Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf

Cap. 3
Cinemática y Dinámica de Circulación y Dispersión
ε vertical
= 0. 067 h u* (3.141)
Csanady (1976) encuentra ε
vertical
= 005 . h u* para la capa límite del viento en la atmósfera
(h ≈ 10 m).
Aún cuando en un canal muy ancho no hay un gradiente transversal de velocidad
apreciable, se produce mezcla turbulenta transversal, no pudiendo depender su coeficiente del
ancho "b", que no está definido para este proceso. Según Fischer et al (1979), resultados de 75
experimentos de difusión turbulenta transversal en canales rectangulares lisos y anchos, efectuados
por diversos investigadores, indican que:
3.5.7.2 Canales Irregulares y Rios
ε transversal
= 015 . h u * ± 50% (3.142)
Los canales irregulares y rios se diferencian del caso anterior en que:
a) la profundidad varía irregularmente según "x" y según "y";
b) el canal principal puede tener muchas curvas; y
c) pueden ocurrir irregularidades significativas en las márgenes laterales: salientes, bajos,
entradas, etc.
Los fenómenos anteriores no afectan significativamente la mezcla vertical, pudiendo usarse
para el coeficiente de difusión turbulenta vertical el valor de la expresión (3.141). Nuevamente,
según Fischer et al (1979), resultados de numerosos experimentos de difusión turbulenta transversal
en canales irregulares y rios, efectuados por diversos investigadores, indican que, para canales con
curvaturas suaves:
ε transversal
= 060 . h u * ± 50% (3.143)
para canales con curvaturas abruptas, este coeficiente puede ser un orden de magnitud (10
veces) mayor.
Nótese que en promedio:
mezcla total serán:
ε
t
= 10 ε v
, y por lo tanto, según la (3.125), los tiempos de
2
t ≈ 10( h/ b) t
(3.144)
mezcla vertical mezcla horizontal
de modo que si el ancho (b) es mucho mayor (en órdenes de magnitud) que la profundidad
(h), la mezcla vertical puede considerarse instantánea y para muchos casos de lagunas costeras
reales se puede suponer que el efluente se distribuye inicialmente como una fuente lineal vertical
uniforme (ver Figura 3.36).
Respecto del coeficiente de dispersión longitudinal (K), numerosas mediciones en rios
indican que, aunque la distribución vertical de velocidades es aproximadamente logarítmica, la
expresión (3.138) de Elder para canales no es válida, siendo los valores reales de K para rios entre
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