Estudio experimental de la presencia de barreras en flujos detríticos

Abstract

En este artículo se presentan resultados experimentales sobre la interacción de flujos detríticos con barreras transversales, permeables e impermeables. Las primeras bloquean completamente el cauce y las segundas sólo de manera parcial. Las barreras fueron ubicadas en serie dentro de una canal rectangular por donde fluían mezclas de agua y sedimento. Los sólidos incorporados a la mezcla aguasedimentos están constituidos por arena, grava y bentonita en distintas concentraciones volumétricas según el experimento. Los resultados muestran que tanto las barreras permeables como impermeables se comportan adecuadamente como medidas de control aluvional. La elección del tipo de barrera dependerá de la estrategia de control aluvional utilizada. Se determinaron las características de los depósitos generados: volumen de retención, segregación del material depositado y, en el caso de barreras impermeables, pendiente de los depósitos. Las variables más relevantes que definen estas características son la concentración de finos y el espaciamiento entre barreras. La presencia de finos en la mezcla altera la reología del fluido intersticial, lo que incide directamente en el comportamiento del flujo y capacidad de los sólidos en depositarse. En cuanto al espaciamiento entre barreras, éste controla los efectos de la socavación al pie de ellas, lo que puede disminuir la capacidad de retención. Debido a que son varios los parámetros adimensionales que representan distintos aspectos de la dinámica del flujo, todos ellos deben ser considerados en la modelación ya que, en general, no existe un dominio de un aspecto sobre otro. Por esto, se concluye que es muy difícil escalar, a dimensiones de prototipo, resultados obtenidos en estudios a escala reducida. Esta conclusión, sin embargo, no invalida los estudios experimentales, ya que estos permiten orientar el diseño de barreras dentro del régimen de flujo estudiado.