Solución por Microcomputador del Problema de Estabilidad de Canales Aluviales

Abstract

El problema de proyectar racionalmente las dimensiones de la sección transversal y la pendiente longitudinal de un canal excavado en material aluvial, bajo la consigna de que el mismo permanezca estable a lolargo de su operación, es un tópico que presenta una serie de complicaciones. En primer lugar, se dispone de un par de relaciones físicas (resistencia al flujo y transporte sólido) para encontrar tres magnitudes desconocidas (ancho, profundidad y gradiente), por lo que el problema se plantea como indeterminado en términos matemáticos. Ello puede solucionarse, en primera instancia, introduciendo un principio variacional como tercara relación para cerra el sistema. Pero si se desea seguir la vía analítica, usando por ejemplo multiplicadores de Lagrange, se encuentran algunas inconsistencias debido a la naturaleza semiempítica de las relaciones físicas tal como están formuladas actualmente. El camino alternativo es determinar computacionalmente los extremales involucrados en el problema. En este trabajo se presenta un algoritmo numérico sencillo, basado en el empleo de funciones de fricción y transporte de uso extendido, acopladas al principio de máxima eficiencia en el transporte de sedimentos (METS). El mismo ha sido implementado en microcomputador usando un leguaje de alto nivel para su codificación, y su aplicación a un gran número de situaciones prácticas ha producido resultados satisfactorios, por lo que el modelo puede usarse como una herramienta de diseño rápida y versátil en el análisis de la estabilidad de canales aluviales.