Teoria de règim

La teoria de règim, s'utilisa per a la determinació dels paràmetros bàsics d'un caixer estable.

Històric

Esta teoria té els seus inicis en 1895, quan Kennedy, per a dissenyar una ret de canals no revestits va observar i va medir les dimensions de canals que ya havien estat en operació durant anys, i per lo tant la seua secció s'havia ajustat a unes dimensions estables en funció dels cabals que transportaven, tant líquits com de sediment.

Gran importància varen tindre un número elevat d'observacions de les característiques de canals de rec en l'Índia, principalment en les planicies dels rius Indo i Ganges.

Els canalles estudiats en l'Índia complixen en general en els següents condicions: El material de fondo i vores consistix en arena fina, rovina o argila. Ademés el transport de sediment del fondo és menor a 500 ppm, i a l'entrada dels canals es procura que no entren sediment. No obstant, senyes obtingudes en canals que no complixen estes condicions també han segut utilisats, i aixina mateix, atres autors han afegit senyes preses de rius.

De la mateixa manera que en atres fenomens estudiats per l'hidràulica fluvial, en la teoria de règim existixen dos problemes que deuen considerar-se, el primeroconsiste en que pel caràcter eminentment empíric dels métodos proposts s'aplega a resultats diferents, i solament l'experiència de l'investigador pot ajudar a descartar resultats absurts. No obstant convé senyalar que l'aplicació dels diferents métodos basats en la teoria de règim, en dissenyar un canal, en moltes ocasions s'obtenen valors que, encara que distints, no diferixen entre sí en més del 15%, la qual cosa és molt raonable en estos problemes.

El segon problema consistix que els diferents autors utilisen diferents paràmetros geomètrics per a definir la secció travessera d'un canal. Aixina alguns fan intervindre en les seues equacions el perímetromojado i el radi hidràulic, mentres que uns atres preferixen l'ample de la superfície i el tirant mig, i alguns més l'ample mig i el tirantedel canal. Per tant, el áres de la secció pot expressar-se per alguna de les següents relacions:

___MATH_0___

De les primeres observacions efectuades en 22 canals de rec del sistema Alt Bari Doab, Kennedy va determinar que la velocitat mija era funció del tirant i en eixa relació dimensionó futurs canals. La relació que va trobar és:

___MATH_1___

A on:

___MATH_2___ velocitat mija de l'aigua en la secció, en m/s

___MATH_3___ tirant d'aigua, en m

Kennedy de la mateixa manera que atres investigadors varen comprovar que l'exponent i el coeficient de l'equació variava per a canals d'atres regions. Per lo tant l'equació es va transformar en la següent:

___MATH_4___

A on:

___MATH_5___ coeficient que varia entre 0.67 i 0.95 (Lacey); 0.25 i 1.20 (atres autors)

___MATH_6___ exponent que varia entre 0.52 i 0.64 (Lacey); 0.61 i 0.73 (atres autors)

El terme "règim" va ser introduït per Lindley en 1919, quí va definir que un canal està en règim quan la seua secció i pendent estan en equilibri en el cabal transportat, de tal manera que qualsevol aument o disminució d'ell, fan que l'ample i el tirant es modifiquen en funció d'eixos valors. En això, va observar, en finalisar el periodo anual, que les seccions i pendents pràcticament permaneixien constants.

Despuix de la fòrmula proposta per Kennedy, numerosos autors han propost atres relacions també empíriques, que tracten de relacionar la geometria de la secció i la pendent del canal en el cabal líquit i les característiques del material del fondo i parets.

Entre ells es poden citar a Lane, Lacey, Lindley, Parker, Bose i Malhotha, Stebbings, Chitale, Inglis, Joglekar, Blench, Gupta, Kondap, Simons i Albertson, Altunin i Henderson, els qui varen obtindre les seues senyes principalment en canals de rec de l'Índia, Pakistan, Egipte i posteriorment d'Estats Units. Entre estos es destaquen:

• Lacey, el método del qual està basat en la recopilació molts métodos anteriors;
• Blench, que és un dels més difosos;

• Simons i Albertson, permet considerar variacions en la resistència de les màrgens;
• Kondap , per permetre considerar paràmetros adicionals.

Aplicabilidad de la teoria de règim

La teoria de règim és aplicable en material cohesivo i arenenc. Com la majoria de les senyes adquirides per a l'obtenció de les fòrmules d'estos métodos han segut preses en canals en fondo i vores cohesivas, tenen una gran utilitat per al disseny de canals formats en eixe material. Per una atra part, el transport de material sòlit en suspensió, en la majoria dels canals observats, va ser menor a 500 ppm.

Els trams de rius en eixe tipo de material es troben en les planicies.