¿QUÉ ES LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE?

La capacidad de transporte de sedimentos (CTS) es un parámetro hidrodinámico que cuantifica la máxima carga sólida que un flujo fluvial o canal abierto puede movilizar bajo condiciones específicas de energía de flujo, viscosidad y geomorfología del cauce. Este concepto es fundamental en la mecánica de fluidos ambientales, la geomorfología fluvial y la ingeniería hidráulica, ya que determina procesos como:

Erosión (pérdida de material del lecho).
Transporte (movilización de partículas).
Depósito (sedimentación cuando disminuye la energía del flujo).

Factores Determinantes de la CTS:

Interfaz de los complementos o “plugins”

Plugins fundamentales en QGIS:

Parámetros Hidráulicos:
Velocidad media del flujo (𝑉):

Relación directa con la fuerza de arrastre (τ₀ = ρ𝑔𝑅𝑆, donde τ₀ = esfuerzo cortante, 𝑅 = radio hidráulico, 𝑆 = pendiente).

Según la ecuación de Shields, el movimiento de sedimentos comienza cuando τ₀ > τ_c (umbral crítico).

Caudal (Q):

A mayor Q, mayor competencia (capacidad de mover partículas grandes) y capacidad (volumen total transportable).

Pendiente del cauce (S):

Flujos con alta pendiente generan mayor energía cinética, favoreciendo el transporte de gravas y cantos rodados.

Simulación de la erosión en un cauce

CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE:

El lado derecho de la ecuación de continuidad es el gradiente de sedimento en
un volumen de control, comparando la entrada de sedimento con la salida del
mismo. El sedimento de entrada es el sedimento que entra al volumen de
control desde aguas arriba del volumen de control ( s ) y desde cualquier
fuente local (entradas de sedimento laterales). La máxima cantidad de
sedimento que puede dejar el volumen de control es una función de la cantidad
de sedimento que el agua puede mover. Esto se refiere a la capacidad de
transporte de sedimentos, y se calcula para cada volumen de control para cada
paso de tiempo de mezcla del lecho.
Clases de grano:

El rango de material transportable, entre 0.002 mm y 2048 mm, se divide en 20 clases de granos que contienen porciones del espectro de tamaños de granos adyacentes pero no superpuestos. Las clases de grano que se tienen por defecto se basan en la escala estándar de logaritmo base 2 donde el límite superior de cada clase es dos veces el límite superior de la clase adyacente menor. Todas las partículas de cada clase de grano representan por un único y representativo tamaño de la partícula. HEC – RAS usa la media geométrica de la clase del grano (raíz cuadrada del producto de los límites superior e inferior) para representar el tamaño de grano.
3. Mecanismos de Transporte
Tipo de Transporte Mecanismo Físico Ecuación Representativa
Suspensión Partículas mantenidas por turbulencia 𝑤ₛ/𝑢* < 1 (𝑤ₛ = velocidad de caída, 𝑢* = velocidad de corte)
Saltación Rebote intermitente de partículas 𝑑* = 𝑑[(ρₛ/ρ −1)𝑔/ν²]^(1/3) (𝑑* = diámetro adimensional)
Arrastre de fondo Rodamiento/deslizamiento 𝑞𝑏 = 8(τ* − τ*_c)^1.5 (Meyer-Peter & Müller)
Transporte en disolución Iones y coloides en solución Ley de Fick (difusión molecular)

Tipo de Transporte	Mecanismo Físico	Ecuación Representativa
Suspensión	Partículas mantenidas por turbulencia	𝑤ₛ/𝑢* < 1 (𝑤ₛ = velocidad de caída, 𝑢* = velocidad de corte)
Saltación	Rebote intermitente de partículas	𝑑* = 𝑑[(ρₛ/ρ −1)𝑔/ν²]^(1/3) (𝑑* = diámetro adimensional)
Arrastre de fondo	Rodamiento/deslizamiento	𝑞𝑏 = 8(τ* − τ*_c)^1.5 (Meyer-Peter & Müller)
Transporte en disolución	Iones y coloides en solución	Ley de Fick (difusión molecular)

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