Abstract
Material from the bottom and banks of very shallow channels can be eroded due to current effects, producing suspended sediments that are transported by water movement. The problem with sediment transport in these systems can be dealt with using the transport equation, where the particle flow is calculated as a function of the sediment characteristics and of the flow itself. However, the parameters are complicated when the channels consist of cohesive matter. In this paper, a procedure based on the experimental determination of the parameters is proposed in which the erosion and deposit terms are valid for cohesive and non-cohesive silt. This method can be applied to those systems where suspended sediments originate mainly from the erosion and deposition of spring sources. The application of this method to the Sancti Petri Channel allows us, based on simultaneous recordings of current speed and concentration of sediments in suspension, to calculate the critical velocity for this system, which is formed by cohesive matter. The Sancti Petri tidal system is an inflow-outflow channel that extends from the inner zone of Cadiz Bay to the outlet to the Atlantic Ocean. It is approximately 17 km long and has a deep central zone, fringed with ample muddy areas, where the currents associated with tides reach high intensities.
Highlights
Departamento de Física Aplicada Universidad de CádizEl material del fondo y márgenes de canales de mareas muy someros puede ser erosionado por efecto de las corrientes, lo que origina la aparición de sedimento en suspensión que puede ser transportado por las masas de aguas
Diversos autores han propuesto distintas parametrizaciones para determinar el flujo de partículas, como función de las características del sedimento y del propio flujo, lo que permite abordar el estudio del transporte de material en suspensión a partir de modelos hidrodinámicos y sedimentarios (Cunge et al, 1980)
Y en donde admitimos que la velocidad de fricción se puede obtener como una función cuadrática de la velocidad del fluido y dependiente de la constante de fricción por fondo, u. These terms of erosion and deposition depend on a critical velocity of erosion and deposition, respectively, so that when the velocity of friction is greater than this critical value of erosion, the suspension of the sediment is produced, whereas if the velocity falls under the critical value of deposition, the phenomenon that occurs is the deposition of the material in suspension
Summary
El material del fondo y márgenes de canales de mareas muy someros puede ser erosionado por efecto de las corrientes, lo que origina la aparición de sedimento en suspensión que puede ser transportado por las masas de aguas. Estos parámetros resultan muy complejos cuando los canales están constituidos por materiales cohesivos. Su aplicación al sistema intermareal del Caño de Sancti Petri nos permite, a partir de registros simultáneos de velocidades de la corriente y concentraciones de sedimento en suspensión, calcular las velocidades críticas de erosión y depositación para un canal de marea formado por materiales cohesivos. El Caño de Sancti Petri es un canal de marea que se extiende desde el saco interno de la Bahía de Cádiz hasta su desembocadura en el Océano Atlántico. Con una longitud de 17 km, presenta una zona central de mayor profundidad, flanqueada por amplias zonas fangosas y en las que las corrientes, asociadas a la marea, alcanzan grandes intensidades
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