8.4: Observación de Transporte de Sedimentos

¿Cuáles son las principales cosas del transporte de sedimentos que quizás quieras observar? Aquí hay cuatro de ellas, y algunos comentarios sobre las formas en que se podrían llevar a cabo esas observaciones.

Movimiento de Partículas. El ojo es un excelente instrumento para percibir los detalles del movimiento de las partículas de sedimentos, pero se necesitan técnicas como la cinematografía (alta velocidad o cámara lenta) o el video para un registro, y también para acelerar o ralentizar el proceso para que el ojo pueda percibir mejor la naturaleza del movimiento. También se han desarrollado otros métodos ópticos para rastrear el movimiento de partículas.

Geometría de Cama. La observación visual y la fotografía son las principales formas de lidiar con la configuración de la cama en la naturaleza muerta. La cinematografía Time-lapse es especialmente útil para obtener información sobre la cinemática de formas de cama individuales: generalmente se mueven demasiado despacio para que veas lo que están haciendo en tiempo real. Cuando el lecho está oscurecido por el movimiento de sedimentos, como suele ser el caso, hay que recurrir al perfilado mecánico o al perfilado sónico.

Carga de Sedimento. La carga de sedimento puede ser muestreada con trampas o muestreadores de diversos tipos que pretenden capturar una muestra representativa de volumen de la mezcla sedimento-agua. Los métodos indirectos que involucran el efecto de la mezcla sedimento-agua sobre un haz de luz o sonido son comunes: estos pueden ser tan simples como la atenuación a lo largo de una línea, o al enfocar haces separados pueden examinar la carga de sedimentos en pequeñas regiones que se aproximan a puntos.

Tasa de Transporte de Sedimentos. Es notoriamente, y frustrantemente, difícil hacer buenas mediciones de la velocidad de transporte de sedimentos sin una interrupción grave del flujo. El muestreo de volumen local de la carga junto con mediciones simultáneas de la velocidad promedio local, integradas sobre la sección transversal del flujo, es la forma más común. Para carga de cama se han ideado trampas de muchos tipos, y si están bien calibradas pueden ser bastante confiables. Tendré más que decir sobre las complejidades de medir la carga de sedimentos y la tasa de transporte de sedimentos en un capítulo posterior.

Aquí hay una lista de la mayoría de los aspectos del transporte de sedimentos que quizás desee observar, medir o pensar, junto con algunos breves comentarios.

• Entrasimiento. El flujo ejerce suficiente fuerza sobre una partícula de lecho para ponerla en movimiento.
• Tracción. Las partículas se mueven en contacto con o cerca del lecho por las fuerzas del fluido.
• Saltación. Las partículas experimentan un movimiento balístico cercano al lecho, en gran parte no afectada por la turbulencia.
• Suspensión. El flujo levanta las partículas del lecho después del arrastre.
• Turbulencia. Las partículas distorsionan el campo local de velocidad del fluido, alteran la estructura de la turbulencia y sufren aceleraciones turbulentas.
• Liquidación. Las partículas se asientan hacia el lecho a través del fluido circundante.Se obstaculizó la sedimentación. La proximidad de otras partículas de sedimentación dificulta la sedimentación de cada partícula.
• Colisiones. Las diferentes velocidades más inercia conducen a colisiones (o encuentros cercanos) entre partículas.
• Difusión. El sedimento suspendido experimenta una difusión turbulenta ascendente contra el gradiente de concentración.
• La distracción. Las partículas llegan a descansar sobre la cama.
• Licuefacción. El reordenamiento del empaque en el lecho conduce a una reducción en el contacto de partículas, soporte parcial o total de partículas por fluido de poro, luego recongelación de la textura por deshidratación.
• Configuración de cama. El transporte de carga en cama más las inestabilidades dinámicas complejas del lecho conducen a diversas geometrías características del lecho.