Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf

Cap. 3
Cinemática y Dinámica de Circulación y Dispersión
3) Considera solamente canales varios órdenes de magnitud mas anchos que profundos; y
4) No considera defases ni amortiguaciones por efecto de la fricción de fondo en la
propagación de la onda de marea.
Por lo anterior, si existen suficientes mediciones, o es posible llevarlas a cabo, es
conveniente evaluar la integral "I" en vez de suponer que I ≈ 0.1; o bien determinar K mediante
mediciones de la evolución del ancho y alargamiento de nubes de materia de un trazador que se
disperse en la laguna.
Okubo (1973) sugiere usar el siguiente coeficiente de dispersión modificado, para lagunas
costeras con presencia de zonas de atrapamiento:
K
atrap
=
2
Klagunas
ru0
+
−1 2
1+
r 2 ξ ( 1+ r) ( 1+ r+
σξ)
(3.154)
siendo r el volumen relativo de la zonas de atrapamiento respecto del canal de transporte, u 0
la velocidad máxima, σ la frecuencia angular de la marea, y ξ el tiempo de intercambio entre las
zonas de atrapamiento y el flujo principal (habitualmente del orden de medio ciclo de marea).
3.5.8.2.1 Verticalmente Estratificadas y Verticalmente Homogéneas
Fischer (1973) deduce la siguiente expresión para el coeficiente de dispersión en
un corte seccional de forma geométrica triangular en una laguna costera estratificada:
K
estrat
= 1.9 x10
−5
⎧ g ∂ρ ⎫
⎨ ⎬
⎩ ρ ∂x
⎭
2
6
h b
ε ε
2
v
2
t
(3.155)
siendo ρ la densidad media en el corte, y ∂ρ/∂x el gradiente longitudinal de densidad.
Fischer (op. cit.) evalua K ≈ 360 m 2 /s para el estuario del rio Mersey usando esta expresión.
Este resultado es del orden de los valores medidos por otros autores en experimentos de
dispersión en el mismo estuario. En general, para lagunas costeras estratificadas estuarinas,
el valor de K es de 50 a 500 m 2 /s, fluctuando según la estación del año de acuerdo a la
descarga de agua dulce del rio que es la que determina el menor o mayor grado de la
estratificación vertical.
Para los coeficientes de difusión turbulenta vertical (ε v ) y transversal (ε t ) en
lagunas costeras, no es posible usar las expresiones deducidas para rios, en función de hu*,
porque siendo el flujo de marea no-estacionario, u* fluctua entre 0 y su valor máximo en el
ciclo de marea.
Bowden (1967) propone usar los siguientes valores medios para el coeficiente de
difusión turbulenta vertical en lagunas costeras de tipo estuarino homogéneas y
estratificadas:
v
ε v
hom og
= 0.
0025 hU y (3.156)
a
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