Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf

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Hidrodinámica de Lagunas Costeras Fig 3.20 Fluctuación de la salinidad S b en el canal central y S t en el tributario Con las siguientes consecuencias en el sentido de las descargas superficial y profunda entre el canal principal y el tributario: Si: S b > S t (S b - S t > 0) Si: S b = S t (S b - S t = 0) Si: S b < S t (S b - S t < 0) Q a > 0 y Q d = Q a - R t = ? Q a y Q d → ∞ Q a < 0 y Q d = Q a - R t < 0 En el primer caso, la circulación superficial será siempre hacia afuera y la circulación de fondo puede ser hacia afuera, adentro o nula según el valor de R t , que determinará si Q d es menor, igual, o mayor que cero. El segundo caso corresponde al lapso corto de tiempo de transición entre el primero y el tercero; las descargas en superficie y fondo no están definidas y hay turbulencia en la zona de interacción. En el tercer caso, la circulación superficial es siempre hacia adentro, y la circulación de fondo siempre hacia afuera. 3.4.4.2 Tributario Profundo Si el tributario es profundo, y sus aguas interactúan con ambos estratos del canal principal de la laguna costera (Figura 3.21), dado que en los tributarios las descargas de agua dulce R t son generalmente pequeñas, es razonable suponer que éste es verticalmente homogéneo con una salinidad intermedia S t , tal que S g < S t < S h . En la zona A: S g < S t y las aguas menos densas del principal fluyen hacia el interior del tributario sobre las aguas más densas de éste. En la zona B: S t < S h , y las aguas más densas del principal fluyen hacia el interior del tributario bajo las aguas menos densas de éste. En el centro se forma una contracorriente de aguas de densidad media que fluyen hacia afuera del tributario. Las ecuaciones de continuidad y conservación de sal estacionarias, en el tributario, son: Q g + Q + R Q S (3.49) h t = Qm y Qg S g + Qh Sh = m t Aproximando S t al promedio aritmético entre S h y S g (lo que es razonable en casos reales), y eliminando Q m entre ambas ecuaciones: 108
Cap. 3 Cinemática y Dinámica de Circulación y Dispersión Q g S g + Sh − Qh = Rt (3.50) S − S g h y Q g ó Q h sólo pueden determinarse separadamente con la ayuda de una tercera ecuación, i.e. conservación del momentum o conservación de la energía térmica. Fig. 3.21 Tributario profundo 3.4.5 Unidimensional Bien Mezclado para Intercambio en la Boca Una fracción del agua que entra a una laguna costera por la boca durante la fase de llenante es agua que salió en la vaciante anterior, y el saldo es agua nueva del océano. Para determinar la dilución de contaminantes y la renovación o intercambio de agua de la laguna a travéz de la boca, es necesario conocer estas fracciones. Se define fracción o razón de intercambio exterior R al cuociente entre el volumen V 0 de agua nueva del océano que entra por la boca en llenante y el volumen V m total de agua que entra por la boca en dicha llenante (R = V 0 /V m ). Esta fracción depende de la naturaleza de las corrientes litorales existentes en la boca, y es difícil de evaluar teoricamente mediante la estimación de su influencia. Las ecuaciones de continuidad y conservación de sal estacionarias, aplicadas a la parcela de agua que entra en llenante por la boca, son (Figura 3.22): 109
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