Potencia bruta y potencia neta

Potencia bruta y potencia neta.

La potencia bruta es la energía representada por la cantidad de agua que pasa por segundo por delante de un observatorio dado. La potencia neta es la potencia bruta menos la absorbida por los roces y el transporte de los materiales que carga.

El dinamismo de las corrientes fluviales.

La velocidad de la corriente de agua es un punto dado, no es constante en toda sección inundada, de forma que la velocidad media es tan sólo 0.6 o 0.8 veces la velocidad máxima. Esta no se encuentra en el centro del rio, sino que describe una línea sinuosa que se acerca de una orilla a la otra de forma que pasa por encima de las máximas profundidades. En la vertical la velocidad es máxima algo por debajo de la superficie. Desde allí disminuye hacia el fondo primero lentamente y después muy rápido en las inmediaciones del fondo. Son las velocidades más cercanas al fondo la que mayormente actúan.

La complejidad de la mancha fluvial no resulta solo de la desigualdad de las velocidades en una misma sección; procede también de que el avance es en parte, laminar y, en parte turbulento.

Poder de erosión y de transporte.

Cuando en un punto cualquiera del lecho, la corriente de agua tiene una potencia que sobrepasa la energía gastada en razonamientos internos o contra el fondo, es capaz de transportar materiales y a veces de poner en movimiento, arrancándolos, elementos del lecho.

Esta potencia es difícil de calcular en cada punto del fondo del lecho, ya que no solo varía la velocidad sino que también la velocidad. La influencia de la profundidad es poco conocida; manteniendo los otros datos constantes con la profundidad debe aumentar la potencia de arranque, ya que aumenta la presión sobre el fondo. El papel que desempeña la carga es poco conocido; si la carga es inhibidora hasta el punto de paralizar la erosión cuando es demasiado abundante, una carga limitada aumenta la densidad y con ello la masa de líquido y como consecuencia, su potencia; por otra parte, permite al agua transportar elementos más pesados.

Es importante distinguir la dimensión límite de los materiales aislados susceptibles de ser transportados y el peso total cargado. Se llama carga límite de una corriente al peso máximo que puede transportar, mientras que se llama con competencia de una corriente a la posibilidad que tiene de transportar materiales de la máxima dimensión compatible con su velocidad.

Las turbideces son partículas finas, superiores a 0.8 mm que por la gravedad caerían a velocidades tan pequeñas que la turbulencia es suficiente para mantener casi siempre entre dos aguas. La carga en turbideces es muy considerables: alcanzan, algunas veces, el 80% de volumen líquido total para las lavas torrenciales y el 10% para los ríos de países áridos.

La cantidad de turbideces por metro cúbicos varía mucho en un mismo instante a lo largo de la sección mojada, entre la proximidad del fondo donde es muy elevada a pesar de su poca velocidad y la proximidad de la superficie, y también varía entre las cercanías de las orillas y los puntos máximos de profundidad, varia también mucho de un momento a otro.

La forma del lecho.

Es un espacio que puede ser ocupado por las aguas de una corriente, un rio puede tener varios lechos:

• El lecho mayor o lecho de inundación: Es toda la zona que se inunda y que se suele indicar por aluviones modernos. Es mucho más ancho que el lecho ordinario.

• El lecho ordinario o lecho aparente: Ocupado por materiales rodeados por las aguas y poco enmascarados, al contrario del lecho mayor, por la vegetación o la ocupación humana.

• El canal de estiaje: Ocupa una pequeña parte del lecho aparente, sobre todo en los casos de ríos de régimen irregular.

La anchura es la del lecho aparente, aunque es preciso tomar precauciones por las divisiones de este lecho en los sitios que encierra una gran isla sumergida solo en los periodos de crecida. La anchura de los lechos aparentes aumenta al ser mas friables, las márgenes, el lecho obstruido por los materiales transportados y el caudal mayor.

Los materiales del lecho pueden ser de roca in situs, o bien de materiales transportados por el agua.

Los lechos mayores actuales se ocupan durante las inundaciones por material exclusivamente fino (excepto en montañas) ya que las vertientes cultivadas liberan materiales finos de campo de cultivo. Estos materiales constituyen el limo de inundación sin embargo la estructura profundas de los lechos mayores revela a menudo una composición heterogénea , debida a las migraciones rápidas de los lechos aparentes sobre las inundaciones que son frecuentes después de las crecidas. Cada composición del lecho aparente está representada por la línea de materiales gruesos, que correspondería, durante la crecida, a la máxima profundidad, la corriente más violenta y los materiales de mayor volumen.

Umbrales y surcos; sus relaciones con el trazado horizontal.

Aun en el lecho aparente rectilíneo, el canal es siempre sinuoso; si el canal no es muy desigual, debido a los afloramientos rocosos o a los depósitos de bloques voluminosos, su trazado horizontal y su perfil transversal están relacionados con la profundidad y las curvaturas: existe en cada curva un sector más profundo que los que se encuentran inmediatamente aguas arribas y aguas abajo de la misma: es un surco. Entre estos surcos las partes menos profundas, que son las más rectilíneas, oblicuas en relación al eje del lecho aparente, son los umbrales. El perfil transversal de los surcos es disimétrico. Por el contrario, el perfil transversal de los umbrales es simétrico. A la salida de cada surco, el fondo del lecho forma una contra pendiente.

La pendiente de la superficie del agua es más fuerte en el umbral y la velocidad es mayor cuando el agua sube, la pendiente entre umbrales y surcos tienden a igualarse.

Perfil de equilibrio de una corriente de agua.

- La corriente de agua modifica su lecho, ya sea por erosión o por colmatación, de tal forma que se crea un equilibrio entre la fuerza y la resistencia.

- La pendiente varía en razón de la resistencia del lecho, y en razón inversa del caudal ordinario de la corriente.

- Las aguas tienden a dar a su cauce un perfil longitudinal cóncavo hacia el cielo.

Elaboración del perfil del equilibrio.

Cuando la potencia neta es nula, el río tiene pendiente de equilibrio. Si la potencia aumenta, a pesar del desgaste de potencia absorbido por los razonamientos, el río tiene a erosionar.

Si en cada punto del perfil longitudinal del rio existe pendiente de equilibrio,

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