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<journal-title><![CDATA[Revista Tecnociencia Universitaria Bolivia]]></journal-title>
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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[MODELO DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DE CARGA DE FONDO EN CAUCES FLUVIALES]]></article-title>
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<institution><![CDATA[,Universidad Autonoma Gabriel Rene Moreno Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologia Instituto de Investigaciones Tecnologicas]]></institution>
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<kwd lng="es"><![CDATA[HIDRAÚLICA FLUVIAL]]></kwd>
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</front><body><![CDATA[  <h2 align="center">MODELO DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DE CARGA DE FONDO EN CAUCES FLUVIALES</h2> <H5 align="right">    <BR>   Francisco Pablo Garc&iacute;a Guti&eacute;rrez.   <h6 align="right">INGENIERO CIVIL (HONORES). UNIV. DE LANCASTER (INGLATERRA),    <br>     MASTER OF SCIENCE EN ING. HIDR&Aacute;ULICA. UNIV. DE NEWCASTLE UPON TYNE (INGLATERRA)    <br>     DOCTOR INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS. UNIV. DE VALENCIA (ESPA&Ntilde;A)    <br>     ACAD&Eacute;MICO DE N&Uacute;MERO DE LA ACADEMIA NACIONAL DE CIENCIAS DE BOLIVIA.    <br>     CATEDR&Aacute;TICO DE HIDROLOG&Iacute;A E INVESTIGADOR.    <br>     UNIVERSIDAD AUT&Oacute;NOMA GABRIEL RENE MORENO.    <br>     SANTA CRUZ &#8211; BOLIVIA, JULIO DEL 2009    <br>         <br>     DIRECCI&Oacute;N: 	PO BOX 411     ]]></body>
<body><![CDATA[<br>     TEL&Eacute;FONO: (591-3)-3583647    <br>     E-MAIL: FRANCISCO.GARCIA@BOLINTER.COM    <br>     FRANCISCOGARCIA@COTAS.COM.BO    <br>     SANTA CRUZ - BOLIVIA</H6> </h5>     <blockquote>       <p><strong>ABSTRACTO/RESUMEN</strong></p>       <p align="justify">Se presenta un modelo para cuantificar el transporte de      sedimentos de fondo de material del lecho en cauces      fluviales. Dicho modelo est&aacute; basado en los principios      din&aacute;micos del movimiento de part&iacute;culas tanto esferoides      como de sedimentos naturales en lechos de cauces      aluviales, e incluye dos variaciones sustanciales en la      determinaci&oacute;n de la din&aacute;mica del transporte de sedimentos.      La primera es el establecimiento de las condiciones cr&iacute;ticas      o umbral del movimiento de part&iacute;culas en lechos de cauces      aluviales a partir de modificaciones a la relaci&oacute;n existente      de Shields, incluyendo el efecto de la sustentaci&oacute;n de la que ha dado a una nueva relaci&oacute;n      para la determinaci&oacute;n del esfuerzo cortante cr&iacute;tico; y por      otro lado, se han introducido relaciones que permiten la evaluaci&oacute;n y cuantificaci&oacute;n de la sustentaci&oacute;n &#8211;y sobre      todo su efecto en las part&iacute;culas presentes en el lechocomo      fuerza que act&uacute;a en la direcci&oacute;n vertical y normal      al plano de desplazamiento de las part&iacute;culas en el lecho,      en conjunci&oacute;n con las componentes de resistencia al flujo      y la gravedad. Se ha comprobado la bondad de la      mencionada ecuaci&oacute;n por comparaci&oacute;n con los valores      que dan ecuaciones determinadas por autores c&eacute;lebres. </p> </blockquote>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img2.png" width="700" height="6"></p>     <blockquote>       <p align="justify"><strong>PALABRAS CLAVES </strong></p>       ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">HIDRA&Uacute;LICA FLUVIAL, TRANSPORTE DE SEDIMENTOS </p> </blockquote>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img2.png" width="700" height="6"></p> <h4 align="justify">1.  ANTECEDENTES Y GENERALIDADES SOBRE EL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS. </h4>     <P align="justify">El movimiento de las part&iacute;culas se debe a la acci&oacute;n que    ejerce el flujo sobre ellas, a trav&eacute;s de las fuerzas normales    y de corte.</P>     <P align="justify">Bien se sabe que los sedimentos se mueven en cauces    aluviales seg&uacute;n dos mecanismos;</P> <ul type="disc">       <li>Transporte de fondo.</li>       <li>Transporte en suspensi&oacute;n.</li>     </ul>     <P align="justify">El transporte de fondo se caracteriza, por efectuarse con las part&iacute;culas en continuo e &iacute;ntimo contacto con el lecho granular. Se da en general para las part&iacute;culas de mayor tama&ntilde;o, en las que el peso sobrepasa a las fuerzas del escurrimiento. El movimiento se efect&uacute;a por la acci&oacute;n de fuerzas de arrastre, que son preferentemente en la direcci&oacute;n del escurrimiento. Este movimiento se caracteriza por ser intermitente; es decir, que las part&iacute;culas se mueven y se detienen continuamente. Los per&iacute;odos de reposo son en general mucho mayores que los de movimiento. Sin embargo, a medida que aumenta la capacidad de arrastre del flujo, estos per&iacute;odos de reposo se van haciendo cada vez menores, tendi&eacute;ndose paulatinamente hacia una uniformaci&oacute;n del arrastre s&oacute;lido. </P>     <P align="justify">El transporte en suspensi&oacute;n. se caracteriza por formar parte del flujo l&iacute;quido, y suspendido en este a partir de cierto nivel por encima del lecho activo hasta la superf&iacute;cie libre. Este se d&aacute; en cont&iacute;nuo intercambio de masa turbulento. </P>     <P align="justify">Adem&aacute;s, hay que diferenciar estos mecanismos de transporte seg&uacute;n el origen del material, bien sea este de material del lecho o de lavado, siendo este &uacute;ltimo, material muy fino que no es del lecho, y que ingresa al sistema fluvial aguas arriba del punto en consideraci&oacute;n y proviene de aportes de la cuenca.</P>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P align="justify">En el transporte de fondo que corresponde a material del lecho, - o mas bien al transporte de carga de fondo- se deben diferenciar los siguientes modos de transporte:</P> <ul type="disc">       <li> Deslizante o resbalante.</li>       <li>Rodante.</li>       <li>Saltante.</li>     </ul>     <P align="justify">El movimiento rodante consiste en el avance de las part&iacute;culas por medio de una rotaci&oacute;n en torno a un punto de contacto, generado por un torque local.</P>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img9.gif" width="200" height="87"></p>     <p align="center"><strong>Ilustraci&oacute;n  1. </strong> Movimiento Rodante.</p>     <p align="justify">El movimiento resbalante ocurre cuando las partÃ­culas se encuentran apoyadas sobre una superficie suficientemente plana de modo que no existe un punto de apoyo en torno al cual rotar. </p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img10.gif" width="330" height="63"></p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><strong>Ilustraci&oacute;n  2. </strong> Movimiento Deslizante o resbalante.</p>     <p align="justify">El tercer tipo corresponde a lo que se denomina &#8220;transporte de saltaci&oacute;n&#8221;; aqu&iacute; las part&iacute;culas son elevadas desde el lecho por el flujo traduci&eacute;ndose ello en saltos intermitentes que alcanzan alturas de unos pocos di&aacute;metros de part&iacute;cula. Es un modo de transporte que se da tambi&eacute;n en flujos gaseosos o de aire; se observa frecuentemente en el movimiento de sedimento inducido mediante la acci&oacute;n del viento (transporte e&oacute;lico).</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img11.gif" width="330" height="99"></p>     <p align="center"><strong>Ilustraci&oacute;n  3. </strong> Movimiento Saltante.</p>     <p align="justify">Diversos han sido los autores y, consecuentemente las teor&iacute;as e hip&oacute;tesis bajo las cuales se han dado innumerables relaciones para poder cuantificar el transporte de sedimentos por el mecanismo de transporte de fondo. Sobre todo, porque este es el mecanismo que se d&aacute; en materiales que componen el lecho de caracter&iacute;sticas gruesas y que generalmente, pero no exclusivamente, se desplazan mediante dicho mecanismo.</p>     <p align="justify">Se tiene antecedentes desde Duboys (1879) hasta Shields (1936) cuyas f&oacute;rmulas est&aacute;n basadas en los esfuerzos de corte tangenciales sobre el lecho, hasta la c&eacute;lebre relaci&oacute;n de Meyer-Peter-Muller (1948), en la cual se hace ya referencia a la diferencia de la resistencia al flujo debida a la part&iacute;culas que componen el lecho de la resistencia total, y propone una relaci&oacute;n de car&aacute;cter din&aacute;mico, ya que equilibra el peso sumergido de las part&iacute;culas con  relaci&oacute;n al esfuerzo de corte que se produce por la resistencia de la part&iacute;cula y el esfuerzo de corte que d&aacute; el umbral de movimiento; es decir, al esfuerzo residual disponible para que la part&iacute;cula se mueva (como diferencia entre el esfuerzo de corte total y el necesario para que la part&iacute;cula entre en movimiento).</p>     <p align="justify">Hans A. Einstein (hijo del c&eacute;lebre f&iacute;sico y matem&aacute;tico) en 1942 plantea un modelo en base a las probabilidades de que las part&iacute;culas que componen el lecho se pongan en movimiento y se desplacen, y su trabajo fue posteriormente modificado por Rouse, Boyer y Laursen en un cap&iacute;tulo descrito por Brown en 1950, dando lugar a la formula denominada de Einstein-Brown. Esta emplea dos par&aacute;metros adimensionales, como los fundamentales en la descripci&oacute;n del movimiento de part&iacute;culas en el lecho y utiliza ya los conceptos de velocidad de asentamiento de las part&iacute;culas. En su forma original se aparta de los conceptos de esfuerzo cortante cr&iacute;tico.</p>     <p align="justify">En 1970 Ashida &amp; Michiue, establecieron una sencilla relaci&oacute;n en base a esfuerzos de corte y al di&aacute;metro mediano, aunque puede utilizarse para mezclas. Esta fue calibrada en un sinn&uacute;mero de r&iacute;os de Jap&oacute;n y los Estados Unidos con datos de cauces naturales y de laboratorio.</p> <h4 align="justify">2.  INTRODUCCI&Oacute;N. </h4>     <p align="justify">La relaci&oacute;n que se presenta est&aacute; basada en un modelo din&aacute;mico del movimiento de part&iacute;culas en lecho aluviales, conformado tanto de part&iacute;culas esferoides como de sedimentos naturales, desarrollado por el autor del presente trabajo [2]. La particularidad de este, es que se incluyen todos las variables din&aacute;micas que intervienen en el proceso de movimiento de part&iacute;culas en lechos aluviales, dando lugar a que el umbral de movimiento de las part&iacute;culas que est&aacute;n en el lecho presente caracter&iacute;sticas diferentes a aqu&eacute;llas que tradicionalmente se obten&iacute;an por la c&eacute;lebre f&oacute;rmula de Shields, con la particularidad que se le ha sumado los efectos de sustentaci&oacute;n de manera cuantitativa.</p>     <p align="justify">Los resultados de la f&oacute;rmula tanto en lo que hace a part&iacute;culas esferoides como a sedimentos naturales son bastante buenos comparados con otras metodolog&iacute;as similares.</p> <h4 align="justify">3.  PLANTEAMIENTO DE LA ECUACI&Oacute;N.</h4>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">Para poder cuantificar el transporte de sedimentos de fondo, sobretodo incluyendo las variables que intervienen en el proceso, se presenta la siguiente ecuaci&oacute;n:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img12.gif" width="130" height="30"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="10" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td width="25" valign="middle"> i<SUB>b</SUB> </td>     <td width="15">=</td>     <td width="585">Cantidad de sedimentos en peso sumergido que  pasan por unidad de ancho  de la secci&oacute;n. [Kg.m/s].</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle"> Vps</td>     <td width="15">=</td>     <td>Velocidad media de las part&iacute;culas que se desplazan en el lecho,  en  direcci&oacute;n del flujo  principal. [m/s].</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle">W&#8217;</td>     <td width="15">=</td>     <td>Es el peso sumergido de las part&iacute;culas por unidad de &aacute;rea del lecho, en sentido perpendicular  hacia abajo. [N/m<SUP>2</SUP>] o [Kg/m<SUP>2</SUP>]. </td>   </tr> </table> <h4 align="justify">4. ECUACI&Oacute;N DEL MOVIMIENTO DE PART&Iacute;CULAS EN EL LECHO Y EVALUACI&Oacute;N DE LAS VARIABLES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DIN&Aacute;MICO.</h4>     <p align="justify">Para poder entender mejor la relaci&oacute;n din&aacute;mica que  representa el movimiento de part&iacute;culas &#8211;sean sedimentos naturales o esferoides  en lecho de cauces aluviales- y los componentes de la misma, debe considerarse,  con relaci&oacute;n a la ilustraci&oacute;n No. 4, las siguientes variables y par&aacute;metros, que  intervienen en el proceso:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="10" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td width="25" valign="middle">A<SUB>b</SUB></td>     <td width="15">=</td>     <td width="585">&Aacute;rea del lecho sujeta al esfuerzo del flujo en sentido del flujo principal, es  decir, en sentido paralelo al flujo = B*<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img45.gif" width="10" height="13">L.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle">B</td>     <td>=</td>     <td>Ancho de la secci&oacute;n.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img45.gif" width="10" height="13">L</td>     <td>=</td>     <td>Longitud del &aacute;rea expuesta al flujo en sentido paralelo al flujo.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle">Ubs</td>     <td>=</td>     <td>Velocidad del flujo a nivel de part&iacute;cula en el lecho.(Ilust. 4 y 5)</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle">W&#8217;</td>     <td>=</td>     <td> W/Ab.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td valign="middle">W</td>     <td>=</td>     <td> Peso sumergido de las part&iacute;culas.</td>   </tr> </table>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img13.gif" width="400" height="225"></p>     <p align="center"><strong>Ilustraci&oacute;n  4. </strong>Descripci&oacute;n de variables.</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img14.gif" width="400" height="178"></p>     <p align="center"><strong>Ilustraci&oacute;n  5. </strong>Modo de transporte de part&iacute;culas esf&eacute;ricas    <br>   y sedimentos naturales.</p>     <p align="justify">De acuerdo a la relaci&oacute;n (1), es necesario evaluar los valores de las variables requeridas, es decir, Vps y W&#8217;.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">Para &eacute;llo se utilizar&aacute; el modelo de transporte de sedimentos realizado por el autor del presente trabajo y la ecuaci&oacute;n din&aacute;mica de movimiento de sedimentos en cauces fluviales [2] que se desprende del mismo, ya que a partir de esta &uacute;ltima relaci&oacute;n  se obtienen las variables requeridas.    <br>   Para ubicar al lector en el esquema de las fuerzas que act&uacute;an sobre la part&iacute;cula y el sistema de coordenadas utilizado para determinar la mencionada ecuaci&oacute;n din&aacute;mica del movimiento de part&iacute;culas y/o sedimentos, se presenta la siguiente Ilustraci&oacute;n:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img15.gif" width="300" height="249"></p>     <p align="center"><strong>Ilustraci&oacute;n  6. </strong>Esquema de fuerzas que act&uacute;an sobre part&iacute;culas  en lecho    <br>   fluviales y sistema de coordenadas curvil&iacute;neo ortogonal s&#8211;n&#8211;z. </p>     <P align="justify"> Fuente: F.P. Garcia-Guti&eacute;rrez [2] [4].</P>     <p align="justify">Las variables que intervienen en el  esquema de fuerzas planteado en la ilustraci&oacute;n 6, son las siguientes:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="10" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td width="29" align="left" valign="middle">&#8220;<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img46.gif" width="10" height="9">&#8221;</td>     <td width="15">=</td>     <td width="581">Pendiente  transversal del lecho. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">&#8220;Rc&#8221;</td>     <td>=</td>     <td>Radio de curvatura de la l&iacute;nea  media del cauce. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">&#8220;&szlig;&#8221;</td>     <td>=</td>     <td>Direcci&oacute;n  de la trayectoria de part&iacute;culas. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"> Fd</td>     <td>=</td>     <td>Fuerza  de arrastre, con direcci&oacute;n &#8220;<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img47.gif" width="10" height="14"> del eje s&#8221;. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"> Fl </td>     <td>=</td>     <td> Fuerza  de sustentaci&oacute;n, con direcci&oacute;n &#8220;z&#8221;. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img48.gif" width="13" height="9"></td>     <td>=</td>     <td> Peso sumergido de la part&iacute;cula &#8211; vertical  hacia abajo. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">Fr</td>     <td>=</td>     <td>Fuerzas  resistivas = f(&micro;,Fl,w).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">&micro;</td>     <td>=</td>     <td>coef. de fricci&oacute;n din&aacute;mico entre las  part&iacute;culas del lecho que se mueven y  las que permanecen en el lecho. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"></td>     <td>=</td>     <td>Esfuerzo de corte en el lecho, con direcci&oacute;n  &#8220;d del eje  s&#8221;. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">Fc</td>     <td>=</td>     <td>Fuerza centrifuga. </td>   </tr> </table>     <p align="justify">El sistema coordenado curvil&iacute;neo ortogonal, que se sit&uacute;a sobre el lecho, se define como sigue:</p>     <blockquote>       <p align="justify">&#8220;s&#8221; &#8211; Curvil&iacute;nea en l&iacute;nea central del canal  principal.     ]]></body>
<body><![CDATA[<br>     &#8220;n&#8221; &#8211; Perpendicular a &#8220;s&#8221; y &#8220;z&#8221;     <br>     &#8220;z&#8221; &#8211; Perpendicular a &#8220;s&#8221; y &#8220;n&#8221; </p> </blockquote>     <p align="justify">La ecuaci&oacute;n seg&uacute;n Garc&iacute;a Guti&eacute;rrez [2] [4], que describe el movimiento de sedimentos o part&iacute;culas, tomando las variables descritas est&aacute; dada por: </p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img18.gif" width="300" height="18"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="76"><strong>Fd</strong></td>     <td width="15">=</td>     <td width="548">Vector Fuerza de arrastre.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><strong>Fr</strong></td>     <td>=</td>     <td>Vector Fuerza resistiva.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img48.gif" width="13" height="9">  Tan <img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img50.gif" width="10" height="13"> <strong>e</strong><sub>s</sub></td>     <td>=</td>     <td>Fuerza gravitacional hacia aguas abajo. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img48.gif" width="13" height="9">  Tan <img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img46.gif" width="10" height="9"> <strong>e</strong><sub>n</sub></td>     <td>=</td>     <td>Fuerza gravitacional transversal.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><strong>Fc</strong></td>     <td>=</td>     <td>Vector fuerza centr&iacute;fuga.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><strong>e</strong><sub>s</sub>, <strong>e</strong><sub>n</sub> </td>     <td>=</td>     <td>Vectores unitarios en direcci&oacute;n del flujo &#8220;s&#8221; y perpendicular al  mismo &#8220;n&#8221;.</td>   </tr> </table>     <p align="justify">Como lo que se requiere son los componentes de esta ecuaci&oacute;n en la direcci&oacute;n principal del flujo, que se denomina &#8220;s&#8221; y que en sentido f&iacute;sico describe la trayectoria curvil&iacute;nea del flujo, de la relaci&oacute;n (2) se desprende que en      <strong> la direcci&oacute;n s</strong> del flujo principal, la ecuaci&oacute;n del movimiento es:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img19.gif" width="260" height="19"></p>     <p align="justify">Donde:</p>     <blockquote>       <p align="justify">Todo  el t&eacute;rmino de la derecha corresponden a las fuerzas resistivas de coulomb (Fr) de la relaci&oacute;n (2) a  trav&eacute;s de los componentes del peso sumergido  (W) y de la fuerza de sustentaci&oacute;n (Fl).     ]]></body>
<body><![CDATA[<br>     (Es  decir: Fr = f(<strong>&micro;</strong>,<strong>Fl</strong>, <strong>W</strong>)). </p> </blockquote>     <p align="justify">Anal&iacute;ticamente el componente de las Fuerzas resistivas, est&aacute; dado por la siguiente relaci&oacute;n, que corresponde al mencionado t&eacute;rmino de la derecha de la ecuaci&oacute;n (3):</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img20.gif" width="190" height="18"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="10" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td width="76" align="left" valign="middle"><strong>Fds </strong></td>     <td width="15">=</td>     <td width="534">Componente  de la fuerzas de arrastre en direcci&oacute;n &#8220;s&#8221;.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"><strong>&micro; </strong>*<strong> W </strong></td>     <td>=</td>     <td>Es  la resistencia debida al peso sumergido de las part&iacute;culas. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"><strong>&micro;</strong> * <strong>r</strong> * <strong>Fds</strong></td>     <td>=</td>     <td>Es la resistencia debida al componente de sustentaci&oacute;n (el componente se considera positivo hacia  arriba). </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"><strong>r</strong></td>     <td>=</td>     <td>Coeficiente  que relaciona los coeficientes de arrastre (Cd) y de sustentaci&oacute;n  (Cl). </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle"><strong>&micro;</strong></td>     <td>=</td>     <td>Coeficiente de fricci&oacute;n din&aacute;mico de Coulomb. General&#8211;mente  se determina experimentalmente. Este depende de las propiedades de las part&iacute;culas y de su movimiento, y  del fluido en el cual se desplazan.</td>   </tr> </table>     <p align="justify">La relaci&oacute;n (3) est&aacute; expresada en t&eacute;rminos de las fuerzas que act&uacute;an sobre las part&iacute;culas; sin embargo, y como quiera que se precisa tener expresiones en funci&oacute;n del &aacute;rea efectiva del lecho sobre la cu&aacute;l act&uacute;a el flujo (Ab), al dividir la relaci&oacute;n (3) por dicha &Aacute;rea se tiene la relaci&oacute;n en funci&oacute;n de los esfuerzos o tensiones (expresados como fuerzas divididas entre las &aacute;reas que act&uacute;an). As&iacute; la ecuaci&oacute;n (3), queda escrita en la siguiente forma:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img21.gif" width="220" height="19"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="10" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td width="67" align="left" valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"><sub>o</sub></td>     <td width="14">=</td>     <td width="544">Esfuerzo de corte que ejerce el fluido sobre el &aacute;rea del lecho. Este se  corresponde con el valor de Fds/Ab.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">Tr</td>     <td>=</td>     <td>Esfuerzo o Resistencia de corte debido al movimiento de las part&iacute;culas. Este  es funci&oacute;n de las fuerzas resistivas que est&aacute;n compuestas por los componentes  del Peso sumergido W y de las fuerzas de sustentaci&oacute;n Fl en sentido del flujo.  Este se corresponde con las fuerzas resistivas &#8220;Fr&#8221; de la relaci&oacute;n (3) y (4).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">Tl </td>     <td>=</td>     <td> Es el esfuerzo residual que soporta el lecho inm&oacute;vil y es igual al esfuerzo  de corte en el umbral del inicio de movimiento, es decir la tensi&oacute;n de corte  cr&iacute;tica en el lecho (<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="8">c).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">W&#8217;</td>     <td>=</td>     <td>W/Ab = Es el peso sumergido por unidad de  &aacute;rea del lecho.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">W&#8217; Tan<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img22.gif" width="7" height="12"></td>     <td>=</td>     <td>Componente del peso sumergido por  unidad de &aacute;rea del lecho en sentido de la direcci&oacute;n &#8220;s&#8221;. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td valign="middle"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img44.gif" width="10" height="10"></td>     <td align="left" valign="middle">Tan<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img22.gif" width="7" height="12"> </td>     <td>=</td>     <td>Pendiente del lecho. Como  generalmente este valor es peque&ntilde;o, puede obviarse.</td>   </tr> </table>     <p align="justify">Finalmente,  con las relaciones en la forma de la ec. (3) o (5), se est&aacute; en posici&oacute;n de  poder determinar las variables necesarias para completar el an&aacute;lisis.</p> <h4>4.1. Peso sumergido por unidad de &aacute;rea del lecho (w&#8217;). </h4>     <p align="justify">Incluyendo la relaci&oacute;n dada por (4) y la expresi&oacute;n para la Tensi&oacute;n residual, en la relaci&oacute;n (5),  esta finalmente queda en la siguiente forma:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img23.gif" width="220" height="37"></p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">Operando para obtener W&#8217;, se tiene:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img24.gif" width="190" height="38"></p>     <p>Donde:</p> <table width="696" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="20">W&#8217;</td>     <td width="15">=</td>     <td width="603">Peso sumergido de la part&iacute;cula por  unidad de &aacute;rea del lecho.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>W</td>     <td>=</td>     <td>Peso sumergido de la part&iacute;cula.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><sub><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12">o</sub> </td>     <td>=</td>     <td>Esfuerzo de corte que ejerce el fluido sobre el &aacute;rea  del lecho. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"><sub>c</sub></td>     <td>=</td>     <td>Esfuerzo de corte cr&iacute;tico que ejerce el fluido sobre  el &aacute;rea del lecho, y que es el  necesario para el inicio del movimiento de las part&iacute;culas. </td>   </tr> </table>     <p align="justify">El valor del peso sumergido &#8220;W&#8221; de la part&iacute;cula, asumiendo que estas sean esf&eacute;ricas est&aacute; dado por:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img25.gif" width="180" height="37"></p>     <p align="justify">Donde:</p>     <blockquote>       <p> <img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img48.gif" width="13" height="9"> = Peso sumergido de la part&iacute;cula.    <br>     <img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img51.gif" width="10" height="14"> = Densidad de fluido.    <br>     <img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img51.gif" width="10" height="14">    <sub>s</sub>= Densidad de la part&iacute;cula.    ]]></body>
<body><![CDATA[<br>     g = Aceleraci&oacute;n de la gravedad.    <br>   D<sub>s</sub> = Di&aacute;metro de la part&iacute;cula.</p> </blockquote>     <p align="justify">El valor de <img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img45.gif" width="10" height="13">, representa la gravedad espec&iacute;fica de los sedimentos y est&aacute;  dada por:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img26.gif" width="140" height="34"></p>     <p align="justify">Observe el lector que <strong>si  no se toma en cuenta el efecto de la sustentaci&oacute;n de la part&iacute;cula</strong>, la relaci&oacute;n (7) dar&iacute;a valores menores o mayores del &Aacute;rea unitaria &#8220; W&#8217; &#8221;(Ver apartado 4.2.), dependiendo de lo siguiente:</p> <ul>       <li>Disposici&oacute;n  de las part&iacute;culas. Sean sedimentos naturales o part&iacute;culas esf&eacute;ricas.</li>       <li>Zona  de rugosidad del flujo en funci&oacute;n del N&uacute;mero de Reynolds de corte de la  part&iacute;cula.</li>     </ul>     <p align="justify">Lo mencionado en el p&aacute;rrafo anterior  merece un an&aacute;lisis particular acerca de la fuerza de sustentaci&oacute;n que act&uacute;a sobre  la part&iacute;cula y su valor num&eacute;rico, el mismo que se incluye en el siguiente  apartado.</p> <h4 align="left">4.2. La relaci&oacute;n entre el coeficiente de arrastre y sustentaci&oacute;n (cd/cl).</h4>     <p align="justify">La sustentaci&oacute;n de la part&iacute;cula funciona en la misma direcci&oacute;n del peso sumergido, es decir en direcci&oacute;n perpendicular al plano de movimiento de las part&iacute;culas como se puede ver en la Ilustraci&oacute;n No. 6.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">Durante muchos a&ntilde;os se pens&oacute; que la relaci&oacute;n entre arrastre y sustentaci&oacute;n ten&iacute;a un valor constante y, adem&aacute;s, que este era positivo (hacia arriba) y num&eacute;ricamente igual a 0,5. Esto implicaba que la sustentaci&oacute;n &#8211;al tener el sentido opuesto al peso sumergido&#8211; facilitaba el proceso de inicio del movimiento de las part&iacute;culas, teniendo un valor inferior del esfuerzo de corte cr&iacute;tico.</p>     <p align="justify">En investigaciones realizadas por C.S. James [2] con sedimentos naturales y part&iacute;culas esf&eacute;ricas, &eacute;ste nota que los resultados de Apperley y Bagnold corresponden m&aacute;s a las condiciones observadas en sus experiencias y que por lo tanto puede tomarse el valor de &#8220;r&#8221; = 0.5 solamente para valores relativamente grandes de Rw*, que expresa el n&uacute;mero de Reynolds de corte de la part&iacute;cula. Para valores menores de Rw*, observa que la relaci&oacute;n se hace negativa y que los resultados de Watters y Rao indican que la variaci&oacute;n depende de manera significante en la naturaleza de la configuraci&oacute;n de las part&iacute;culas. Es de hacer notar que la configuraci&oacute;n de sedimentos naturales est&aacute; m&aacute;s de acuerdo con la realidad observada en canales aluviales ya que en esta situaci&oacute;n el material s&oacute;lido est&aacute; menos expuesto al efecto del flujo que en la condici&oacute;n de part&iacute;cula esf&eacute;rica.</p>     <p align="justify">Como quiera que este &uacute;ltimo an&aacute;lisis, aparte de incluir las teor&iacute;as mencionadas, toma en cuenta mediciones propias para las condiciones mencionadas, llegando as&iacute; a establecer relaciones anal&iacute;ticas de mejor ajuste, es que se incluye dentro de este estudio como uno de los m&aacute;s concluyentes en el tema y de m&aacute;s actualidad. As&iacute; pues las relaciones propuestas por James en 1990 son las que siguen:</p>     <p align="justify"><strong>- Para sedimentos naturales:</strong></p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img27.gif" width="250" height="49"></p>     <p align="justify"><strong>- Para esferas solas en lecho de esferas:</strong></p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img28.gif" width="250" height="49"></p>     <p align="justify">De acuerdo a James, la marcada diferencia entre estas funciones para el n&uacute;mero de Reynolds en la regi&oacute;n de transici&oacute;n indican la alta sensibilidad del modelo con respecto a la estimaci&oacute;n de la fuerza de sustentaci&oacute;n. Esta sensibilidad enfatiza el pobre entendimiento que se tiene del fen&oacute;meno de &#8220;<strong>iniciaci&oacute;n del movimiento de part&iacute;culas y su incorporaci&oacute;n al flujo</strong>&#8221; (&#8220;entrainment&#8221; en la literatura Anglo&#8211;sajona) en la zona de transici&oacute;n.</p>     <p align="justify">Se debe observar que el valor de &#8220;r&#8221;, toma valores negativos hasta llegar a la  zona de transici&oacute;n de rugosidad y que, consecuentemente act&uacute;a en la misma direcci&oacute;n que el peso sumergido, por lo tanto, aumenta la resistencia. Por otra parte, y a partir del inicio de la zona turbulenta, este act&uacute;a en direcci&oacute;n hacia arriba &#8211;opuesta al peso sumergido&#8211; y disminuye el valor del componente de las fuerzas resistivas. </p>     <p align="justify">El hecho que se acaba de mencionar es de suma importancia &#8211; ya que el efecto de la sustentaci&oacute;n ha sido ignorado por muchos autores&#8211; y este demuestra que la resistencia es mayor hasta la zona de transici&oacute;n, y por lo tanto el esfuerzo que debe ejercer el flujo para iniciar el movimiento de la part&iacute;cula (esfuerzo de corte cr&iacute;tico) ser&aacute; mayor que en el caso en que la sustentaci&oacute;n no se tome en cuenta. De manera similar, a partir del inicio de la zona turbulenta la fuerza de resistencia ser&aacute; menor a la que se deriva si no se toma en cuenta la sustentaci&oacute;n y en  consecuencia el esfuerzo de corte cr&iacute;tico ser&aacute; menor en estas condiciones.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">Es relevante hacer notar que la configuraci&oacute;n de las part&iacute;culas en el lecho, bien sean sedimentos naturales o part&iacute;culas esf&eacute;ricas, es importante en el momento de evaluar las variables sedimentol&oacute;gicas.</p> <h4 align="justify">4.3. Tensi&oacute;n de corte cr&iacute;tica (<img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12">*c).- </h4>     <p align="justify">Es importante introducir la relaci&oacute;n que &#8211;basada en la ecuaci&oacute;n (3)&#8211; lleva a establecer el valor del esfuerzo de corte que ejerce el flujo sobre las part&iacute;culas del lecho que produce el inicio del movimiento; dicho esfuerzo de corte recibe el nombre de cr&iacute;tico.</p>     <p align="justify">Dicha relaci&oacute;n es la siguiente:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img30.gif" width="200" height="34"></p>     <p>Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="34"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12">*c</td>     <td width="11">=</td>     <td width="594">Tens&oacute;n de corte cr&iacute;tica adimensional. (Ref. Tensi&oacute;n  de corte cr&iacute;tica de Shields).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>r</td>     <td>=</td>     <td>Coeficiente que  relaciona los coeficientes de arrastre (Cd) y de sustentaci&oacute;n  (Cl).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>&micro;</td>     <td>=</td>     <td>Coeficiente de fricci&oacute;n din&aacute;mico de Coulomb. Generalmente se determina experi&#8211;mental&#8211;mente. Este  depende de las propiedades de las part&iacute;culas y de su movimiento, y del fluido  en el cual se desplazan.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>c </td>     <td>=</td>     <td> (Ubs/U*)<sup>2</sup>,  valor adimensional que relaciona la velocidad del flujo a nivel del lecho y el valor  de la velocidad de corte.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>U*</td>     <td>=</td>     <td>Velocidad de corte.</td>   </tr> </table>     <p align="justify">El valor de la izquierda de la ec. (10), est&aacute; dado  por:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img31.gif" width="165" height="32"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="22"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"><sub>cs</sub></td>     <td width="15">=</td>     <td width="602">Esfuerzo de corte cr&iacute;tico.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img51.gif" width="10" height="14"></td>     <td>=</td>     <td> Densidad de fluido.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img45.gif" width="10" height="13"></td>     <td>=</td>     <td>Gravedad  espec&iacute;fica del sedimento dada por (7)B..</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>g</td>     <td>=</td>     <td>Aceleraci&oacute;n de la gravedad.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>D<sub>s</sub></td>     <td>=</td>     <td>Di&aacute;metro de la part&iacute;cula.</td>   </tr> </table>     <p align="justify">La relaci&oacute;n (10) es clara en cuanto a la inclusi&oacute;n  del componente de sustentaci&oacute;n y su importancia en la evaluaci&oacute;n del proceso. Si  este no se incluye, el denominador de (10) ser&iacute;a menor, con lo que se tendr&iacute;a  un valor mayor del esfuerzo cr&iacute;tico necesario para el inicio del movimiento de  las part&iacute;culas.</p>     <p align="justify">Para aclarar la situaci&oacute;n en lo que se refiere a la  inclusi&oacute;n de la sustentaci&oacute;n en la evaluaci&oacute;n del esfuerzo de corte cr&iacute;tico, se  incluyen las gr&aacute;ficas 1 y 2 donde se aprecia de forma comparativa los esfuerzos  de corte cr&iacute;ticos &#8220;adimensionales&#8221; dados por Shields, con aqu&eacute;llos que provienen  de la aplicaci&oacute;n de las relaciones (10) y (11) con sustentaci&oacute;n (Lift) y sin  sustentaci&oacute;n (no-lift); para los dos casos, es decir para part&iacute;culas de  sedimentos naturales y esferoides.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img32.gif" width="400" height="241"></p>     <p align="center"><strong>Gr&aacute;fica 1. </strong>Tensiones de corte cr&iacute;ticas adimensionales para esferoides seg&uacute;n     <br>   Shields, y seg&uacute;n Garc&iacute;a-Guti&eacute;rrez con y sin sustentaci&oacute;n [2] [3].</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img33.gif" width="400" height="244"></p>     <p align="center"><strong>Gr&aacute;fica 2. </strong>Tensiones de corte cr&iacute;ticas adimensionales para sedimentos    <br>   naturales    seg&uacute;n Shields, y seg&uacute;n Garc&iacute;a-Guti&eacute;rrez con y sin     <br>   sustentaci&oacute;n [2] [3].</p> <h4 align="justify">4.4. Velocidad de la part&iacute;cula en el lecho (vps).</h4>     <p align="justify">Si, nuevamente, se toma la ecuaci&oacute;n del movimiento din&aacute;mico de las part&iacute;culas (3) y se efect&uacute;an operaciones [2] &#8211;las mismas que se obvian en el presente por simplicidad&#8211;, se llega a establecer que la Velocidad de la part&iacute;cula a nivel del lecho (Vps) en direcci&oacute;n principal del flujo; esta est&aacute; dada por :</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img34.gif" width="200" height="48"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="39">&nbsp;</td>     <td width="36">Ubs</td>     <td width="14">=</td>     <td width="590">Velocidad de  flujo cercana al lecho.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>Vps</td>     <td>=</td>     <td>Velocidad de la  part&iacute;cula en el lecho.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"> *</td>     <td>=</td>     <td>Tensi&oacute;n de  corte adimensional de Shields.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"> * c</td>     <td>=</td>     <td>Tensi&oacute;n de  corte cr&iacute;tica adimensional. Definida por (11).</td>   </tr> </table> <h4>4.5. Velocidad del flujo en el lecho (Ubs).</h4>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">La  velocidad del flujo a nivel del lecho se establece en funci&oacute;n de las  condiciones de rugosidad con dos modelos [2],  el de Rotta y el de Prandtl, a un nivel equivalente a un di&aacute;metro o a medio  di&aacute;metro de part&iacute;culas sobre el lecho, y a partir de los resultados se tiene  disponible el valor de la constante &#8220;c&#8221;, (Ver ec. (10)) que es necesaria para  poder evaluar todo el proceso.</p> <h4 align="justify">5. <strong>ECUACI&Oacute;N DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS</strong></h4>     <p align="justify">Introduciendo las relaciones (12) para la Velocidad  de la part&iacute;cula en el lecho y la (7) para el peso sumergido por unidad de &aacute;rea  del lecho, en la ecuaci&oacute;n (1), se tiene, finalmente, la relaci&oacute;n de transporte  de carga de fondo de sedimentos:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img35.gif" width="350" height="67"></p>     <p align="justify">Donde:</p> <table width="697" border="0" align="center">   <tr>     <td width="40">&nbsp;</td>     <td width="30"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12">* </td>     <td width="17">=</td>     <td width="592">Tensi&oacute;n de corte  adimensional.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12">*c</td>     <td>=</td>     <td>Tensi&oacute;n de corte cr&iacute;tica  adimensional. Definida por (11).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"><sub>o</sub></td>     <td>=</td>     <td>Esfuerzo  de corte que ejerce el fluido sobre el &aacute;rea del lecho. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img49.gif" width="10" height="12"><sub>c</sub></td>     <td>=</td>     <td>Esfuerzo  de corte cr&iacute;tico que ejerce el fluido sobre el &aacute;rea del  lecho,  y que es el necesario para el inicio del movimiento de las part&iacute;culas. </td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>c</td>     <td>=</td>     <td>(Ubs/U*)<sup>2</sup>,  valor adimensional que relaciona la velocidad del flujo a nivel del lecho y el valor de  la velocidad de corte.</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>r </td>     <td>=</td>     <td>Coeficiente  que relaciona los coeficientes de arrastre (Cd) y de sustentaci&oacute;n  (Cl).</td>   </tr>   <tr>     <td>&nbsp;</td>     <td>&micro;</td>     <td>=</td>     <td>Coeficiente de fricci&oacute;n din&aacute;mico de Coulomb.  General&#8211;mente se determina experimentalmente. Este depende  de las propiedades  de las  part&iacute;culas y de su movimiento, y del fluido en el cual se desplazan.</td>   </tr> </table> <h4>5.1. An&aacute;lisis de sensibilidad</h4>     <p>El esfuerzo de corte cr&iacute;tico, de acuerdo a (10) es proporcional a;</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img36.gif" width="140" height="46"></p>     <p>Dados los siguientes valores  referenciales de: </p>     <p align="center">&micro; = 0,7 ; r= 0,5 (+); r = - 0,2 (-) </p>     <p align="justify"> (Nota. El valor de r es variable seg&uacute;n  las condiciones de flujo y NO constante.  Ver 4.2).</p>     <p align="justify">Se tiene que los esfuerzos de Corte ser&iacute;an proporcionales a:</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img37.gif" width="450" height="87"></p>     <p align="justify">Por otra parte, el peso sumergido por  unidad de &aacute;rea del lecho W&#8217;, es proporcional a:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img38.gif" width="170" height="48"></p>     <p align="justify">Con los mismos valores anteriores, se tiene que &#8220; W&#8217; &#8221;:</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img39.gif" width="470" height="95"></p>     <p align="justify">Fuente: Elaboraci&oacute;n Propia </p> <h4 align="justify">6. RESULTADOS DE LA ECUACI&Oacute;N VERSUS OTROS AUTORES</h4>     <p align="justify">Como  quiera que la obtenci&oacute;n de valores de la descarga de fondo en cauces aluviales  es bastante tediosa y requiere de instrumentos especiales, aparte de  experiencia, es dif&iacute;cil obtener mediciones directas en cauces naturales y,  generalmente, se las efect&uacute;a en laboratorio. </p>     <p align="justify">Atendiendo a lo dicho, es que en la mayor&iacute;a de las  ocasiones se recurre a relaciones conocidas y que han sido probadas, para as&iacute;  obviar mediciones bajo condiciones  de flujo y transporte de material granular del lecho, que muchas veces no son  controladas.</p>     <p align="justify">Para  comparar la bondad de la ecuaci&oacute;n descrita, se la ha comparado con las siguientes  ecuaciones y metodolog&iacute;as; Duboys (1879), Shields (1936), Meyer&#8211;Peter Muller  (1948), Einstein&#8211;Brown (1942-1950), y Ashida y Michiue (1970).</p>     <p align="justify">Para  efectuar el estudio comparativo se utilizaron datos de car&aacute;cter hidr&aacute;ulico y de  sedimentos de la estaci&oacute;n de Abap&oacute; en el Rio Grande en Santa Cruz &#8211; Bolivia,  evaluados por el autor del presente trabajo, los mismos que se presentan en el  Cuadro No.1.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img40.gif" width="600" height="364">    <br> Fuente: Elaboraci&oacute;n Propia</p>     <p align="center"><strong>Cuadro Nro. 1. </strong>Datos Hidr&aacute;ulicos y caracter&iacute;stica de sedimentos     <br>   del lecho de la Estaci&oacute;n Abap&oacute;</p>     <p align="justify">Los resultados num&eacute;ricos de la aplicaci&oacute;n de las  diversas metodolog&iacute;as se muestra en el Cuadro No.2, en los cuales &#8211;y para poder  apreciar mejor los resultados&#8211;se tiene la cantidad de sedimentos por unidad de  tiempo en Toneladas m&eacute;tricas/dia (Ton/dia).</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img41.gif" width="600" height="394"></p>     <p align="center"><strong>Cuadro Nro. 2. </strong>Resultados de aplicaci&oacute;n de ecuaciones de Transporte    <br>   de carga    de fondo a la Estaci&oacute;n Abap&oacute;.&#8211; Rio Grande &#8211; Santa Cruz &#8211; Bolivia</p>     <p align="justify">Los  resultados tambi&eacute;n se presentan en la Gr&aacute;fica No. 3, donde puede apreciarse,  que todas las metodolog&iacute;as &#8211;incluyendo las del autor&#8211; siguen la misma  tendencia.</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img42.gif" width="450" height="283"></p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="center"><strong>Gr&aacute;fica 3. </strong>Resultados de aplicaci&oacute;n de formulas de Transporte de carga de     <br>   fondo para la estaci&oacute;n de Abapo &#8211; Rio Grande &#8211; Santa Cruz &#8211; Bolivia.</p>     <p align="justify">Para poder tener una idea comparativa mas real de la actuaci&oacute;n y bondad de las metodolog&iacute;as estudias, se procedi&oacute; a obtener el valor medio de todas &eacute;llas con excepci&oacute;n de los resultados obtenidos por la metodolog&iacute;a de Garc&iacute;a&#8211;Guti&eacute;rrez &#8211;cuyos resultados son los que se quieren verificar &#8211; (l&iacute;nea continua en la gr&aacute;fica No 3) y, a fines de poder comparar la bondad de ajuste de las relaciones del autor, se seleccionaron aqu&eacute;llos datos que se encuentren a  &#8220;+/&#8211; <SUP>1</SUP>/<SUB>2</SUB> &#8221; de la desviaci&oacute;n con relaci&oacute;n a la media obtenida (trazo discontinuo en la gr&aacute;fica 3). Este tipo de comparaci&oacute;n es pr&aacute;ctica com&uacute;n en estudios comparativos como el que se presenta.</p> <h4 align="justify">7. CONCLUSIONES.</h4>     <p align="justify">El resultado de aqu&eacute;llos valores que caen dentro del rango indicado en el p&aacute;rrafo anterior en forma de porcentaje con respecto al total, se muestran en la gr&aacute;fica No. 4, para cada una de las metodolog&iacute;as; y a partir de &eacute;llos se puede ver la bondad de los resultados de las metodolog&iacute;as estudiadas y, de forma particular, de las ecuaciones que se presentan en el presente art&iacute;culo.</p>     <p align="center"><img src="/img/revistas/rtc/v7n7/a03v7n7img43.gif" width="400" height="296"></p>     <p align="center"><strong>Gr&aacute;fica 4. </strong>Resultados comparativos de aplicaci&oacute;n de f&oacute;rmulas de     <br>   Transporte de    Fondo &#8211; Valores dentro del rango +/&#8211; <SUP>1</SUP>/<SUB>2</SUB> de la media &#8211;    <br>   Estaci&oacute;n de    Abapo &#8211; Rio Grande &#8211; Santa Cruz &#8211; Bolivia.</p>     <p align="justify">De todas maneras cabe aclarar que, todas las metodolog&iacute;as requieren de alg&uacute;n tipo de dato en particular en relaci&oacute;n a las variables hidro&#8211;sedimentol&oacute;gicas del cauce fluvial que se quiera estudiar y, en consecuencia se considera que todas &eacute;llas son de valor en la apreciaci&oacute;n del fen&oacute;meno.</p>     <p align="justify">El  hecho que la relaci&oacute;n de Duboys, no muestre resultados dentro del rango puede  ser ajustado a trav&eacute;s de un coeficiente, ya que el principio de la cual esta se desprende es similar a las dem&aacute;s relaciones, y de esa manera se tendr&iacute;a mejores  resultados num&eacute;ricos.</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify">De todas maneras, es evidente la tendencia general  de todas las relaciones, y ese hecho es el que debe valorarse.</p>     <p align="justify">Se  presenta pues, una relaci&oacute;n que &#8211;al incluir las variables din&aacute;micas que  intervienen en el proceso de movimiento de part&iacute;culas en el lecho&#8211; d&aacute; buenos  resultados comparados con metodolog&iacute;as similares. </p> <h4 align="justify">REFERENCIAS.</h4> <ol>       <li>GARCIA  GUTIERREZ, Francisco Pablo &amp; FERNANDEZ BONO, Juan Francisco.    <br>     &#8220;AN ALTERNATIVE METHOD TO ESTIMATE THE STABLE TRANSVERSE BED SLOPE IN CURVED ALLUVIAL  CHANNELS &#8221; &#8211; THE GARCIA&#8211;GUTIERREZ EQUATION&#8221;    <br>     Proc.  XXIV Congress &#8220;International Association  for Hydraulic Research&#8221;, IAHR.    <br>     Palacio de los Congresos &#8211;  Madrid &#8211; Espa&ntilde;a. 1991.</li>       <li> GARCIA GUTIERREZ, Francisco Pablo.    <br>     &#8220;ESTUDIO DEL FLUJO LIQUIDO Y  MASICO Y SUS INTERACCIONES, PARA ALTOS NUMEROS DE FROUDE, EN CAUCES ABIERTOS  NATURALES &#8211; ALUVIALES CON MEANDROS. ANALISIS Y MODELACION DE LA EVOLUCION DEL LECHO  Y MIGRACION DEL CAUCE.&#8221;     <br>     TESIS DOCTORAL (CUM LAUDE)  como requisito parcial para el t&iacute;tulo de &#8220;Doctor Ingeniero de Caminos, Canales  y Puertos.&#8221;    <br>     Depto. de Ing. Hidr&aacute;ulica y  Medio Ambiente. Universidad Polit&eacute;cnica de Valencia.     Espa&ntilde;a. 1994.</li>       ]]></body>
<body><![CDATA[<li> GARCIA GUTIERREZ, Francisco Pablo.    <br>     &#8220;UN MODELO DIN&Aacute;MICO PARA EL MOVIMIENTO DE PART&Iacute;CULAS Y SEDIMENTOS EN LECHOS DE  CAUCES NATURALES ALUVIALES&#8221;.      &#8211; Ponencia Magistral &#8211; Cuarto Congreso Nacional de  estudiantes de Ingenier&iacute;a Civil Universidad Mayor De San Andres. pp. 41. Julio del  2008. La Paz &#8211; Bolivia. </li>       <li>RAUDKIVI, A.J.    <br>     &#8220;LOOSE BOUNDARY HYDRAULICS&#8221;.    <br>     Pergamon Press, Oxford, U.K., 2nd. Ed., 1976.</li>     </ol>       ]]></body><back>
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<article-title xml:lang="en"><![CDATA[“AN ALTERNATIVE METHOD TO ESTIMATE THE STABLE TRANSVERSE BED SLOPE IN CURVED ALLUVIAL CHANNELS ” - THE GARCIA-GUTIERREZ EQUATION”: Proc. XXIV Congress “International Association for Hydraulic Research”, IAHR.]]></article-title>
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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[“ESTUDIO DEL FLUJO LIQUIDO Y MASICO Y SUS INTERACCIONES, PARA ALTOS NUMEROS DE FROUDE, EN CAUCES ABIERTOS NATURALES - ALUVIALES CON MEANDROS. ANALISIS Y MODELACION DE LA EVOLUCION DEL LECHO Y MIGRACION DEL CAUCE.”: TESIS DOCTORAL (CUM LAUDE) como requisito parcial para el título de “Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.”]]></article-title>
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