Transcript Diapositivas/25_09_Aforo_con_flotador?

COLEGIO DE
INGENIEROS DEL
PERÚ
CONSEJO DEPARTAMENTAL
DE PIURA
PUBLICACIONES DE:
GASTON BARRON FIGALLO
ING° CIP N° 432, 50
AÑOS DE COLEGIATURA
ADMINISTRACIÓN DE
RECURSOS HIDRAÚLICOS EN
LAS EXPLOTACIONES
AGRÍCOLAS
INTRODUCCIÓN
A través de la saga , que con esta publicación se inicia, el objetivo consiste en proporcionar a todos
los Ingenieros , con conocimientos, a nivel de usuarios , de Word y Excel interesados en el
manejo de recursos hídricos, técnicas modernas digitales que les permitan potenciar sus
capacidades:
Ahora bien empecemos ,con un procedimiento experimental en un medio rural:
El vertedero mas preciso para aforar caudales pequeños es el vertedero triangular de pared delgada
De los vertederos triangulares el de 90º es el mas recomendable por su facilidad de construcción así
sólo basta construir un cuadrado cortarlo por la diagonal y el molde para el vertedero queda
construido.
Además con sólo medir en él la altura H en agua se obtiene el caudal
Por las razones expuestas en esta diapositiva, de perfeccionamiento digital para ingenieros,
ilustramos ese tipo de vertedero, cuando se trata de medir caudales de suministro en una
explotación agrícola.
AFORO DE
CAUDALES
PEQUEÑOS
EN EL
FUNDO
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
EN UN MEDIO RURAL
AFORO CON FLOTADOR









Se selecciona un tramo recto y de sección revestida
uniforme en lo posible desprovisto de cualquier elemento
que interfiera con el paso del agua de una longitud
mínima de 30 metros (estacas equidistantes 0,1,2 y 3 con
sentido del flujo 0-->3) y se instala el vertedero en el
centro del tramo entre las estacas 2 y 3
Demarcamos al centro del tramo de 30 metros un sector
de 10 metros de largo (estacas 1 y 2)
Se lanza un flotador 3 metros antes de la estaca 1
Cronometramos el tiempo que tarda el flotador en
recorrer la distancia de 10 metros comprendida entre las
estacas 1 y 2
Calculamos el área de la sección transversal del canal
revestido.
Calculamos el caudal haciendo uso de las relaciones que
se indican en el cuarto Slide
Este método tiene la desventaja de que sus mediciones no
son muy precisas; pero en cambio resulta muy
económico.
V=L/t (m/s) A = (B+b)/2*(p+H) (m2)
Q = A*V*Fc.(m3/s)
EJEMPLO
 L = Longitud de recorrido del flotador (10m)
 t = Tiempo empleado en recorrer los 10 m (30.97 s)
 A = Área trapezoidal con B=1.4m, b=0.6m y Alt. de la
solera al nivel de agua en el vertedero H+p
=(0.55+0.65)m
 El parámetro *p* se indica gráficamente en la
siguiente figura correspondiente al modelo
hidraúlico de flujo ideal.
 Fc. = Factor de corrección Vmsumer / Vmsuperp
=(0.8)
 Con esta información de campo se obtiene
 Q = 0.310 m3/s
 Con H = 0.55 leído en el limnimetro del vertedero
 El tiempo se evalua como un promedio no menor de
5 eventos.
CONDUCCIONES NO REVESTIDAS I





Se selecciona un tramo recto y de sección
uniforme en lo posible desprovisto de cualquier
elemento que interfiera con el paso del agua de
una longitud mínima de 30 metros (estacas
equidistantes 0,1,2 y 3 con sentido del flujo 0->3) y se instala el vertedero en el centro del
tramo entre las estacas 2 y 3
Demarcamos al centro del tramo de 30 metros
un sector de 10 metros de largo (estacas 1 y 2)
Se lanza un flotador 3 metros antes de la estaca
1
Cronometramos el tiempo que tarda el flotador
en recorrer la distancia de 10 metros
comprendida entre las estacas 1 y 2
Calculamos el área de la sección transversal del
canal
CONDUCCIONES NO REVESTIDAS II
Para el cálculo de la sección tranversal de la
canalización tomamos el promedio de las areas
húmedas correspondientes a las estacas 0,1,2 y 3
 Cada área es calculada considerando que esta
constituida por triángulos y trapecios y que la
suma de estas areas parciales nos da el área de
la sección pertinente.
 En lo posible se tratará que las alturas de los
triángulos y trapecios tengan la misma medida.

Vertedero triangular, con
escotadura
Este vertedero es el que da
mediciones más exactas para
caudales inferiores a 10 l/s. Se
recomienda que la medición de la
altura del agua se haga a una
distancia 1,50 m. aguas arriba del
vertedero y no encima del
vertedero. La figura muestra un
vertedero triangular cuyo ángulo
es normalmente de 90º, siendo la
ecuación del caudal (donde h
representa la altura de carga *H*)
para esta condición de diseño (
alfa = 90º ), la siguiente:
FÓRMULA TEORICA
Vista frontal
Vista completa
ANOTACIONES escogidas de la bibliografía hidraúlica clásica:
La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a,
canales pequeños y corrientes que tengan escasos escombros y sedimentos. Los
tipos más comunes son el vertedero rectangular y el triangular. La cara de aguas
arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar
cuidadosamente conformado. La estructura delgada está propensa a deteriorarse
y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta.
El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas, porque la
sección transversal de la lámina vertiente muestra de manera notoria la variación
en altura.
La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero, puede
obtenerse matemáticamente haciendo las siguientes suposiciones del
comportamiento del flujo:
1. Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la
profundidad de acuerdo con la ecuación fundamental de la hidrostática
2. La superficie libre permanece horizontal hasta el plano del vertedero y todas las
partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la
superficie libre cae cuando se aproxima al vertedero).
3. La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del
vertedero es la atmosférica.
4. Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables.
El Parámetro básico
Se ha observado que para cualquier vertedero la superficie del agua
sobre la cresta e inmediatamente atrás de ella, asume la forma de
una curva, originando una superficie de contracción, llamada curva
de remanso. Se define la carga *H* como la distancia vertical entre
la cresta del vertedero y la superficie del agua en un punto donde
esta no sea afectada por la curvatura.
Para vertederos triangulares con escotadura se recomienda, como
ya lo hemos mencionado, que la medición de la altura del
agua se haga a una distancia 1,50 m. aguas arriba del
vertedero y no encima del vertedero.
AUSPICIADA POR CRESKO SA.
UNA EMPRESA FERREYCORP AL SERVICIO DE LA CONSTRUCIÓN EN EL
PAÍS
HTTP://WWW.CRESKO.COM.PE/
(COPIAR Y PEGAR EN LA BARRA DE DIRECCIONES)
PRÓXIMA PUBLICACIÓN :
GRAFICACIÓN DE DATOS
EXPERIMENTALES