Bedform
Una forma de lecho es una característica que se desarrolla en la interfaz del fluido y un lecho móvil, el resultado de que el material del lecho se mueva por el flujo de fluido. Los ejemplos incluyen ondas y dunas en el lecho de un río . Los lechos a menudo se conservan en el registro rocoso como resultado de estar presentes en un entorno de depósito . Las formas del lecho son a menudo características de los parámetros de flujo, [1] y pueden usarse para inferir la profundidad y velocidad del flujo y, por lo tanto, el número de Froude .
Las formas del lecho son omnipresentes en muchos entornos (p. Ej., Fluvial, eólico, glaciofluvial, deltaico y de aguas profundas), aunque todavía existe cierto debate sobre cómo se desarrollan. Hay dos modelos [2] separados, aunque no mutuamente excluyentes, de iniciación de la forma del lecho: iniciación del defecto e iniciación instantánea.
La teoría del defecto propone que los barridos turbulentos que se generan en los flujos turbulentos [3] [4] arrastran sedimentos [5] que al depositarse generan defectos en un material no cohesivo. Estos depósitos luego se propagan corriente abajo a través de un proceso de separación de flujo, desarrollando así campos de forma de lecho. Se cree que el origen de los defectos está relacionado con paquetes de estructuras de vórtice en horquilla. [6] Estas estructuras turbulentas coherentesdan lugar a corredores de arrastre en el lecho móvil, formando líneas de grano que interactúan con las vetas de baja velocidad generando una aglomeración de granos. Una vez que se alcanza una altura crítica de granos, se produce la separación del flujo sobre la nueva estructura. El sedimento se erosionará cerca del punto de reacoplamiento y se depositará corriente abajo creando un nuevo defecto. Este nuevo defecto inducirá la formación de otro defecto y el proceso continuará, propagándose corriente abajo mientras las acumulaciones de granos evolucionan rápidamente hacia pequeñas formas de lecho.
En general, la teoría de la propagación de defectos juega un papel más importante en velocidades bajas de transporte de sedimentos , ya que para velocidades altas los defectos pueden eliminarse por lavado y las formas del lecho generalmente se inician espontáneamente en todo el lecho. [7] [8] Venditti y col. (2005) [7] : 1 informan que la iniciación instantánea comienza con la formación de un patrón de trama cruzada, que conduce a formas en forma de galón que migran independientemente de la estructura del patrón. Esta estructura en forma de galón se reorganiza para formar las futuras líneas de cresta de las formas de cama. Venditti y col. (2006), [8] : 1 basado en el modelo anterior de Liu (1957), propuso que la iniciación instantánea es una manifestación de una inestabilidad hidrodinámica interfacial deTipo Kelvin-Helmholtz entre una capa de sedimento pseudofluido muy activo y el fluido por encima de ella. Además, Venditti et al. (2005) [7] : 2 implican que no existe un vínculo entre la iniciación instantánea y las estructuras de flujo turbulento coherente, ya que los eventos aleatorios espacial y temporalmente deben bloquearse en su lugar para generar el patrón de trama cruzada. Además, no hay una explicación clara del efecto de la turbulencia en la formación de formas del lecho, ya que las formas del lecho también pueden ocurrir bajo flujos laminares . Es importante señalar que los estudios de forma de lecho generados laminar utilizaron las condiciones de flujo promediadas temporalmente para determinar el grado de turbulencia , lo que indica el número de Reynolds.en el régimen laminar. Sin embargo, procesos instantáneos, como estallidos y barridos, que son poco frecuentes con un número de Reynolds bajo pero aún están presentes, pueden ser los mecanismos impulsores para generar las formas del lecho. La generación de formas de lecho en flujos laminares sigue siendo un tema de debate dentro de la comunidad científica, ya que de ser cierto, sugiere que deberían existir otros procesos para el desarrollo de defectos distintos al sugerido por Best (1992). [6] : 1 Este modelo alternativo para el desarrollo de formas de lecho a bajas tasas de transporte de sedimentos debería explicar la generación de defectos y formas de lecho para los casos en que el flujo no es turbulento.
