Practica de Campo -Aforador Rbc

“UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI” ING. CIVIL 2012 - I

FACULTAD DE INGENIERÍASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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Realizado por : CUTIMBO CHOQUE, Wilber. PACOTICONA MONTALICO, Marcial. RODRIGUEZ VERA, Marco

CICLO : X

DOCENTE : Ing. Emershon Escobedo C.

MOQUEGUA – PERU

2012


INTRODUCCION

En este presente informe de campo y de recopilación de datos sobre el caudal

existente en el Rio Moquegua realizado con un aforador RBC,se ha intentado abarcar todo lo

referente a la metodología de toma de datos en campo realizada por el grupo; además de la

aplicación de lo aprendido en clases, considerando solo los temas de una relevancia superior;

pero que a la vez sea conciso, concreto y comprensible para todo el que lo lea.

A través de este informe de campo de medición de caudales con el aforador RBC se

pretende aplicar lo aprendido en las aulas y aprender de esta experiencia con el fin de evitar

errores en la aplicación de medición de caudales en la vida profesional y con ello encontrar

afinidad hacia ciertos temas, metodologías y enfoques que te permitirán la obtención de un

conocimiento profundo para el desarrollo profesional y aplicación a proyectos de desarrollo.

Esperando que este sea de su agrado,damos inicio con el desarrollo del presente

informe.

PRACTICA DE CAMPO

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MEDICION DE CAUDAL - DISEÑO DE AFORADOR RBC

INTRODUCCIÓN:

Los aforadores RBC se utilizan para medir la cantidad de agua que fluye por un canal de riego, por ejemplo. En comparación con los aforadores conocidos, como el WSC o el Parshall, el aforador RBC es el más preciso. Ha sido desarrollado especialmente para ser utilizado en cursos de agua o canales pequeños (canales de riego, canales de entrada y salida, capas arables, arroyos y similares).

DATOS DE RECOLECCION (UBICACIÓN): REGION: MOQUEGUA. PROVINCIA: MARISCAL NIETO. DISTRITO: MOQUEGUA. CPM LOS ANGELES. ZONA: QUILANCHA (Puente Quilancha).

Aplicaciones: Medición de cantidad de agua de riego que fluye a un campo.

Ventajas: Instrumento sencillo, fiable y fácil de utilizar. Los resultados de la medición son fáciles de leer. La información de la velocidad de paso del agua está disponible enseguida. Ligero y de tamaño compacto. Cuatro medidas estándar para cualquier tipo de estudio.

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En los últimos años se han desarrollado unos aforadores sencillos para medir el agua en los canales de riego. Los medidores son fáciles de construir en los canales existentes, las medidas son de mucha exactitud y las pérdidas de carga son mínimas. El perfil del aforador en un canal v una sección de ello se muestra en la siguiente figura. Las dimensiones más importantes son la altura del lomo, S, y la longitud del lomo, L.

La instalación más sencilla en una acequia de tierra consiste enconstruir un tramo de acequia de hormigón con fondo a nivel cero y paredesverticales (sección rectangular uniforme) y luego se construye elresalto y la rampa.Hay que aclarar que este es un caso particular (con paredes verticales)que simplifica mucho los cálculos y construcción en campo,mientras que en el aforador de cresta general se pueden visualizar susparedes inclinadas:

Para diseñar un aforador de cresta ancha se debe conocer: el ancho de la acequia o canal donde se construirá. el caudal máximo que se pretenda medir.

Para conocer el caudal aproximado que circula por una acequiadonde se pretende instalar el aforador, una manera rápida es calcular lavelocidad media del agua y el área o sección transversal, ya que elcaudal (Q) es igual a la Velocidad media multiplicada por el Área (ya vistoanteriormente).Para calcular la velocidad media de la sección (Vmedia) tomamos untramo de la acequia, por ejemplo unos 10 m (medido con cinta métrica),señalándolo con dos estacas. Se arroja un flotador (trozo de madera ocorcho) un poco antes de la primera marca y medimos con un cronómetroel tiempo que tarda en recorrer esos 10 m, supongamos unos 15segundos.

Una vez elegido el lugar para hacerlo, lo que primero se hace esconstruir un tramo de la acequia en hormigón, con el fondo a nivel ceroy las paredes verticales, de manera de tener una sección rectangularuniforme.El ancho debe ser algo mayor que el de la acequia, para que unavez construidas las paredes, tenga el ancho buscado.

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La parte superior del resalto debe tener nivel cero en todos lossentidos.Una vez que ha fraguado el resalto se construye la rampa, con ellargo de 0,30 m (Lb). Aquí también la terminación del resalto y la rampadebe ser perfectamente lisa.Una vez que se ha construido el aforador hay que colocar la escalahidrométrica que indique el caudal que circula para cada altura deagua.

CALIBRACION ANALITICA:Para calibrar el Aforador RBC, se debe considerar que siempre debe funcionar bajo la condiciónde flujo libre. En la Figura se muestra las dimensiones caracteristicas del perfil del aforador RBC.

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La distancia Lb es aproximadamente igual a 2 veces p1, y la distancia La debe de ser mayor a h1max.La distancia p1 se obtiene de la ecuación:

Donde:y1 = Tirante de agua en el canal, (m).h1 = Carga sobre el vertedero, (m).

El Coeficiente de descarga Cd se obtiene de la figura 4.17, y es función de la relación h1/L.El Coeficiente Cd también se puede obtener de la ecuación:

La ecuación de descarga para los aforadores RBC, se escribe:

Donde:Q = Caudal que pasa por el aforador RBC (m3/seg).Cd = Coeficiente de descarga.Cv = Coeficiente de velocidad de aproximación.bc = Ancho de cresta vertedera (m).h1 = Carga sobre la cresta vertedera (m).

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p1= y1 .h1

Cd=( h1L

−0 .07)0.018

Q=Cd .Cv .23.√ 2g3.bC .h1

1 .5


MEDIDOR PARSHALL

INTRODUCCIÓN

Llamado así por el nombre del ingeniero de regadío estadounidense que lo concibió, se describe técnicamente como un canal venturi o de onda estacionaria o de un aforador de profundidad crítica. Sus principales ventajas son que sólo existe una pequeña pérdida de carga a través del aforador, que deja pasar fácilmente sedimentos o desechos, que no necesita condiciones especiales de acceso o una poza de amortiguación y que tampoco necesita correcciones para una sumersión de hasta el 70%. En consecuencia, es adecuado para la medición del caudal en los canales de riego o en las corrientes naturales con una pendiente suave.El medidor Parshall es uno de las estructuras más antiguas y usadas para la medición de caudales en canales abiertos; puede ser construido de madera, metal y de concreto, según la magnitud de los canales y caudales a medir.El medidor Parshall posee una precisión muy buena, puede funcionar a flujo sumergido o a flujo libre y su operación es relativamente sencilla. Estos medidores abarcan un 3 rango de medición que va desde 1 lps hasta 85 m3/s.

FIGURA 01 - Canal de aforo Parshall con un caudal libre y un registrador de nivel

DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA:

El medidor básicamente consta de tres partes, un canal de entrada, una garganta y un canal de salida, tal como se puede ver en la Figura Nº 2.a) Canal de entrada, es un canal con paredes verticales y simétricas; este canal converge a la garganta del aforador en una proporción de 5:1 y su plantilla de fondo es horizontal.b) Garganta, es un canal con paredes verticales y paralelas, su plantilla de fondo posee una pendiente en la proporción de 2.67:1; al final de la garganta inicia el canal de salida.

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http://www.fao.org/docrep/T0848S/t0848s0q.jpg


c) Canal de salida, es un canal con paredes verticales y divergentes, el fondo de este canal posee una inclinación hacia arriba (contra pendiente). A la arista que se forma en la confluencia del fondo de la garganta con el fondo del canal de salida se le llama cresta y se denota por la letra W.

FIGURA 2

En la Figura 2, se muestra las siguientes dimensiones:

W = tamaño de la canaleta o ancho de garganta en pulg. o pies.A = longitud de la pared lateral de la sección convergente.2/3A = distancia desde el final de la cresta hasta el punto de medición.B = longitud axial de la sección convergente.C = ancho del extremo de aguas debajo de la canaleta.D = ancho del extremo de aguas arriba de la canaleta.E = profundidad de la canaleta.F = longitud de la garganta.G = longitud de la sección divergente.K = diferencia de nivel entre el punto mas bajo de la canaleta y la cresta.M = longitud del fondo de aproximación.

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N = profundidad de la depresión en la garganta debajo de la cresta.P = ancho entre dos extremos de las paredes curvadas.R = radio de curvatura de las paredes curvas.X = distancia horizontal desde el punto más bajo de la garganta hasta el punto de medición Hb.

Para obtener las dimensiones reales para varios tamaños de canaletas Parshall véase la Tabla 1 que incluye las dimensiones típicas para los medidores hasta 10 pies, y la Tabla que incluye las dimensiones y capacidades a flujo libre para varios anchos de garganta (anexo A).

TABLA 1 Dimensiones típicas de medidores Parshall en (cm.)(Fuente: J.M. de Azevedo Netto).

La operación de este aforador es sencilla, de inspeccionar, de verificar si está sufriendo degradación o si está siendo operado incorrectamente.

El medidor Parshall se ubica sobre la sección del canal que se desea aforar, para su instalación se procede de la siguiente manera:a) La dirección del flujo en el canal, debe estar alineada al eje de la estructura. El flujo debe llegar de forma suave, libre de turbulencia y debe estar uniformemente distribuido a través de la sección del canal.b) El aforador se instala para operar en condiciones de flujo libre, y esto ocurre cuando la elevación de la superficie del agua a la salida de la garganta no es lo suficientemente alta como para generar remanso.c) En la mayoría de los casos el aforador está fijado al piso, elevado respecto al nivel del fondo del canal, para prevenir sumergencia excesiva, dicho desnivel es igual al 70% de la sumergencia y a su vez representa la pérdida de carga sobre la estructura.d) El aforador está fijado tal que la elevación del agua en h1 es mayor al nivel normal de la superficie del agua a la salida del aforador, en una cantidad igual a la perdida de carga. La perdida de carga es igual a la diferencia entre h1 y 0.7h1 ó también es igual a 0.3h1.

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En la Tabla Nº 4.2 se presenta las capacidades de descarga de los aforadores Parshall según su geometría y en la Tabla Nº 4.3 se muestran sus características geométricas (ver también la Figura Nº 4.6)

Tabla N° 4.2: Capacidades de Descarga para Aforadores Parshall (Ackers, 1978)

En este cuadro se puede apreciar que cada tamaño de ancho de la garganta de un aforador Parshall, tiene sus características particulares; por lo que, podemos indicar que tendrán su rango de descargas, su ecuación matemática, rango de cargas y su coeficiente de sumergencia diferentes para cada tamaño de W.

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W A B C D E L G K M N P X Y76.200 467 457 178 259 457 152 305 25 57 25 38

152.400 621 610 394 397 610 305 610 76 305 114 902 51 76228.800 879 864 381 575 762 305 457 76 305 114 1080 51 76304.800 1372 1343 610 845 914 610 914 76 381 229 1492 51 76457.200 1448 1419 762 1026 914 610 914 76 381 229 1676 51 76609.600 1524 1495 914 1206 914 610 914 76 381 229 1854 51 76914.400 1676 1645 1219 1572 914 610 914 76 381 229 2222 51 76

1219.200 1829 1794 1524 1937 914 610 914 76 457 229 2711 51 761524.000 1981 1943 1829 2302 914 610 914 76 457 229 3080 51 761828.800 2134 2092 2134 2667 914 610 914 76 457 229 3442 51 762133.600 2286 2242 2438 3032 914 610 914 76 457 229 3810 51 762438.400 2438 2391 2797 3397 914 610 914 76 457 229 4172 51 76

Tabla Nº 4.3: se muestran sus características geométricas

Nota: Las unidades de medida de la Tabla Nº 4.3 están en mm.

Las ventajas del uso de aforadores Parshall radican en lo siguiente:a) Su forma no permite acumular sólidos en ninguna parte del aforador.b) El diseño hidráulico del aforador Parshall permite que el caudal sea una función lineal de la altura del tirante h1 a la entrada del dispositivo.c) El error de medición, cuando funciona como flujo libre es del 3%, y cuando funciona a flujo sumergido, el error de la medición es del 5%.

VENTAJAS DE LOS MEDIDORES PARSHALLLas ventajas de los medidores Parshall, que pasan factores ya señalados, pueden ser resumidas como sigue.

o Gran facilidad de construcción.

o Bajo costo de ejecución.

o No hay sobre elevación del fondo.

o No hay peligro de formación de depósitos debido a materias en suspensión, siendo por

ello de gran utilidad en el caso de alcantarillas o de aguas que llevan sólidos en suspensión.

o Pueden funcionar como un dispositivo en que una sola medición de H es suficiente.

o Gran habilidad en soportar sumergencias elevadas, sin alteración de caudal.

o Medidores Parshall de los más variados tamaños, ya fueron ensayados hidráulicamente,

lo que permite su empleo en condiciones semejantes, sin necesidad de muchos ensayos o aforos.

FUNCIONAMIENTO:El medidor Parshall funciona en dos casos bien diferenciados:

a) Con carga libre.b) Con descarga sumergida o ahogada.

Cuando el agua llega a la cresta del medidor se precipita siguiendo el piso descendente de la garganta, hasta que al salir de ella, empieza a perder velocidad y como esta es menor en el canal de aguas abajo, se produce un salto hidráulico cerca del extremo inferior de la garganta,

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el salto se localizara más lejos para caudales grandes, más cerca para caudales pequeños, lo que significa que la carga Hb variar haciéndose más pequeña o aumentando hasta ser igual a Ha.La localización del salto es afectada igualmente por la elevación de la cresta sobre la plantilla del canal asi como también por la diferencia de elevación de la plantilla en los canales aguas arriba y aguas abajo de la estructura.

a) Descarga LibreCuando el escurrimiento es libre, el caudal aguas debajo de la estructura no obstaculisa a la descarga por la garganta y en este caso la carga Hb es considerablemente menor que la carga Ha, la descarga libre puede acontecer de dos maneras:Sin salto hidráulico: este caso se presenta cuando el tirante aguas abajo del medidor es muy pequeño en relación al nivel de la cresta del medidor y físicamente se manifiesta con una circulación libre del agua en el medidor, sin producir ninguna turbulencia o cambio brusco del tirante del agua.Con salto hidráulico: este caso se presenta cuando el tirante aguas abajo del medidor es lo suficientemente grande con respecto al nivel de la cresta y por lo tanto el agua trata de recuperar el nivel de aguas abajo, lo cual se hace bruscamente, produciendo el salto hidráulico, siempre y cuando el salto hidráulico se produzca fuera de la garganta el escurrimiento será libre.

b) Descarga SumergidaCuando el caudal aguas debajo de la estructura obstaculisa la descarga por la garganta, se tiene escurrimiento sumergido y en este caso la carga Hb difiere poco de la carga Ha siendo el caudal función en dos cargas Ha y Hb es decir cuando la mira en b marca una altura de agua Hb se dice que el medidor funciona con cierto grado de sumergencia.

Sumergencia A la relación:

Se le conoce como grado de sumergencia o grado de sumersión y es la que determina si en un momento dado, el medidor trabaja libre o con sumersión, estas características de escurrimiento están determinadas con los siguientes valores:Parshall demostró que cuando la sumergencia es mayor de 0.95 la determinación del gasto se vuelve muy incierta debiendo adoptarse S= 0.95 como valor máximo.

CALIBRACIÓN EN EL CAMPOLa calibración en campo se realiza de la siguiente manera:a) Se realiza el mantenimiento y la limpieza de la estructura, en especial sobre las reglas del aforador.b) Con la ayuda de un correntómetro se mide el caudal que pasa por el aforador, simultáneamente se toma la lectura sobre la regla graduada que se encuentra aguas arriba del aforador, con esto se logra una relación de la carga h con el caudal Q.c) Se realiza el paso b), tantas veces como varíe el caudal que pasa por el aforador, al final se construye una curva de elevaciones de carga h vs caudales Q. 1

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S= HbHa


d) El paso c) se debe repetir un mínimo de tres veces; luego se deben dibujar las curvas de calibración sobre una misma escala grafica, y allí se debe dibujar una curva de ajuste que represente el promedio de las curvas de calibración. Lo anterior nos permite minimizar los errores de lectura en campo. En el desarrollo de la calibración de los limnímetros se detalla el procedimiento para la obtención de la curva de ajuste.e) La calibración del aforador Parshall que funciona sumergido es difícil, por lo que se recomienda que la calibración necesariamente debe de ser analítica.

MEDICIÓNLa medición en los aforadores Parshall se da bajo dos condiciones, (a) cuando el flujo es libre y (b) cuando el flujo es sumergido; se recomienda que el aforador siempre funcione a flujo libre, sin embargo en caso trabaje sumergido la medición del caudal tiene buena aproximación, siempre y cuando el grado de sumergencia sea menor a 0.95; para valores mayores la medición del caudal se torna incierta.

1. DISEÑO DE MEDIDOR RBC Q= 250 lts/seg

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Paso N°01

En función a las propiedades iniciales del canal y al caudal máximo que se puede presentar y soportar la sección; Con la tabla 3.1 obtenemos las primeras dimensiones del aforador RBC:

Paso N°02

Determinamos la carga de agua referida al resalto (h1) con la tabla 3.2 o mediante la ecuación general de descarga:

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∆ H=0.022mbc=0.7m P1=0.225m


De la ecuación general de descarga obtenemos:

Valores obtenidos de tabla resumida:

C1=2.276

C2=0.0045

U=1.7597

h1=( QC1 )

1 /U

−C2

h1=( 0.252.276 )1

1.7597−0.0045→ →→ →

Paso N°03

Determinamos la pérdida de carga mínima en el aforador según el modelo de vertedero elegido:

De la tabla 3.1

∆ H=0.022m

De formula dada:

∆ H=0.1∗h1→ →→ → ∆ H=0.1∗0.281→→ →→ ∆ H=0.028m

Escogemos el mayor de ambos valores para el diseño el cual es:

Paso N°04

Calculamos la máxima altura a la que llegara el agua en la entrada

Y 1=h1+P1→→ → →→ Y 1=0.281+0.225

Paso N°05

Comprobamos que se mantenga el flujo modular haciendo que se cumpla la siguiente relación:

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Y 1=0.506m

∆ H=0.028m

h1=0.281m


h1+P1−Y 2>∆ H → → →0.056m>0.028m … ..Ok ‼!cumplecon la condicon

Paso N°06

Calculamos la profundidad mínima en la sección del canal incluyendo el borde libre de la sección de canal:

dmin=1.2∗h1+P1→ →→ dmin=1.2∗0.281+0.225

dmin<d ………Ok ‼‼!se cumple la relacion

Paso N°07

Comprobamos que se mantenga el resguardo mínimo para el modelo de vertedero elegido:

resg=d−dmin →→ resg=0.70−0.562…resg=0.138m

Paso N°08

Calculamos las longitudes de la transición convergente, la longitud de la contracción (cresta) y la distancia de colocación del limnímetro:

La=h1max →→ → La=0.34m

condicional ……. …… ..La¿h1max → →→ La=0.35m

Lb=2∗P1→ → → Lb=2∗0.225→ →→ →

L=1.5∗h1→→ → L=1.5∗0.281→ →→ L=0.421m

condicional ……………… L>1.5∗h1

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L=0.45m

Lb=0.45m

La=0.35m

resg=0.140m

dmin=0.562m


2. MODELAMIENTO 3D DE AFORADOR RBC

Isométrico De La Cuña De Aforador

Vista Perfil De Cuña

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Vista frontal de cuña

Vista Frontal De Aforador

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Isométrico de aforador

3. CURVA DE CALIBRACIÓN PARA AFORADOR RBC – MODELO Cm

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DATOS DE CALIBRACION

Q=C1 ¿(h1+C2)U

TABLA PARA CURVA DE CALIBRACION

H1 Q (m3/seg)Q

(Lts/seg)0.04 m 0.010 9.5210.06 m 0.018 18.2960.08 m 0.026 26.4330.09 m 0.036 35.8290.11 m 0.046 46.4330.12 m 0.058 58.2030.14 m 0.071 71.1020.15 m 0.085 85.1000.17 m 0.100 100.1710.18 m 0.116 116.2910.20 m 0.133 133.4390.21 m 0.152 151.5950.23 m 0.171 170.7420.24 m 0.191 190.8650.26 m 0.212 211.9480.27 m 0.234 233.9780.29 m 0.257 256.9420.30 m 0.281 280.8280.32 m 0.306 305.6260.33 m 0.331 331.323

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DATOS PARA CURVA D CALIBRACION

Modelo Vertedero Cm

C1 2.276C2 0.0045U 1.7597

h1 min 0.040 mh1 max 0.340 mQ min 0.010 m3/segQ max 0.380 m3/seg


CALIBRACION DE LECTURAS DE LIMNIMETRO

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0.00 m 0.05 m 0.10 m 0.15 m 0.20 m 0.25 m 0.30 m 0.35 m0.000

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

CURVA DE CALIBRACION

Series2

CARGA DE AGUA (m)

CAUD

AL (l

ts/s

eg)

0.00 m 0.05 m 0.10 m 0.15 m 0.20 m 0.25 m 0.30 m 0.35 m0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

CURVA DE CALIBRACION

Series2

CARGA DE AGUA (m)

CAUD

AL (m

3/se

g)


CALIBRACIONDE LIMNIMETRO

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VERTICAL INCLINADO0.040 m 0.057 m0.050 m 0.071 m0.060 m 0.085 m0.070 m 0.099 m0.080 m 0.113 m0.090 m 0.127 m0.100 m 0.141 m0.110 m 0.156 m0.120 m 0.170 m0.130 m 0.184 m0.140 m 0.198 m0.150 m 0.212 m0.160 m 0.226 m0.170 m 0.240 m0.180 m 0.255 m0.190 m 0.269 m0.200 m 0.283 m0.210 m 0.297 m0.220 m 0.311 m0.230 m 0.325 m0.240 m 0.339 m0.250 m 0.354 m0.260 m 0.368 m0.270 m 0.382 m0.280 m 0.396 m0.290 m 0.410 m0.300 m 0.424 m0.310 m 0.438 m0.320 m 0.453 m0.330 m 0.467 m0.340 m 0.481 m

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4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE AFORADOR PARSHALL

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0.000 m 0.100 m 0.200 m 0.300 m 0.400 m 0.500 m 0.600 m0.000 m

0.050 m

0.100 m

0.150 m

0.200 m

0.250 m

0.300 m

0.350 m

0.400 m

f(x) = 0.707106781186547 xR² = 1

RECTA DE AJUSTE DE LIMNIMETRO

RECTA DE AJUSTE DE LIMNIMETROLinear (RECTA DE AJUSTE DE LIMNI-METRO)

MEDIDA DE CARGA INCLINADA DE AGUA (m)

MED

IDA

DE C

ARGA

VER

TICA

L DE

AGUA

(m)


CARACTERISTICAS DE MEDIDOR PARSHALL

De la tabla 4.2, escogemos el ancho de la garganta W (mm):

SELECCION DE LA DIMENSION DE LA GARGANTA

ANCHO DE LA

GARGANTA W (mm)

INTERVALO DE DESCARGA

ECUACION DE GASTO

INTERVALO DE CARGA

GRADOSUMER.

Qmin (lit/seg)

Qmax(lit/seg)

Q (m3/seg), h1 (m)

h1min (m)

h1max (m) S =hw/h1

76.20 0.77 32.10 0.177h11.550 0.030 0.330 0.500

152.40 1.50 111.10 0.381h11.580 0.030 0.450 0.600

228.80 2.50 251.00 0.535h11.530 0.030 0.610 0.600

304.80 3.32 457.00 0.691h11.520 0.030 0.760 0.700

457.20 4.80 695.00 1.056h11.538 0.030 0.760 0.700

609.60 12.10 937.00 1.428h11.550 0.046 0.760 0.700

914.40 17.60 1427.00 2.184h11.566 0.046 0.760 0.700

1219.20 35.80 1923.00 2.953h11.578 0.060 0.760 0.700

1524.00 44.10 2424.00 3.732h11.587 0.076 0.760 0.700

1828.80 74.10 2929.00 4.519h11.595 0.076 0.760 0.700

2133.60 85.80 3438.00 5.312h11.601 0.076 0.760 0.700

2438.40 97.20 3949.00 6.112h11.607 0.076 0.760 0.700

DATOS:Ancho de Garganta (W) = 304.80 mmAncho de Garganta (W) = 0.3048 mQ = 0.691h1

1.52

h1min= 0.030 m.h1max = 0.76 m.

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DETERMINANDO LOS VALORES DE“m” y “n”

DETERMINANDO LOS VALORES DE m Y n

W (m) m n W (m) m n0.15 0.3812 1.58 4.5 10.79 1.60.3 0.68 1.522 5 11.937 1.60.5 1.161 1.542 6 14.229 1.6

0.75 1.774 1.558 7 16.522 1.61 2.4 1.57 8 18.815 1.6

1.25 3.033 1.579 9 21.107 1.61.5 3.673 1.588 10 23.4 1.6

1.75 4.316 1.593 11 25.692 1.62 4.968 1.599 12 27.985 1.6

2.5 6.277 1.608 13 30.278 1.63 7.352 1.6 14 32.57 1.6

3.5 8.498 1.6 15 34.863 1.64 9.644 1.6

INTERPOLACIÓN (m) INTERPOLACIÓN (n)0.30 0.680 0.30 1.522

0.3048 x 0.3048 x0.50 1.161 0.50 1.542

m = 0.6915 n = 1.5225

GRADO DE SUMERGENCIA:S =hw/h1

S=14/18S=0.77778

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ECUACION DE CAUDAL PARA FLUJOSUMERGIDO

Q = 0.691544 x h1 ^1.52248- C

DETERMINANDO LA CURVA DE DESCARGA

DATOS:w = 0.3048m = 0.6915n = 1.5225

CARGASUMERCIONS = 0.77778

h1 (m)C

(m3/s)Q

(m3/s)0.030 0.00209 0.001230.100 0.00261 0.018160.180 0.00400 0.046810.200 0.00448 0.055180.250 0.00596 0.077830.300 0.00782 0.102780.350 0.01006 0.129790.400 0.01269 0.158690.450 0.01572 0.189320.500 0.01916 0.221560.550 0.02301 0.255300.600 0.02727 0.290460.650 0.03195 0.326960.700 0.03706 0.364720.750 0.04260 0.403680.760 0.04375 0.41162

De donde se obtiene el caudal de:Q =0.04681 m3/seg.Q =46.81 litros/seg.

CURVA DE CALIBRACION:

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Q=m .h1n−C


0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.800.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

S = 0.77778

Carga h1 (m)

Caud

al Q

(m3/

s)

5. TOMA DE LECTURAS DE CAMPO

5.1. LECTURAS DE AFORADOR DE RBC

LECTURA N°01

Lectura Inclinada H ' a=0.12m

Lectura Vertical

Ha=0.09m Q=39 lts/ seg

LECTURA N°02


Lectura Vertical

Ha=0.095m Q=42lts /seg

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LECTURA N°03


Lectura Vertical

Ha=0.7071∗H ' a → →→ Ha=0.7071∗0.12

Ha=0.09m Q=39 lts/ seg

Nota: estos cálculos de los caudales en este informe se realizó de manera gráfica, o se recurrió a las fórmulas matemáticas, para simular lo hecho en campo.

ANEXOS: PANEL FOTOGRAFICO

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.

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En estas fotos podemos apreciar la instalación del medidor y su lectura de la alturas en le tramo convergente y divergente


BIBLIOGRAFIA:

Introducción al diseño hidráulico de canales y a la medición de caudales…..H. PIZARRO. Hidráulica II…………………………………………………………………..HECTOR E. GALVEZ. Trueba Coronel, Samuel. …………………………..Hidráulica Villaseñor, Jesús. …………………………………..Proyectos de Obras Hidráulicas. Villón Béjar, Máximo. ……………………………..Hidráulica de Canales Sotelo Avila, Gilberto. …………………………….Apuntes de Hidráulica II. Rocha, Arturo. ……………………………………...Hidráulica de Tuberías y Canales. Ven Te Chow. ………………………………………Hidráulica de los Canales Abiertos. Azevedo, Netto-Álvarez, Guillermo……………Manual de Hidráulica.

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6. CONCLUSIONES

La variación de la medición de los caudales entre un aforador y otro, principalmente se debe al encausamiento realizado, yaque como se aprecia en las imágenes pues no se logró realizar un encausamiento adecuado en los 2 aforadores, ya que en el aforador Parshall se logró un mejor encausamiento que en el aforador RBC.

No se logró un encausamiento ideal los cual también nos produce un error en la precisión de la medición del caudal.

La realización de este trabajo en campo es necesaria para aprender como es el funcionamiento en condiciones reales de los distintos tipos de aforadores, y ver los inconvenientes que pueden presentarse en la medición en campo.

Luego de realizar el trabajo de medición de caudal del rio del puente Quilancha con un aforador parshall y un RBC, no se logró obtener el caudal más preciso, ya que debido a las dificultades mencionadas tenemos un margen de error de cerca el 50% en contra de nosotros,comparando los caudales obtenidos con el aforador RBC Y el Parshall.

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7. RECOMENDACIONES

Para mejorar la precisión es recomendable aplicar las fórmulas matemáticas, las cuales nos otorgan una mejor precisión.

Debido al modelo y las características del aforador RBC, y luego de analizar el comportamiento de las aguas en la sección de salida del aforador, se recomienda la construcción de una rampa de relación 1:6 en dicha sección para evitar así erosiones en el aforador de metal, y en aforadores de cualquier otro material.

Luego de ver las condiciones reales del cauce natural del rio, se hace recomendable una sección de encausamiento de concreto, como una obra principal para mejorar las mediciones, y como obra complementaria un pequeño desarenador para evitar que las partículas sólidas dañen con el tiempo la estructura de medición (RBC), y con esto crear errores en la medición de los caudales.

Para posteriores aplicaciones de medición de caudales de los aforadores estudiados es necesario tener en cuenta la experiencia y aprendizaje de los errores cometidos para q estos no vuelvan a ocurrir.

Se recomienda para lograr un adecuado encausamiento del rio utilizar materiales impermeables ayudados lo costales de arena , consiguiendo con esto un encausamiento mucho mejor del rio hacia el aforador , evitando con esto perdidas del flujo y logrando una mejor precisión en las :

Lecturas de las alturas de aguas el cálculo del caudal la identificación sobre el tipo de flujo (libre o sumergido) y grado de

sumergencia.(según el tipo de aforador)

Para la medición de los caudales se recomienda contar con las tablas de las especificaciones técnicas del aforador, así como también sus respetivas curvas de caudales, ya que la utilización de computadoras y calculadoras en campo resulta poco práctico.

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Practica de Campo -Aforador Rbc

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