Bed shear stress contribution in vegetated flows an experimental uncertainty study .rar

Estimar la resistencia al flujo en áreas con vegetación es una tarea compleja en el modelado de sistemas fluviales. Los enfoques comunes suponen un equilibrio de conservación de impulso, en el que el esfuerzo cortante total, , se divide en esfuerzo cortante absorbido por la vegetación, y tensión de cizallamiento de la cama, . Sin embargo, el esfuerzo de cizallamiento del lecho se calcula asumiendo coeficientes de rugosidad del lecho constante sin reducir su contribución, cuando la vegetación es escasa o densa. Para estudiar este último efecto, se llevó a cabo una intensa investigación experimental en un canal inclinado, utilizando vegetación rígida a tres densidades diferentes y considerando condiciones hidráulicas emergentes y sumergidas. En todos los análisis, se tuvo en cuenta la incertidumbre experimental para mejorar la representatividad de los resultados obtenidos. Se descubrió que usar los métodos sin incertidumbres puede generar errores entre 0.1% y 245% y un error promedio de 62%. Fue posible desarrollar una ecuación por PLS para estimar la contribución del esfuerzo de cizallamiento del lecho (error medio del 16%) con parámetros independientes del flujo y que representan las características de la vegetación y el canal. Nuestros resultados muestran que la contribución del esfuerzo de cizallamiento del lecho se reduce considerablemente en configuraciones donde hay vegetación densa.