Tránsito de avenidas: edición internacional

Propiedades de los cursos fluviales y ecuaciones de flujo

La velocidad media de la corriente de agua se puede estimar a partir de las característica físicas del curso fluvial, tales como la profundidad del agua y la forma, el área, la pendiente y el material del cauce. Si incluimos el área de sección transversal de la corriente de agua, podemos también obtener un cálculo aproximado del caudal.

Ecuación para calcular la velocidad: V = R elevado a la potencia dos tercios multiplicado por S elevado a la potencia 1/2, el total dividido entre n.  N es el coeficiente de rugosidad de Manning, R es el radio hidráulico y S es la pendiente de energía, que se aproxima a la pendiente de la superficie del agua para el flujo constante y uniforme de nuestro ejemplo.
Ecuación para calcular el caudal usando el cálculo de la ecuación de Manning de velocidad (V) multiplicada por el área (A).
  • Se utilizan varios términos para describir las propiedades del cauce y del curso fluvial en las ecuaciones.
    • Canal abierto: cauce fluvial natural o canal de drenaje en el que el flujo está abierto a la atmósfera y se desplaza por gravedad.
    • área de sección transversal: área de la corriente de agua medida de un banco a otro y desde el lecho fluvial hasta la superficie del agua.
    • Cota de referencia: referencia de nivel o altura, basada en el nivel medio del mar.
    • Nivel de referencia: altura del nivel de estiaje establecido.
    • Perímetro mojado: longitud del borde mojado de un cauce que contiene una corriente de agua.
    • Radio hidráulico: el área de sección transversal del cauce dividida entre el perímetro mojado.
    • Coeficiente de rugosidad: describe la fricción del cauce que frena el flujo de la corriente.
    • Pendiente de la superficie del agua: ángulo de la superficie del agua respecto al plano horizontal.
    • Pendiente del lecho fluvial: ángulo de la superficie del lecho fluvial respecto al plano horizontal.
  • La ecuación de Manning examina la relación que existe entre la profundidad, la pendiente, el radio hidráulico, la rugosidad, la velocidad y el caudal del cauce.
  • La ecuación de Manning resulta particularmente adecuada para flujos uniformes y constantes en canales abiertos.