Medición de la Capacidad de Transporte de Sedimentos de Flujo Concentrado con el Método de Alimentación por Erosión
Autores: Qu, Liqin; Lei, Tingwu; Zhou, Chenyan; Yang, Xiusheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Medición de la Capacidad de Transporte de Sedimentos de Flujo Concentrado con el Método de Alimentación por Erosión
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Capacidad de transporte de sedimentos
Modelado de erosión
Experimentos en canal
Gradientes de pendiente
Condiciones de escorrentía
Concentraciones de sedimentos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La capacidad de transporte de sedimentos en surcos es un parámetro importante para la modelización de la erosión en laderas. Es difícil de medir, especialmente en pendientes suaves con longitud de surco limitada. En este estudio, se implementó un canal especial con gradientes de pendiente variables en las secciones superior e inferior para medir la capacidad de transporte de sedimentos. La sección superior del canal, con un mayor gradiente de pendiente, genera un flujo de agua más rápido que podría arrastrar más sedimentos para alimentar el flujo de agua en el surco. El resto del canal se establece en las pendientes designadas para medir la capacidad de transporte en diferentes condiciones de pendiente y escorrentía. Se llevaron a cabo una serie de experimentos en el canal con suelo limoso para verificar el método. La capacidad de transporte de sedimentos se midió bajo gradientes de pendiente de 5 grados, 10 grados, 15 grados, 20 grados y 25 grados y un caudal de 2, 4, 8 y 16 L min-1. Los valores medidos de capacidad de transporte de sedimentos se compararon con mediciones de referencia de otros experimentos de erosión en surcos con materiales y configuraciones similares. En gradientes de pendiente altos de 15 grados, 20 grados y 25 grados, el nuevo método sugerido produjo casi los mismos valores de capacidad de transporte. Bajo los gradientes de pendiente bajos de 5 grados y 10 grados, las concentraciones máximas de sedimentos del canal de 8 m de longitud con los gradientes uniformes en los experimentos anteriores, la erosión en surcos con un canal de 8 m de longitud producida fue aproximadamente un 36% más baja que los valores medidos con el nuevo método, lo que es insuficiente para que el flujo alcance la capacidad de transporte de sedimentos. Las capacidades de transporte de sedimentos en pendientes más bajas medidas con el nuevo método siguieron la misma tendencia que las de pendientes más altas. El nuevo método puede suministrar suficientes sedimentos para asegurar que el flujo se acerque a la medición de capacidad de transporte y, por lo tanto, proporciona un enfoque viable para estimar la capacidad de transporte de sedimentos en condiciones con pendientes relativamente suaves.
Descripción
La capacidad de transporte de sedimentos en surcos es un parámetro importante para la modelización de la erosión en laderas. Es difícil de medir, especialmente en pendientes suaves con longitud de surco limitada. En este estudio, se implementó un canal especial con gradientes de pendiente variables en las secciones superior e inferior para medir la capacidad de transporte de sedimentos. La sección superior del canal, con un mayor gradiente de pendiente, genera un flujo de agua más rápido que podría arrastrar más sedimentos para alimentar el flujo de agua en el surco. El resto del canal se establece en las pendientes designadas para medir la capacidad de transporte en diferentes condiciones de pendiente y escorrentía. Se llevaron a cabo una serie de experimentos en el canal con suelo limoso para verificar el método. La capacidad de transporte de sedimentos se midió bajo gradientes de pendiente de 5 grados, 10 grados, 15 grados, 20 grados y 25 grados y un caudal de 2, 4, 8 y 16 L min-1. Los valores medidos de capacidad de transporte de sedimentos se compararon con mediciones de referencia de otros experimentos de erosión en surcos con materiales y configuraciones similares. En gradientes de pendiente altos de 15 grados, 20 grados y 25 grados, el nuevo método sugerido produjo casi los mismos valores de capacidad de transporte. Bajo los gradientes de pendiente bajos de 5 grados y 10 grados, las concentraciones máximas de sedimentos del canal de 8 m de longitud con los gradientes uniformes en los experimentos anteriores, la erosión en surcos con un canal de 8 m de longitud producida fue aproximadamente un 36% más baja que los valores medidos con el nuevo método, lo que es insuficiente para que el flujo alcance la capacidad de transporte de sedimentos. Las capacidades de transporte de sedimentos en pendientes más bajas medidas con el nuevo método siguieron la misma tendencia que las de pendientes más altas. El nuevo método puede suministrar suficientes sedimentos para asegurar que el flujo se acerque a la medición de capacidad de transporte y, por lo tanto, proporciona un enfoque viable para estimar la capacidad de transporte de sedimentos en condiciones con pendientes relativamente suaves.