Correlación entre el coeficiente de rugosidad de Manning y el diámetro representativo del material de arrastre en lechos de ríos de alta montaña, Cajamarca - Perú

Abstract

La elección del coeficiente de rugosidad de Manning es fundamental al momento de determinar un caudal y con ello realizar un modelamiento hidrológico, e hidráulico para luego diseñar una estructura hidráulica. En general se tiene una gran dificultad para elegir el coeficiente de rugosidad de Manning (n) debido a la variabilidad de los sedimentos que componen el lecho de un cauce natural como es un río, pues a falta de datos de campo, casi siempre se recurre a valores muy generales dados en tablas, lo que origina cierta incertidumbre en los diseños y modelamientos hidráulicos realizados. Por lo que el objetivo de este trabajo fue encontrar la correlación entre el coeficiente de rugosidad de Manning y el diámetro representativo del material areno gravoso que constituye el cauce del río Chonta, ubicado en la zona andina del Perú. Se realizaron mediciones de velocidad y profundidad, empleando un molinete hidrométrico, así como el muestreo sedimentológico en el lecho del río a efecto de obtener en campo valores numéricos del coeficiente de rugosidad de Manning. Culminadas las etapas de campo y laboratorio se encontraron las siguientes ecuaciones: n=0,0438 · k(1/6) y n=0,2399 · k2−0, 0083 · k+0, 0276, donde n es el coeficiente de rugosidad de Manning y k corresponde al diámetro representativo del lecho del río, cuyo valor ha sido determinado en campo mediante un análisis granulométrico y corresponde al diámetro 30 (d30).