Rango de aplicación de la Fórmula de Manning para análisis de flujos de escombros

Los flujos de escombros constituyen el escurrimiento más peligroso de todos los que se presentan en los cauces naturales. Los flujos de escombros presentan características mecánicas diferentes dependiendo de la constitución de la mezcla fluido-sólida y de las condiciones hidrológicas y geológicas. Un modelo para escurrimientos fluido-granulares en el régimen inercial, basado en la teoría cinética para los escurrimientos granulares, fue validado experimentalmente. El modelo asume que las colisiones entre las partículas constituyen el principal mecanismo de transferencia de cantidad de movimiento. Los flujos de escombros en el régimen inercial constituyen el más importante fenómeno natural con esas características mecánicas. El modelo es capaz de reproducir la relación entre la velocidad media y la altura de flujo que se observó experimentalmente usando un canal de pendiente uniforme y con caudales sólidos y líquidos constantes. Un flujo de escombros en el regimen inercial se puede idealizar como una mezcla fluido-granular, en la cual el fluido lo constituye el agua más la fracción fina. Con el fin de analizar el comportamiento mecánico de una mezcla de ese tipo se realizaron experimentos en un canal rectangular de pendiente uniforme, en el cual se obtenía un flujo uniforme al producirse la mezcla de agua a caudal constante (Qw) y de arena de caudal sólido constante (Qs). Se analizó la relación entre la velocidad media y la altura de flujo para diferentes concentraciones.