PRESENTACION

El caudal es un dato importante que se debe considerar en todo proyecto

hidrulico, pues un mal clculo de este hara fracasar el diseo de las obras

hidrulicas ya sea canales, represas, bocatomas, sistemas de regado, etc.

Para esto se debe realizar los clculos para obtener el valor del caudal medio,

mximo y mnimo de la zona donde se realizara el proyecto, para esto se

deber contar con estaciones ndice que estarn situados cerca de la zona del

proyecto.

Para esto se realiz la siguiente tarea con el fin de obtener caudales en

funcin a datos entregados y tambin con el fin de experimentar estos tipos de

clculos, el presente trabajo se realiz siguiendo los procesos indicados en

clase y esperando que sea del agrado del docente los resultados obtenidos.

Para realizar el trabajo, los clculos fueron hechos en tablas de Excel, tambin

se utiliz AutoCAD lo que permiti reducir el tiempo pues los clculos son muy

largos y estresantes pero todo sea por formarnos de mejor manera.

Atte. El grupo

1. Calcule el caudal con la informacin dada en la tabla de abajo.

Suponga que la calibracin del medidor es de la forma v = a+bn, con a = 0.1 Y b = 2.2 para v en pie/seg.

2 1 0.6 10 50

2.8 22 55

0.7 35 52

4.2 28 53

1 40 58

5 32 58

1.3 45 60

3.5 28 45

0.9 33 46

13 2.2 1.3 22 50

15 0.8 0.5 12 49

17 0

4

6

9

11

5.2

6.3

4.4

3.5

DISTANCIA

DESDE LA

ORILLA

PROFUNDIDAD

(pies)

PROFUNDIDAD DEL

CORRENTOMETRO

(pies)

REVOLUCIONES TIEMPO (seg)

Seccin del rio en estudio

El caudal total del rio ser la suma de los caudales obtenidos en cada seccin:

a=0.1

b=2.2

velocidad ALTURA DEL

media (pie/seg) RECT.

2 1 0.6 10 50 0.2 0.54 0.54 1.625 3 4.88 2.6325

2.8 22 55 0.4 0.98

0.7 35 52 0.6730769 1.58

4.2 28 53 0.5283019 1.26

1 40 58 0.6896552 1.62

5 32 58 0.5517241 1.31

1.3 45 60 0.75 1.75

3.5 28 45 0.6222222 1.47

0.9 33 46 0.7173913 1.68

13 2.2 1.3 22 50 0.44 1.07 1.068 2.33333333 2 4.67 4.984

15 0.8 0.5 12 49 0.244898 0.64 0.63877551 1.15 3 3.45 2.203776

17 0 SUMA: 62.1382

REVOLUCIONES TIEMPO (seg)

V=a+bn v=0.1+2.2n

R/t (n) V (pie/seg)

DISTANCIA

DESDE LA

ORILLA

PROFUNDIDAD

(pies)

PROFUNDIDAD DEL

CORRENTOMETRO

(pies)

2

2.5

2.5

2

4

6

9

11

5.2

6.3

4.4

3.5 1.280384615

1.439752765

1.531896552

1.573574879

AREA DEL

RECT.CAUDAL

6.73

12.75

14.50

8.70

6.598601

16.09376

19.05

12.77933

3.36663333

5.09996667

5.8

4.35

BASE DEL

RECT.

= 69.166953/

2) A continuacin se presentan las descargas medias diarias en metros cbicos por segundo en una estacin

de medicin para un perodo de 5 das. Cul es el caudal medio para el perodo en metros cbicos por

segundo?.Cul es el volumen total durante el perodo en metros cbicos? Si el rea tributaria es de 100,000

km^2cul es la lmina de escorrenta equivalente en mm?

Caudal promedio: =1030.75260.48

51= 242.568 106

3

= 2807.5

3

volumen *10^6 volumen

m^3 acumulado

1 60.48 60.48

2 414.72 475.2

3 267.84 743.04

4 174.528 917.568

5 113.184 1030.752

dia

Volumen total durante el periodo: = 1030.752 1063

dia caudal (m^3/seg) porcentaje caudal

1 700 20 4800

2 4800 40 3100

3 3100 60 2020

4 2020 80 1310

5 1310 100 700

3. Dibujar la curva de duracin para los datos de la tabla de abajo. Las

cifras son caudales medios mensuales en m3/seg.

Si se va a instalar una central hidroelctrica en el sitio donde se han medido los caudales de la tabla, cul sera una primera estimacin razonable del caudal de diseo y del volumen anual turbinado? Cul es el valor del caudal medio mensual con un perodo de retorno de 10 aos?

dias ao 1 ao 2 ao 3

enero 31 110 180 193

febrero 28 102 118 109

marzo 31 97 88 99

abril 30 84 79 91

mayo 31 70 56 82

junio 30 62 52 74

julio 31 45 47 68

agosto 31 67 35 43

septiembre 30 82 60 30

octubre 31 134 75 48

noviembre 30 205 98 49

diciembre 31 142 127 63

Calculo de caudal promedio para cada mes y su porcentaje respectivo:

meses porcentaje caudal prom.

enero 8.33 161.00

febrero 16.67 117.33

marzo 25.00 110.67

abril 33.33 109.67

mayo 41.67 94.67

junio 50.00 85.67

julio 58.33 84.67

agosto 66.67 69.33

septiembre 75.00 62.67

octubre 83.33 57.33

noviembre 91.67 53.33

diciembre 100.00 48.33

Curva de duracin:

Cul sera una primera estimacin razonable del caudal de diseo y del volumen anual turbinado? La primera estimacin del caudal seria:161m3/seg y el volumen anual turbinado es el volumen acumulado en este caso veremos la tabla sigte:

caudal prom vol.*10^6 m3

vol. acumulado (m3)*10^6

161.0 431.2224 431.2224

109.7 265.3056 696.528

94.7 253.5552 950.0832

84.7 219.456 1169.5392

69.3 185.7024 1355.2416

62.7 162.432 1517.6736

53.3 142.848 1660.5216

48.3 129.456 1789.9776

57.3 148.608 1938.5856

85.7 229.4496 2168.0352

117.3 304.128 2472.1632

110.7 296.4096 2768.5728

Por tanto el volumen turbinado es: 2768.57 *10^6 m3.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

m^3

/se

g

%

4. La figura representa un hidrograma simplificado. Calcular y dibujar la curva masa.

Calculo del volumen: 0

36000 8.9 0.3

39600 7.8 0.3

43200 6.7 0.3

46800 5.6 0.3

50400 4.4 0.2

54000 3.3 0.2

57600 2.2 0.1

61200 1.1 0.1

64800 0.0 0.0

Se resumen los clculos en la tabla siguiente:

tiempo (

horas)

tiempo (seg)

volumen *10^6(m3) vol.

acuml.*10^6(m3)

0 0 0.0000 0.0000

1 3600 0.0120 0.0120

2 7200 0.0480 0.0600

3 10800 0.1080 0.1680

4 14400 0.1440 0.3120

5 18000 0.1800 0.4920

6 21600 0.2160 0.7080

7 25200 0.2520 0.9600

8 28800 0.2880 1.2480

9 32400 0.3240 1.5720

10 36000 0.3200 1.8920

11 39600 0.3080 2.2000

12 43200 0.2880 2.4880

13 46800 0.2600 2.7480

14 50400 0.2240 2.9720

15 54000 0.1800 3.1520

16 57600 0.1280 3.2800

17 61200 0.0680 3.3480

18 64800 0.0000 3.3480

Grfico de la curva masa:

5. Una corriente proporciona los siguientes volmenes en un perodo de

80 das en el lugar de un posible reservorio. a) Dibujar la curva masa. b) Determinar los caudales medio, mximo y mnimo. c) que capacidad de reservorio se necesita para asegurar un caudal regulado igual al caudal medio del perodo si el reservorio arranca el perodo estando lleno? d) Qu cantidad de agua se perdera en este caso por el aliviadero de demasas del embalse?

dia volumen

*10^6 m3

volumen acumulado

dia volumen

*10^6 m3 volumen

acumulado dia

volumen *10^6 m3

volumen acumulado

0 0 0 28 0.7 19.2 56 0.6 26.7

2 2 2 30 0.8 20 58 1.2 27.9

4 3.2 5.2 32 0.8 20.8 60 1.4 29.3

6 2.3 7.5 34 0.7 21.5 62 1.8 31.1

8 2.1 9.6 36 0.7 22.2 64 2 33.1

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

3.0000

3.5000

4.0000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000

volu

me

n a

cum

ula

do

MM

C

t(seg)

10 1.8 11.4 38 0.5 22.7 66 2.3 35.4

12 2.2 13.6 40 0.4 23.1 68 3.2 38.6

14 0.9 14.5 42 0.7 23.8 70 3.4 42

16 0.5 15 44 0.8 24.6 72 3.5 45.5

18 0.3 15.3 46 0.4 25 74 3.7 49.2

20 0.7 16 48 0.3 25.3 76 2.8 52

22 0.7 16.7 50 0.2 25.5 78 2.4 54.4

24 0.6 17.3 52 0.2 25.7 80 2 56.4

26 1.2 18.5 54 0.4 26.1

a. Grfico de la curva masa:

b. Determinar los caudales medio, mximo y mnimo. Calculo de Caudal medio Coordenada punto bajo: (80,56.4) Coordenada punto alto: (0,0) Tangente: 0.705 Caudal medio = 8.16 m3/seg Calculo de Caudal mximo Coordenadas punto Q: (12,13.6) Tangente: 1.133 Caudal mximo= 13.11 m3/seg Calculo de caudal mnimo: Coordenadas punto T: (58,27.9) Tangente: 0.481 Caudal mnimo=5.57 m3/seg

c. que capacidad de reservorio se necesita para asegurar un caudal

regulado igual al caudal medio del perodo si el reservorio arranca el perodo estando lleno? Se necesitara el volumen que corresponda al caudal mximo por tanto correspondera a la ordenada del punto Q. La capacidad del reservorio ser= 13.52 *10^6 m3