Mediciones Multicámara y Multimétodo para Experimentos de Hidromorfología en Laboratorio
Autores: Radice, Alessio; Zanchi, Barbara
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Realización
Experimentos de laboratorio hidromorfológicos
Tasa de alimentación de sedimentos
Perfil de la superficie libre
Elevación del lecho del canal
Técnicas de procesamiento de imágenes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La realización de experimentos de laboratorio hidromorfológicos sobre la propagación de frentes de sedimentos en aggradación o degradación requiere mediciones simultáneas de la tasa de alimentación de sedimentos, el perfil de la superficie libre y la elevación del lecho del canal. En este estudio, se emplearon cinco cámaras de acción y diferentes técnicas de procesamiento de imágenes para medir automáticamente todas las cantidades necesarias y con una resolución temporal adecuada. La medición de la tasa de alimentación de sedimentos se determinó mediante velocimetría de imágenes de partículas como una cantidad correlacionada: se utilizó la velocidad superficial del flujo de sedimentos a lo largo de un canal vibrante como un alimentador aguas arriba. El perfil de la superficie libre se midió disparando una serie de piezómetros conectados al canal. Cada tubo de piezómetro contenía una esfera negra flotante que podía ser reconocida utilizando herramientas para la identificación de partículas, determinando así la elevación de la superficie libre por encima de la sonda piezométrica. Finalmente, el perfil del lecho a lo largo del canal se midió en cualquier instante mediante detección de bordes, localizando la transición de una capa de agua a una capa de sedimentos en imágenes tomadas desde el lado del canal. El artículo describe la instrumentación y los métodos, presentando finalmente los resultados obtenidos de un experimento prototípico. Se discuten las potencialidades y limitaciones de los métodos propuestos, junto con algunas perspectivas sobre el uso futuro en campañas experimentales sistemáticas.
Descripción
La realización de experimentos de laboratorio hidromorfológicos sobre la propagación de frentes de sedimentos en aggradación o degradación requiere mediciones simultáneas de la tasa de alimentación de sedimentos, el perfil de la superficie libre y la elevación del lecho del canal. En este estudio, se emplearon cinco cámaras de acción y diferentes técnicas de procesamiento de imágenes para medir automáticamente todas las cantidades necesarias y con una resolución temporal adecuada. La medición de la tasa de alimentación de sedimentos se determinó mediante velocimetría de imágenes de partículas como una cantidad correlacionada: se utilizó la velocidad superficial del flujo de sedimentos a lo largo de un canal vibrante como un alimentador aguas arriba. El perfil de la superficie libre se midió disparando una serie de piezómetros conectados al canal. Cada tubo de piezómetro contenía una esfera negra flotante que podía ser reconocida utilizando herramientas para la identificación de partículas, determinando así la elevación de la superficie libre por encima de la sonda piezométrica. Finalmente, el perfil del lecho a lo largo del canal se midió en cualquier instante mediante detección de bordes, localizando la transición de una capa de agua a una capa de sedimentos en imágenes tomadas desde el lado del canal. El artículo describe la instrumentación y los métodos, presentando finalmente los resultados obtenidos de un experimento prototípico. Se discuten las potencialidades y limitaciones de los métodos propuestos, junto con algunas perspectivas sobre el uso futuro en campañas experimentales sistemáticas.