Infor Hidraulica 1

7/26/2019 Infor Hidraulica 1

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AFORO DE CANALES

I. INTRODUCCION.

El presente informe de aforo nos muestra los mtodos para el clculo del

volumen de agua que pasa por una seccin por una unidad de tiempo, a ello se le

conoce como caudal. La medicin del gasto de agua que pasa por la seccin

transversal de un conducto natural o artificial (rio, riachuelo, canal, tubera de

agua), se conoce como aforo o medicin de caudales. Este clculo depende del

rea de la seccin la velocidad media del flu!o que pasa por ella. La importancia

del clculo se da por la necesidad de dise"o, demanda de agua, control decaudales, que auden a los ingenieros a utili#ar administrar me!or el recurso a

prevenir accidentes.

En el laboratorio de $idrulica se llev a cabo los tres mtodos de aforo de

canales abiertos% el mtodo del flotador, correntmetro &itot% utili#ando un

modelo de canal, con el fin de hallar el caudal correspondiente a cada tirante de

agua obteniendo as nuestra curva de calibracin para cada mtodo.

's mismo se llev a cabo en campo los mismos procedimientos esta ve# para elaforo de un canal de dimensiones reales. En el presente informe se detallaran los

procedimientos utili#ados los resultados hallados en la medicin de estos

caudales.

II. MATERIALES Y METODOS.


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Materiales

En laboratorio

odelo del canal de seccin rectangular longitud de m. delimitado con una lunatransparente para poder observar las medidas.

*orrentmetro. +ubo de &itot. egla de metal plstico -loque de tecnopor.

*ronmetro tiles de oficina (calculadora, bolgrafo, etc.).

En campo

*anal de medianas dimensiones -loque de tecnopor. egla de metal plstico /incha +ubo de &itot *ronometro

Mtoos

Mtoo el !lotaor"0. 1e selecciona un tramo considerable en metros se mide el tirante.2. 1e suelta en bloque de tecnopor o cualquier material flotante se hace la

medicin con el cronometro en el tramo seleccionado. (fig. 2). se reali#a dos o tres veces el proceso 2.3. 1e anotan los resultados en orden.

Mtoo e Corrent#metro"

0. 1e selecciona un punto donde se haga las mediciones.2. 1e calibra el correntmetro.. 1e sumerge el aparato a una profundidad del 456 del espe!o de agua. (7ig. )3. 1e repite el procedimiento en otro punto del canal, se anota las velocidades

medias. (7ig. 3)

Mtoo e $itot"


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%. 1e ubican 4 puntos representativos en la seccin transversal del canal,

apro8imados a 5.2 5.9 del tirante medido.&. 1e hace un esquema en un cuadernillo se enumeran estos puntos.'. 1e coloca el tubo de &itot en cada uno d estos puntos seleccionados. 1e lee

cuanto es el diferencial de $. (7ig. :)

(. 1e reali#an los clculos respectivos para hallar el caudal de los mtodos.(7ig. 4)

III. RE)ISI*N DE LITERATURA.

De!inici#n

'forar el agua es medir el caudal del agua. En ve# de caudal tambin se puede emplear

los trminos gasto, descarga.

Importancia

La medicin o aforo de agua del ro o de cualquier curso de agua es importante desde los

puntos de vista, para saber la disponibilidad de agua con que se cuenta.

Es importante para poder distribuir el agua a los usuarios en la cantidad deseada, para

saber el volumen de agua con que se riegan los cultivos, poder determinar la eficiencia

de uso de mane!o del agua de riego.

Mtoos e a!oro.

1on varios los mtodos que se pueden emplear para aforar el agua, la maora basados

en la determinacin del rea de la seccin la velocidad, para lo cual se utili#a la

frmula;

Los mtodos ms utili#ados son;

a+ CORRENT*METRO.

La velocidad media del agua se determina por medio del correntmetro.

E8isten varios tipos de correntmetros, siendo los ms empleados los de hlice que son

de varios tama"os% cuando ms grandes sean los caudales o ms altas sean las

velocidades, maor debe ser el tama"o del correntmetro.

&ara obtener la velocidad media de un curso de agua se deben medir la velocidad en dos,

tres o ms puntos, ubicados a diversas profundidades de la seccin del canal.


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b+ FLOTADOREste mtodo se utili#a cuando no se dispone de equipos de medicin% para medir la

velocidad del agua, se usa un flotador con l se mide la velocidad superficial del agua%

pudiendo utili#arse como flotador, un peque"o peda#o de madera, corcho, una peque"a

botella lastrada. &ara el clculo del caudal se utili#a la siguiente frmula;

1e recomienda utili#ar el mtodo del flotador, para aforos de caudales no menores de

5.2:5 m


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Es un aparato que mide la presin, pero nosotros medimos con auda de una

regla metlica la diferencia de altura que se genera al ingresar agua al tubo debido a la

presin que se genera. *on esta variacin de altura respecto al nivel de agua se

determina la velocidad media. &ara ello se utili#a la siguiente frmula;

I). RESULTADOS.

FLOTADOR"

LA,ORATORIO

C2aro %. C2aro e atos para la 3r4!ica el Flotaor

Q (l/s) Y (cm)

Gruo ! 3"#2$! !3Gruo 2 !!#$! %#%Gruo 3 3$#!$ !&Gruo & 2" !!#'

>onde

?m ; ?elocidad media (m < s)

g ; gravedad D=.90 (m


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3ra!ica %. C2r0a e calibraci#n por el mtoo el Flotaor

! !$ 2 2$ 3 3$ & &$

2

&

'

%

!

!2

!&

!'

(x) = 3#*2 x+#3$,- = #"3

.oer ()

Q (l/s)

Y (cm)

CAM$O

C2aro %.% C2aro e atos para la 3r4!ica el Flotaor

Q (l/s) Y (cm)

Gruo ! !%#3& #!&Gruo 2 "2$*#!& #33Gruo 3 !*3#'' #$!

3ra!ica %.% C2r0a e calibraci#n por el mtoo el Flotaor


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2 & ' % !

#!

#2

#3

#&

#$

#'(x) = 0 x+2 1 #!x 0 #&",- = !

.olnomial ()

Q (l/s)

Y (m)

CORRENT*METRO"

LA,ORATORIO

C2aro &. C2aro para la 5r4!ica el Corrent#metro

Q (l/s) Y (cm)

Gruo ! 3$#2323 !3

Gruo 2 2#' %#%Gruo 3 3'#3' !&Gruo & 2% !!#'

3r4!icas &. 3r4!ica e la c2r0a e calibraci#n el Corrent#metro.


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!% 2 22 2& 2' 2% 3 32 3& 3' 3%

2

&

'

%

!

!2

!&

!'

(x) = #%* x+#**,- = #"%

.oer ()

Q (l/s)

Y (cm)

CAMPO

C2aro &. & C2aro para la 5r4!ica el Corrent#metro

Q (l/s) Y (cm)

Gruo ! !2' #!&Gruo 2 2!3#%& #33Gruo 3 2'3#"2 #$!

3ra!ica &.& C2r0a e calibraci#n por el mtoo el Flotaor

!!2!&!'!%2222&2'2%

#!

#2

#3

#&

#$

#'

(x) = x+2 0 x 1 #!$,- = !

.olnomial ()

Q (l/s)

Y (m)


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TU,O DE $ITOT"

LA,ORATORIO

C2aro '. C2aro e atos para el Mtoo e $itot

Q (l/s) Y (cm)

Gruo ! 3%#%* !3Gruo 2 !*#%' %#%Gruo 3 3*% !&Gruo & 2%#3$ !!#'

3r4!ica '. 3r4!ica e calibraci#n el Mtoo e $itot

!$ 2 2$ 3 3$ &

2

&

'

%

!

!2

!&

!'

(x) = !#'$ x+#$%,- = #"3

.oer ()

Q (l/s)

Y (cm)

CAM$O

C2aro '.' C2aro para la 5r4!ica el Corrent#metro

Q (l/s) Y (m)

Gruo ! "!#* #!&Gruo 2 22*#%' #33Gruo 3 ""#23 #$!

3r4!ica '.' 3r4!ica e calibraci#n el Mtoo e $itot


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$ !

#!

#2

#3

#&

#$

#'(x) = 0 x+2 1 x 0 #2,- = !

.olnomial ()

Q (l/s)

Y (m)

). DISCUSIONES.

*on el mtodo del flotador obtuvimos velocidades superficiales, mientras que con

los mtodos de &itot correntmetro obtuvimos velocidades medias.

*on los resultados obtenidos en los tres casos, podemos apreciar que a medida

que el valor de FGH (tirante) aumenta el caudal FCH del flu!o de agua que atraviesa

en una determinada seccin rectangular, es decir que ha una relacin directa

entre ambas variables pero no en forma proporcional, sino segIn las grficas

obtenidas.

La lnea de tendencia que representa ms la informacin del grafico es de la *urva

del todo del *orrentmetro, Ga que est ms cercano a 0 a diferencia de las

otras lneas de tendencia de los otros 2 mtodos.

Jbservando las curvas calibracin el perfil de velocidades, notamos que e8iste

influencia de los lados fondo del canal as como tambin de la superficie en el

paso de agua por dicho canal, refle!ndose en la disminucin de la velocidad parael caso del mtodo del 7lotador, a que el to#o de +ecnopor lleg a topar con las

paredes del canal.

'l comparar los resultados de los tres mtodos anali#ados, podemos ver que

e8iste una diferencia considerable respecto al caudal en la maora de los

resultados, pero en algunos casos esta diferencia es mnima.


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)I. CONCLUSIONES.

1e hall el caudal en el laboratorio mediante tres mtodos de reavelocidad; &itot,

correntmetro flotador. En los cuales hubo cierta variacin en los resultados

obtenidos por estos mtodos. En especial en el ensao elaborado en campo.

El ensao de aforo la medida de un canal abierto, nos muestra el mtodo que

podemos usar para aplicarlos en ros, canales de irrigacin, acequias, otros, como

puede ser el tubo de &itot, su importancia es el saber calcular el caudal del canal

en una determinada seccin del canal, este ensao debe de ser reali#ado en la

parte del canal que no provoque irregularidades en el flu!o es decir en aguas

parcialmente constante.

El tubo &itot nos muestra que las velocidades m8imas se obtuvieron a pocos

centmetros del nivel del agua en la lnea central del ancho del canal las mnimas

se obtuvieron en las medidas cercanas a las paredes base del canal.

El mtodo del flotador tambin nos dar la medida apro8imada del caudal en un

curso de agua podemos aplicarlo si se presenta en surcos de un sembro

necesario para determinar cul es la volumen que trascurre el agua por segundo.

'l comparar la grfica de curvas de calibracin del correntmetro, flotador &itotpodemos observar a medida que tengamos maor tirante maor ser el caudal

e8isten estas similitudes siendo as que por el mtodo de &itot los caudales son

menores.

El ensao se hi#o en un sistema a flu!o libre de un canal rectangular. En el cual, el

grado de asociacin entre las dos variables de caudal tirante es positivo alto,

es decir la variacin que sufre a una afecta a la otra directamente.

Las paredes del canal as como la superficie del mismo e!ercen fuer#as que van

en contra del flu!o de agua, disminuendo la velocidad si se est ms cercano. La

velocidad m8ima de un flu!o de agua no se encuentra en la superficie, sino

cercana a esta por deba!o


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La lnea de tendencia que me!or describe la informacin depositada es la

&olinomica, guardando una coherencia cercana al 0556 entre el dato de caudal

calculado el tirante.

La curva de descarga nos sirve para conocer el caudal por medio del nivel de

agua.

&ara fines de campo, el mtodo ms idneo es sin duda el del correntmetro, pero

eso va a depender de cuanto caudal circule por el ro o canal, a que se

necesitara de un operario dentro del agua. &ara cuestiones de solo darnos una

idea, el mtodo del flotador es buena, siempre en cuando se trate de ros o

canales uniformes.

)II. REFERENCIAS.

$idrulica de canales abiertos, ?en +e *hoK 0==3.

$idraulica de canales, 8imo ?illon -.

)III. ANE6OS.

Obser0aciones"0) 'ntes de iniciar el ensao, se tiene que escoger un lugar o una seccin que este

en un tramo del canal que no tenga turbulencias, ni alteraciones en el flu!o, es

decir que el agua que pasa sea constante en flu!o sea significativa las medidas.

&+ 'ntes de utili#ar el correntmetro es importante calibrarlo.

'+ El correntmetro se coloca en la direccin del sentido del flu!o de agua.

(+ La parte inferior del correntmetro se coloca al 456 del tirante por deba!o del nivel

de agua.

7+ Es indispensable colocar el correntmetro en cero, verificar que se encuentre en

la opcin de velocidad media en m


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METODO DEL FLOTADOR

$ea8o e Tecnopor Cron#metro

METODO DEL CORRENT*METRO


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Uso el Corrent#metro

METODO DEL TU,O DE $ITOT


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Colocaci#n el t2bo e $itot para meiciones.

C4lc2los para 9allar los ca2ales.

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