribución del tamaño de las partículas que son las razones por las que este Komura considera que, como usted sabe, esto cuando se va a un lecho de un río no son de tamaño uniforme se puede tener una distribución de tamaño particular de los materiales de la cama de que se puede calcular la desviación estándar geométrica de los materiales de la cama y si usted conoce estos números de froude de flujo y usted sabrá el B2 y B1 usted puede calcular fácilmente los valores de ds.
Eso es cosas muy fáciles que para calcular eso significa que en este Komura 1966 no va más detalles lo considera la distribución mixta de tamaños de partículas de tamaño de partículas de tamaño de partícula para estimar la profundidad del agujero de exploración en una zona contratada.
(Consultar Tiempo de Slide: 31 :45) Así mismo hay muchos estudios que se han hecho si se mira el Gill 1981 Lim 1993,1998 más las derivaciones son más o menos iguales pero hay los componentes del exponente está aumentando para un lecho de cama en vivo y si usted mira en este caso hay un d50 es aquí la parte de material de la cama está allí y usted tendrá el B1, B2 y usted tiene aquí F1d significa no el flujo de los números de Froude que es usted tratar de entender que no es un flujo de los números de Froude, porque es en términos de d50 no es en términos de g.
Por lo tanto, por eso es diferente a la corriente arriba por lo que considera la distribución de tamaño de partícula que es lo que en 93 y en 1998 Cheng también desarrollar esta ecuación simple sólo si usted conoce los B1, B2 y h1 usted puede saber qué podríamos hacer los agujeros de barrido. Así que, esa es todas estas aguas claras las condiciones del régimen como Clearwater en directo Clearwater o la cama en vivo.
(Consultar Tiempo de Slide: 33 :03) Buscando que siempre le viene el punto de cómo estimar el flujo crítico que es un Laursen modelos si una velocidad crítica por encima de la cual el material de tamaño D50 y más pequeño entonces será transportado que es el en movimiento de rotación de acuerdo que es todo para que necesito tener una profundidad de flujo promedio en el canal principal o área de overbank. D50 es 50% mejor D50 valor material de la cama valor Ku podemos calcular el Vc es la velocidad crítica por encima de la cual el tamaño de material de D50 y más pequeño será transportado. Por lo tanto, estos son hallazgos experimentales con valores D50 y los coeficientes.
(Consultar Tiempo de Slide: 33:51) Ahora vamos a ver que, hay ecuaciones que es adoptado por la Corporación de Estados Unidos de Ejército que establecieron en los azotes de cama en vivo con una fórmula muy simple es en términos de Q1, Q2, Q1 comienza para un flujo en el canal principal o llanura de inundación en secciones contratadas antes de la exploración. Q2 es el flujo en el canal principal o la llanura de inundación en la sección contratada que es un transporte del sedimento.
Y W1 es un ancho inferior de este canal principal la sección que se aproxima. W2 es el ancho inferior del canal principal o la llanura de inundación en la sección contraída menos los anchos de los muelles que se aproxima como la anchura superior del canal activo.
Así que, de esa manera si nos fijamos en que hay ecuaciones simples están ahí en términos de y1 en términos de Q2, Q1 y W1 W2 sólo en las constantes K1 están allí el exponente de energía está allí de lo contrario podemos calcular lo que serán los modelos de Laursen simples como se da con una proporción. Si miramos estos son todos son relaciones no dimensionales y son exponente es que estamos estimando de conjunto de datos experimental.
(Consultar Tiempo de Slide: 35 :17) Ahora cómo conseguir los valores K1 bien si se mira este K1 es exponente de la modalidad de la cama de los materiales de cama puede tener un material en su mayoría se pone en contacto con los materiales de cama algunos materiales de cama suspendidos descarga en su mayoría material de cama suspendido. Así que, a medida que vamos por esta proporción bien aumenta los materiales de la cama y el comportamiento material suspendido son cambios de acuerdo como cuando usted tiene este valor el menor de 0.5 si usted mira el K1 es 0.59 es un material de cama en su mayoría contactado.
El río tendrá el sedimento de la cama qué transportar como una carga de la cama que lo transportará, pero cuando usted en las transiciones de 0.5 a 2.0 tendrá el valor K esto. Esta es la descarga de material de cama suspendida. Entonces hemos suspendido sobre todo material de cama el V* podemos computarlo que es una velocidad de corte en el canal principal o la llanura de inundación que es lo que será la función de la pendiente de la aceleración de gradiente de energía debido a la gravedad y la velocidad de caída.
Todos estos son hallazgos experimentales que no tenemos mucho un concepto físico para definirlo pero se intenta siempre entenderlo cuando se habla de los mecanismos de flagelación que es fluir, interactuar con el transporte de sedimentos y las estructuras las tres combinaciones tres interactúan entre el flujo, el sedimento y las estructuras. Esa es la razón después de conducir una serie del experimento, llegamos a ecuaciones empíricas.
Es posible que no tengamos una justificación física para esta ecuación, pero podemos tratar de interpretarla y convertirla en una guía de diseño o habilidad de diseño. Por lo tanto, qué tipo de mecanismos de transporte deben estar allí en el río y qué tipo de valor debe ir junto al valor numérico. Esta es la razón cuando usted diseña una visita de campo puente es un necesario para entender los ríos no sólo el valor numérico.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 37:34) Bien, esto es lo que más apunta a que cuando usted tiene Clear-Water Contraction flags, Laursen en 1963 que da en términos de la mediana de diámetro de los materiales de cama C es una constante que es 40 para las unidades de medida y usted conoce los valores de Q y los valores de W2 y ver si una apertura de puente tiene el área de overbank entonces un scour de contracción separada se calcula para el canal principal cada uno del overbank. Por lo tanto, usted puede entender que usted puede tener el abutment, ya sea en el canal principal del overbank o el área de inundación que el entendimiento que debemos tener.
(Vea el tiempo de la diapositiva: 38:17) Volvamos a la guadaña en el puente abutments que usted sabe que el abutment que vamos a estar allí en un puente y lo que es el sguour sucede en las ubicaciones del puente de abutment. Si usted trata de entender los comportamientos de flujo si tengo el banco izquierdo o el derecho del banco derecho como el flujo viene de esta distancia y habrá el punto de estancamiento estará allí y debido a eso habrá cambio de la velocidad a medida que el flujo corriente arriba está teniendo la velocidad más alta en la superficie libre a medida que alcanza al tope que la velocidad alcanza a 0.
De acuerdo con esto, que son las razones por las que va a haber un flujo descendente que será descendente y este flujo de abajo comenzará a erosionar los materiales de la cama como el material de la cama de inicio lo erosionará y hará que se inicie una formación de agujero de exploración. A medida que la formación del agujero de barrido comienza debido a las formaciones del agujero de la esca la formación del vórtice del zapato de caballo también están allí que se llama vórtice primario
Y paralelamente también el vórtice secundario se formaciones y justo encima de detrás de este abutment se puede tener una estela formaciones de vórtice estarán allí en la superficie se puede tener un vórtice de arco.
Si observa cómo las estructuras de flujo son cambios cuando tiene el flujo cerca de un tope. Cómo las estructuras de flujo están cambiando es que habrá downflow habrá una formación de torbellino de zapatos de caballo, habrá vórtice secundario, la formación del vórtice de velación, formación de vórtice de arco y los agujeros de smour.