Aspereza equivalente de ríos con contorno granular grueso

摘要

The concept of equivalent roughness (k_s) allows the flow resistance of granular boundary channels to be related to the size of the particles that make them up, through the logarithmic law of vertical distribution of the flow velocity. This article reviews the state of knowledge about the criteria for predicting this relation with the aim of presenting a guide for selecting them. Although the analysis of the experiments compiled explains the wide range of results, for practical purposes, k_s ≈ 3·d_(90); k_s ≈ 3,4·d_(84) and k_s ≈ 7·d_(50). are recommended for mountain and gravel bed rivers. This dispersion, and the fact that k_s is several times higher than the average diameter of the sediment, can, to a varying degree, be attributed to the heterogeneity of the sediment in natural beds, the bed forms, the bedload transport, or the limitations of the logarithmic model of velocity distribution under certain flow conditions. The prediction of ks depending on statistical variables in the field of bed elevations has been shown to be an alternative with a high explicative capacity, thus, as progress is made in micro-topographic techniques, this method will become a technique for the future.%El concepto de aspereza equivalente (k_s) permite relacionar la resistencia al flujo de cauces de contorno granular con el tamaño de las partículas que lo conforman, mediante la ley logarítmica de distribución vertical de velocidad de la corriente. En este artículo se revisa el estado del conocimiento acerca de los criterios para la predicción de dicha relación con el objetivo de brindar una guía para la selección de los mismos. Pese a que el análisis de las experiencias compiladas desvela la dispersión de resultados, a efectos prácticos se recomienda para ríos de grava y de montaña: k_s ≈ 3·d_(90); k_s ≈ 3,4·d_(84) y k_s ≈ 7·d_(50). Dicha dispersión y el hecho de que k_s sea varias veces superior al diámetro medio del sedimento puede atribuirse en diferente grado: a la heterogeneidad del sedimento en lechos naturales, a las formas de fondo, al transporte sólido de fondo, así como a las limitaciones del modelo logarítmico de distribución de velocidad bajo ciertas condiciones de flujo. La predicción de k_s en función de variables estadísticas del campo de elevaciones del lecho se ha revelado como una alternativa con una elevada capacidad explicativa, por lo que en la medida que avancen las técnicas microtopográficas se consolidará esta vía como el método del futuro.