determinaciÓn-caudales
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8/17/2019 DETERMINACIÓN-CAUDALES
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1 INTRODUCCION 1
2 OBGETIVO 2
2.1 Objetivos General 2
2.2 Objetivos Especíicos 2
! "#RCO TE$RICO 2
!.1 C#N#%E& #BIERTO& 2
!.2 "'TODO& DE "EDICI$N DE C#UD#%E& 3
!.2.1 #(ORO& CON (%OT#DORE& 3
!.2.2 #(ORO VO%U"'TRICO 6!.2.! #(ORO& CON CORRENT$"ETRO& O "O%INETE& 7
4 MATERIALES Y METODOS 9
5 RESULTADOS Y DISCUCIONES 9
6 CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES 9
Referencias 9
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1 INTRODUCCIÓN
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2 OBGETIVO
2.1 Objetivos General
• Deter)inar los ca*+ales en *n rio, en canales - en *n )anantial a travs +e
+ierentes )to+os.
2.2 Objetivos Especíicos
• Deter)inar los ca*+ales )e+iante el )to+o +el lota+or • Deter)inar el ca*+al )e+iante el )to+o +el corrent/)etro• Deter)inar el ca*+al )e+iante el )to+o vol*)trico• Deter)inar el ca*+al )e+iante el )to+o 0ravi)trico
! "#RCO TEÓRICO
!.1 C#N#$E% #BIERTO%
&e0n &Villon Bejar' 2(()* pa0. 1, los canales son con+*ctos en los 3*e
el a0*a circ*la +ebi+o a la acci/n +e la 0rave+a+ - sin nin0*na presi/n,
p*es la s*pericie libre +el lí3*i+o est4 en contacto con la at)osera.
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%os canales p*e+en ser nat*rales 5ríos o arro-os6 o artiiciales 5constr*i+os
por el 7o)bre6. Dentro +e estos lti)os, p*e+en incl*irse a3*ellos
con+*ctos cerra+os 3*e trabajan parcial)ente llenos 5alcantarillas,
t*berías6.
&e0n &VEN TE ' 1+,+* pa0.18, *n canal es *n con+*cto en el c*al el a0*a
l*-e con *na s*pericie libre. De ac*er+o con s* ori0en *n canal p*e+e ser
nat*ral o artiicial.
%os canales nat*rales incl*-en to+os los c*rsos +e a0*a 3*e e9isten +e
)anera nat*ral en la tierra, los c*ales varían en ta)a:o +es+e pe3*e:os
arro-*elos en ;onas )onta:osas, 7asta 3*ebra+as, arro-os, ríos pe3*e:os -
0ran+es, - est*arios +e )areas. %as corrientes s*bterr4neas 3*e transportan
a0*a con *na s*pericie libre ta)bin son consi+era+as co)o canales
abiertos nat*rales.
%os canales artiiciales son a3*ellos constr*i+os o +esarrolla+os )e+iante
el es*er;o 7*)ano< Canales +e nave0aci/n, canales +e centrales
7i+roelctricas, canales - canaletas +e irri0aci/n, c*netas +e +renaje,
verte+eros, canales +e +esbor+e, canales +e )a+era, c*netas a lo lar0o +e
carreteras, etc. #sí co)o Canales +e )o+elos constr*i+os en laboratorios
con prop/sitos e9peri)entales. %as propie+a+es 7i+r4*licas +e estos
canales p*e+e ser controla+os 7asta *n nivel +esea+o o +ise:a+as para
c*)plir *nos re3*isitos +eter)ina+os.
&e0n &Roc-a .elices' 2(()* pa0. =!, el canal tiene *na s*pericie libre
3*e est4 en contacto con la at)osera. En los canales por lo 0eneral el l*jo
es a0*a, en 0eneral se p*e+e +ecir 3*e los proble)as en canales son )4s
co)plejos 3*e los proble)as en t*berías.
!.2 "/TODO% DE "EDICIÓN DE C#UD#$E%
&e0n &Vill0n Bjar' 2((* >a0. !?. E9isten +iversos )to+os, para
+eter)inar el ca*+al +e *na corriente +e a0*a, ca+a *no aplicable a
+iversas con+iciones se0n el ta)a:o +e la corriente o se0n la precisi/n
con la 3*e se re3*iera los valores obteni+os. %os )to+os )4s *sa+os son
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• #oros con lota+ores•
#oros vol*)tricos• #oros 3*í)icos• #oros con verte+eros• #oros con corrent/)etro o )olinete• #oros con )e+i+as +e la secci/n - la pen+iente
!.2.1 #.ORO% CON .$OT#DORE%
Una or)a sencilla +e apro9i)ar el valor +el ca*+al +e *n ca*ce,
es reali;ar el aoro con lota+ores 5i0*ra N@ =A6.
>or este )to+o, se )i+e la veloci+a+ s*pericial 5v6 +e la
corriente - el 4rea +e la secci/n transversal 5#6, l*e0o con estosvalores aplican+o la ec*aci/n +e contin*i+a+, se calc*la el ca*+al
con la /r)*la<
Q=v × A
>ara reali;ar este aoro, se +ebe esco0er en lo posible *n tra)o
recto +el ca*ce +e lon0it*+ %.
.i34ra N5 (67 Tra)o +e *n río a+ec*a+o para aoro con lota+ores
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(*ente<5Vill/n Bjar, 2==6 >a0. 12
"e8i8a 8e la veloci8a8 s4pericial 8e la corriente
El proce+i)iento para )e+ir la veloci+a+ es co)o si0*e<
"e+ir la lon0it*+ 5%6 +el tra)o #B.
• "e+ir con *n cron/)etro el tie)po 5T6, 3*e tar+a en
+espla;arse el lota+or 5botella lastra+a, )a+era, c*erpo
lotante nat*ral6 en el tra)o #B.• Calc*lar la veloci+a+ s*pericial<
v= L
T
C9lc4lo 8el 9rea pro:e8io 8el tra:o
>ara el c4lc*lo +el 4rea 7acer lo si0*iente<
• Calc*lar el 4rea en la secci/n # 5 ## 6• Calc*lar el 4rea en la secci/n B 5 #B 6• Calc*lar el 4rea pro)e+io
A= A A+ A B
2
C9lc4lo 8el 9rea en 4na secci0n
>ara calc*lar el 4rea en c*al3*iera +e las secciones, 7acer lo
si0*iente<
• "e+ir el espejo +e a0*a 5T6.
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(*ente< 5Vill/n Bjar, 2==6 >a0. =
• Divi+ir 5T6, en cinco o +ie; partes 5)i+ien+o ca+a =.2=,
=.!=, =.=, etc6, - en ca+a e9tre)o )e+ir s* pro*n+i+a+.
(*ente< 5Vill/n Bjar, 2==6 >a0. =
• Calc*lar el 4rea para ca+a tra)o, *san+o el )to+o +el
trapecio.
(*ente< 5Vill/n Bjar, 2==6 >a0. 1
• Ca
lc*
lar
el
4rea total +e *na secci/n<
A A=∑ Ai
Nota7 Este )to+o es el )4s ine9acto, pero +a *na apro9i)aci/n
inicial +el ca*+al.
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!.2.2 #.ORO VO$U"/TRICO
Este )to+o consiste en 7acer lle0ar la corriente 5(i0*ra N@ =6, a
*n +ep/sito o recipiente +e vol*)en 5V6 conoci+o, - )e+ir el
tie)po 5T6 3*e tar+a en llenarse +ic7o +ep/sito.
.i34ra N5 ()7 #oro vol*)trico
(*ente<
5Vill/n Bjar, 2==6 >a0. 2
>ara
calc*lar el ca*+al, 7acer<
• Calc*lar o )e+ir el vol*)en +el +ep/sito o recipiente 5V6.• Con *n cron/)etro, )e+ir el tie)po 5T6, re3*eri+o para
llenar el +ep/sito.• Calc*lar el ca*+al con la ec*aci/n<
Q=V
T
Don+e< ca*+al, en %Fs / )!Fs
V vol*)en +el +ep/sito, en % o )!T tie)po en 3*e se llena el +ep/sito, en s
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Este )to+o es el )4s e9acto, pero es aplicable solo c*an+o se
)i+en ca*+ales pe3*e:os. >or lo 0eneral, se *sa en los
laboratorios para calibrar +ierentes estr*ct*ras +e aoro, co)osiones, verte+eros, aora+or >ars7all, etc.
%as )e+i+as con recipiente, se +eben repetir ! veces, - en caso +e
tener res*lta+os +ierentes, sacar *n pro)e+io, -a 3*e se p*e+e
co)eter pe3*e:os errores al intro+*cir el recipiente bajo el
c7orro.
!.2.! #.ORO% CON CORRENTÓ"ETRO% O "O$INETE%
>ara este )to+o, se e)plea el corrent/)etro o )olinete. Estos
son aparatos 3*e )i+en la veloci+a+, en *n p*nto +a+o +el c*rso
+el a0*a. Esta veloci+a+ es )e+i+a en los instr*)entos, por
)e+io +e *n /r0ano )/vil, 3*e +etecta la veloci+a+ +e la
corriente - trans)ite las in+icaciones +e *n interr*ptor encar0a+o
+e cerrar *n circ*ito elctrico, c*an+o 7a +a+o *n cierto n)ero+e v*eltas, sobre *n conta+or o cont/)etro 5+e i)p*lsiones +e
soni+o, se:ales l*)inosas, +i0itales, etc6.
a- )*c7os tipos +e corrent/)etrosH *nos son +e eje vertical
5(i0*ra N@ =?6, sin 7lice, +on+e el ele)ento )/vil son pe3*e:as
copas 5co)o en *n ane)/)etro6, otros son +e eje 7ori;ontal - el
ele)ento )/vil es *na 7lice, co)o los corrent/)etros OTT 3*e
se )*estra en la (i0*ra N@ =8.
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.i34ra N5 (;7 "olinete +e eje vertical
(*ente< 5Vill/n Bjar, 2==6 >a0. A
%os corrent/)etros, son ven+i+os con *n certiica+o +e
calibraci/n, sobre el 3*e i0*ra la /r)*la 3*e +ebe *tili;arse, para calc*lar las veloci+a+es, a partir +el n)ero +e v*eltas por
se0*n+o +e la 7lice +eter)ina+a, la c*al, p*e+e ponerse bajo la
or)a<
v=a ×n+b
Don+e<
v veloci+a+ +e la corriente, en )Fs
n n)ero +e v*eltas +e la 7lice por se0*n+o
a paso real +e la 7lice, en )
b veloci+a+ lla)a+a +e rota)iento, en )Fs
.i34ra N5 (+7 Corrent/)etro +e eje 7ori;ontal
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(*ente< 5Vill/n Bjar, 2==6 >a0.
Cabe se:alar 3*e en reali+a+ la veloci+a+ se )i+e in+irecta)ente,
-a 3*e en la pr4ctica lo 3*e se )i+e es el tie)po 3*e e)plea la
7lice, para +ar *n cierto n)ero +e revol*ciones, - )e+iante *na
/r)*la propia para ca+a 7lice se calc*la la veloci+a+. >or
eje)plo, para *n corrent/)etro OTT"eter NJ A8, +el "inae,
la /r)*la para la 7lice obteni+a en el laboratorio, es la
si0*iente<
>ara n K =. L v =.2!? M n =.=2
>ara n =. L v =.2? M n =.=12
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4 MATERIALES Y METODOS
5 RESULTADOS Y DISCUCIONES
6 CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
Referencias
Rc!a "e#ices$ A% &2''7(% Hidraulica de tuberias y canales &)ri*era e+%(%LIMA$ )E, Uni-ersi+a+ Nacina# +e In.enieria%
R+ri/0e R0i$ )% &2''(% HIDRAULICA II &CUARTA e+%(% Meic D"$0a+a#aara$ ME%
Se# A-i#a$ % &1997(% Apuntes de Hidraúlica II &)ri*era e+%(% Meic D"$ME, UNIERSIDAD NACIONAL AUT8NOMA DE MEICO%
EN TE $ C% &1959(% Hidraulica de canales abiertos &)ri*era e+%(% &:%Sa#+aria.a$ Tra+%( ILLINOIS, Mc ra;n ?@ar$ M% &2''4(% Hidrología &Se.0n+a e+%(% Li*a$ )E, ILL8N%
i##n ?ear$ M% &2''7(% Hidraulica de canales &SEUNDA e+%(% LIMA$ )E,ILLON%
#NEPO