Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf

Hidrodinámica de Lagunas Costeras
La tasa de disipación, o diferencia de flujo de energía entre unidad de tiempo
(periodo) entre 2 posiciones consecutivas x 1 y x 2 (si C = L/T) es:
∆ E T = ρ
2
gbCa0 { senh(2
µ x1
) − senh(2
µ x2
)}
T
(2.47)
Y esta tasa de disipación de energía entre unidad de periodo, y entre unidad de masa
m = ρ × volumen = ρ hb(x 2 -x 1 ), desde la cabeza a la boca de la laguna (entre x 2 = - l y
x 1 = 0), es decir a lo largo de toda su extensión, es:
G
gCa
hl
2
0
=
senh( 2µ l)
(2.48a)
o bien, como C g h :
= 12 12 1
3 2 2
⎛ g ⎞ a0
G = ⎜ senh(2µ
l)
h
⎟
(2.48b)
⎝ ⎠ l
que se puede evaluar si se miden a 0 , h, y l, y se determina µ.
Por otra parte, puede evaluarse la energía de la ola de marea usada en mezclar la
columna vertical de agua, si consideramos un pequeño elemento de volumen de agua que
se mueve casi horizontalmente a través de la interfase inclinada desde la capa de agua
dulce a la de agua salobre en una laguna costera estratificada. El incremento de energía
potencial entre unidad de volumen de esta masa de agua, debido a su variación de
densidad es:
∆E
pot
= ( ρs
−ρ f)
gh
(2.49)
volumen
siendo: ρ s = densidad del agua salada, ρ f = densidad del agua dulce, y h la
profundidad media.
Y este incremento de energía potencial, para la descarga (volumen/período) = u f bh
de agua dulce que entra (si u f = velocidad del agua dulce), entre unidad de masa de agua
m = ρ hbl (si ρ es la densidad media del agua de la laguna) es entonces:
2
( ρf − ρs) ghu
f
( ρf − ρs)
Cu
J =
=
ρ l ρ l
f
(2.50)
Y ésta es la energía (con signo contrario) que ocupa la ola de marea en mezclar la
columna vertical de agua.
Entonces, el parámetro de estratificación, definido en la Sección 1.4.1.4, es
equivalente al cuociente G/J:
58