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Informe Nº 028E-2/12
Servicio:
Verificación de medición por contrastación
mediante aforo y verificación de instalación,
sección de control Aforador sin Cuello Canal
Mediaguas, Pinte y La Pampa
Sector Río Huasco
Vallenar, Provincia de Huasco, Región de
Atacama, Chile
Empresa: Junta de Vigilancia de la cuenca del Río
Huasco y sus Afluentes
Fecha: Noviembre de 2012
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Emisión informe: 03/12/2012
OT Nº: OT71
Identificación del Cliente
Empresa: Junta de Vigilancia de la cuenca del Río Huasco y sus Afluentes
Nombre Cliente: Junta de Vigilancia de la cuenca del Río Huasco y sus Afluentes
Dirección: Arturo Prat Nº 661, Vallenar/Atacama
Antecedentes de la Sección
Ítem Canaleta Parshall / Vertedero / Sección de Control
Descripción Ubicación
1 Sección de Control, Aforador sin Cuello Canal
Mediaguas.
Sector Río Huasco (Vallenar, Provincia
de Huasco, Región de Atacama,
Chile).
2 Sección de Control, Aforador sin Cuello Canal
Pinte.
Sector Río Huasco (Vallenar, Provincia
de Huasco, Región de Atacama,
Chile).
3 Sección de Control, Aforador sin Cuello Canal La
Pampa.
Sector Río Huasco (Vallenar, Provincia
de Huasco, Región de Atacama,
Chile).
Descripción del Servicio
Ítem Objetivo del Servicio
1 Verificación de medición por contrastación (Mediante aforo con Molinete de hélice) y
verificación de instalación, sección de control Aforador sin Cuello Canal Mediaguas.
2 Verificación de medición por contrastación (Mediante aforo con Molinete de hélice) y
verificación de instalación, sección de control Aforador sin Cuello Canal Pinte.
3 Verificación de medición por contrastación (Mediante aforo con Molinete de hélice) y
verificación de instalación, sección de control Aforador sin Cuello Canal La Pampa.
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Equipo de Trabajo
Nº Nombre Cargo Responsabilidad
1 Enrique Rosa Vollmann Instrumentista Ejecución e informe
2 Ricardo Farías Muñoz Ingeniero Mecánico Ejecución e informe
3 Osvaldo Rosa Pérez Ingeniero Electrónico Informe
Elaboración de Informe (Según estándares de normas NCh 2451.Of1999 y NCh-ISO 17025.Of2005)
Elaborado por: Revisado y autorizado por:
Firma
Nombre Enrique Rosa Vollmann Ricardo Farías Muñoz
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INDICE
1. Introducción ..................................................................................................................... 6
2. Objetivo ............................................................................................................................. 6
3. Metodología .................................................................................................................... 6
3.1 Aforo de la Sección de Control ................................................................................... 7
3.1.1 Medición Batimétrica ................................................................................................. 7
3.1.2 Medición de Velocidades ......................................................................................... 7
3.1.3 Procesamiento de datos y determinación de Caudal ...................................... 9
3.1.4 Verificación de Medición por Contrastación ..................................................... 10
3.2 Verificación de la Instalación .................................................................................... 10
3.3 Elaboración de Informe ............................................................................................... 11
4. Patrón de Referencia ................................................................................................... 11
5. Mediciones ..................................................................................................................... 12
5.1 Definición de puntos de medición y determinación de áreas .......................... 12
5.2 Medición de Velocidades .......................................................................................... 12
5.3 Determinación de Caudales...................................................................................... 12
5.4 Verificación de Medición por Contrastación......................................................... 13
6. Verificación de la Instalación .................................................................................... 13
7. Conclusiones y Recomendaciones .......................................................................... 14
7.1 Condición de operación de aforadores ................................................................. 14
7.2 Contrastación de medidas de caudal .................................................................... 15
7.2.1 Consideración de la banda de la incertidumbre expandida ........................ 15
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7.2.2 Consideración de la banda del error probable (√U(Q)) .................................. 16
7.3 Validación del Aforo .................................................................................................... 17
7.4 Verificación de la Instalación .................................................................................... 18
8. Anexos ............................................................................................................................. 20
8.1 Anexo N° 1: Ubicación de las Secciones de Control Aforadores Sin Cuello, Río
Huasco. .................................................................................................................................. 20
8.2 Anexo N° 2: Esquemas del área de las Secciones de Aforo. ............................. 20
8.3 Anexo N° 3: Resultados de la determinación de Caudales y Verificaciones. 20
8.4 Anexo N° 4: Estimación de la incertidumbre de las medidas de caudal
realizadas. ............................................................................................................................. 20
8.5 Anexo N° 5: Evidencia fotográfica. .......................................................................... 20
8.6 Anexo N° 6: Gráfica y Ecuación Curva de Descarga Aforadores. ................... 20
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1. Introducción
Por requerimiento de la Junta de Vigilancia de la Cuenca del Río Huasco y sus
Afluentes., Liquidflow Ltda. ha efectuado verificación de medición por
contrastación (Mediante aforo con Molinete de hélice) y verificación de
instalación, sección de control Aforador sin Cuello Canal Mediaguas, Pinte y La
Pampa, ubicadas en el sector Río Huasco, Vallenar, Provincia de Huasco, Región
de Atacama, Chile (Anexo N°1, fig. N°1).
2. Objetivo
Determinación del caudal pasante por medio de aforo de la sección de control
canal Mediaguas, Pinte y La Pampa para contrastación con medición de
Aforadores Sin Cuello (MediaAguas, Pinte y La Pampa).
Verificación de instalación de Aforadores sin Cuello Canal Mediaguas, Pinte y La
Pampa, mediante medición de dimensiones y de la nivelación de su instalación
con nivel topográfico.
3. Metodología
La metodología aplicada para los aforos de las secciones, es de acuerdo a
estándares internacionales definidos en la Norma ISO 748:2007, “HYDROMETRY –
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MEASUREMENT OF LIQUID FLOW IN OPEN CHANNELS USING CURRENT METERS OR
FLOATS”.
La metodología aplicada para llevar a cabo la verificación mediante aforo y la
verificación de la instalación mediante nivel topográfico, se describe en términos
generales a continuación:
3.1 Aforo de la Sección de Control
3.1.1 Medición Batimétrica
Definición de la geometría de la sección de aforo por medio de nivel
topográfico, flexómetro de 50 m y regla metálica.
3.1.2 Medición de Velocidades
Definición de puntos de medición de velocidades en la sección. Para ello
se subdivide el área de escurrimiento total (área mojada total), en sub
áreas verticales, para representar las variaciones de velocidad propias de
un escurrimiento libre. En cada una de estas sub áreas, se mide la
velocidad de escurrimiento a alturas desde el fondo, cercanas al 20% y
80% de la altura total, y al 60% en aquellas de muy baja altura de
escurrimiento. En cada punto, se realizan como máximo 5 mediciones,
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para control de calidad de la medición.
Las mediciones de velocidades se efectuaron con un Molinete de Hélice,
cuyas características se indican en el punto Nº 4. Su registrador digital
entrega como resultado, el promedio de velocidades calculado cada 20
revoluciones de la hélice. Por cada punto de medición se toman y
registran como mínimo cinco lecturas de velocidad, las que
posteriormente se promedian para tener la velocidad del punto medido.
El molinete utilizado en los aforos, un Valeport modelo BFM002, de
manufactura inglesa, cuenta con una consola digital que fue programada
para medir el tiempo que tarda la hélice en dar 20 revoluciones. El
cronómetro interno comienza la cuenta al inicio de la primera vuelta de la
serie y, se detiene al terminar la última de la serie, con una resolución de
0,001 segundos.
Este método permite medición de velocidades con mayor exactitud que
el tradicional de contar las vueltas de la hélice en un tiempo fijo
preestablecido, que no considera las fracciones de vuelta.
El tiempo requerido para medir las 100 vueltas consecutivas, en total de la
hélice, es variable, dependiendo de la velocidad del flujo, siendo, en caso
de la sección de aforo en cuestión, un promedio de 30 segundos.
En la Norma ISO 748:2007, se recomienda un tiempo de medición no
inferior a 30 segundos. La velocidad media medida con 100 vueltas de la
hélice, se utiliza en el cálculo del caudal, mientras que las mediciones
parciales cada 20 vueltas, se utilizan para control de la calidad de la
medición, ante las posibles turbulencias presentes en el flujo.
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Además para la validación de las mediciones (aforos) se considera el uso
de un correntómetro acústico digital, marca Ott modelo ADC, cuyas
características se indican en el punto Nº 4. Este instrumento de alta
tecnología, permite efectuar medición de velocidad instantáneas con un
buen filtrado de las turbulencias.
Control y registro de variaciones de altura de escurrimiento al inicio,
durante y al término del aforo.
3.1.3 Procesamiento de datos y determinación de Caudal
3.1.3.1 Determinación de área de sección de aforo
Con los resultados obtenidos con la medición batimétrica (Según, Punto N°
3.1.1) y con apoyo de software se determina el área mojada de la sección
total y parcial de las verticales de medición de las velocidades.
3.1.3.2 Determinación de Caudal
Para el cálculo del caudal total en las secciones aforadas, se calculan los
caudales parciales de cada vertical, es decir, se multiplica cada área
elemental (Vertical) por la velocidad medida de la vertical, que se
obtiene de las mediciones puntuales, de acuerdo a las ecuaciones
definidas en ISO 748:2007. La suma total de los caudales parciales de
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cada vertical representa el caudal total de la sección aforada.
3.1.4 Verificación de Medición por Contrastación
La verificación de la medición de cada Aforador Sin Cuello (Caudal, en
función de la altura ha de escurrimiento tomada de la regla instalada en
cada aforador), se realiza por contrastación o comparación con el
resultado del aforo (Caudal) de cada sección.
3.2 Verificación de la Instalación
La verificación de instalación de los Aforadores Sin Cuello se lleva a cabo
mediante la medición de dimensiones y de la nivelación de su instalación con
nivel topográfico.
La medición de las dimensiones realizadas a los aforadores, son comparadas
con las establecidas según tablas estándares para aforadores Sin Cuello.
La verificación de la nivelación de la instalación mediante nivel topográfico se
realiza en sentido longitudinal y transversal (Sección convergente, divergente y
garganta).
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3.3 Elaboración de Informe
Con los datos procesados, se elabora el informe.
4. Patrón de Referencia
Para las mediciones de las velocidades de escurrimiento en las áreas parciales,
se utilizó un Molinete de Hélice y un Correntómetro Acústico Digital, cuyas
características se indican a continuación, cuyas características se indican a
continuación:
IDENTIFICACIÓN DE PATRONES Y TRAZABILIDAD
Descripción: Molinete de Hélice
Marca: Valeport Certificado N°: Fábrica
Modelo: 002 N° Serie: 3179
Trazabilidad: Internacional
Nota: Calibración de Grupo Nº DE57 HRS Wallingford.
IDENTIFICACIÓN DE PATRONES Y TRAZABILIDAD
Descripción: Correntómetro Acústico Digital de Vadeo
Marca: Ott Certificado N°: Fábrica
Modelo: ADC 0157 N° Serie: 258152
Trazabilidad: Internacional
Nota: Calibración en Patrón Primario de Ott Hydrometry, según método BARGO.
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5. Mediciones
5.1 Definición de puntos de medición y determinación de áreas
Los puntos de medición de velocidades de escurrimiento se definen de acuerdo
a lo indicado en el punto Nº 3.1.2 y la determinaciones de áreas según el punto
Nº 3.1.3.1 e indicados en los esquemas del Anexo N° 2.
5.2 Medición de Velocidades
La medición de velocidades, alturas de escurrimiento se definen de acuerdo a lo
indicado en el punto Nº 3.1.2 y mostradas en el Anexo Nº 2 y 3.
5.3 Determinación de Caudales
La determinación de caudales es de acuerdo al punto Nº 3.1.3.2 y se indican en
el Anexo Nº 3. Para cada aforo se reporta la incertidumbre expandida con un
factor de cobertura K = 2, para un nivel de confianza del 95%. En el Anexo N° 4,
es posible apreciar con detalle la estimación de la incertidumbre asociada a las
mediciones.
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Nota: El cálculo del caudal ha sido realizado de acuerdo al método aritmético
presentado en la norma ISO 748:2007 capítulo 8, numeral 8.3, el cual define el
caudal como la suma de los caudales parciales, que a su vez son el producto de
las áreas parciales de la sección por las velocidades promedio (calculadas
según norma ISO 748:2007 numeral 7.1.5.3.2 y 7.1.5.3.3) en cada una de ellas.
5.4 Verificación de Medición por Contrastación
La verificación de la medición por contrastación (Según Punto N° 3.1.4) entre el
caudal de cada Aforador y el resultado del aforo (Caudal) de cada sección,
puede apreciarse en el Anexo N° 3 (Punto N° 1.4, 2.4 y 3.4). El caudal obtenido
por medio de ecuaciones y tablas, es incluido como un dato referencial.
Para este caso, el caudal calculado a través de ecuaciones y tablas, se
determina por medio de interpolación potencial usando como base los datos de
la tabla estándar para aforadores Sin Cuello según su longitud.
6. Verificación de la Instalación
La verificación de instalación de los Aforadores Sin Cuello se lleva a cabo
mediante la medición de dimensiones en terreno (Según Punto N° 3.2), las que se
incluyen en el Anexo N° 3 (Punto N° 1.2, 2.2 y 3.2).
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La verificación de la nivelación de la instalación mediante nivel topográfico
(Según Punto N° 3.2), puede apreciarse en el Anexo N° 3 (Punto N° 1.5, 2.5 y
3.5).
7. Conclusiones y Recomendaciones
7.1 Condición de operación de aforadores
Para determinar si el Aforador Sin Cuello opera en flujo libre o sumergido, se
determinó el grado de sumersión S = (hb/ha)*100, para ser comparado con la
sumersión transitoria St, obtenida mediante tabla estándar y según la longitud de
cada aforador. Para los tres aforadores medidos, de longitud total L = 1.35m, el
límite entre flujo libre y flujo sumergido, según las tablas, es 70%. La altura ha,
donde se ubica la regla y, la altura hb, se midió mediante nivel topográfico entre
el fondo y el pelo de agua.
Tabla N° 1
Como el grado de sumersión es inferior a la sumersión transitoria para los tres
aforadores (Tabla N° 1), se puede establecer que operan en flujo libre. Además,
Nivelación topográfica
CanalLectura de regla ha hb S = (hb/ha) * 100 St según tabla
(cm) (m) (m) % %
Mediaguas 18 0.177 0.059 33.33 70 libre
Pinte 32 0.318 0.107 33.65 70 libre
La Pampa 33.5 0.334 0.129 38.62 70 libre
Tipo de
Flujo
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se puede evidenciar visualmente en terreno, que se han facilitado las
condiciones de pendiente a la salida de los aforadores, para asegurar su
operación en flujo libre.
7.2 Contrastación de medidas de caudal
Para contrastar el caudal obtenido de acuerdo a las Curvas de Descarga
(Anexo N° 6) de cada aforador y el caudal medido por el aforo, no es posible
por comparación directa. Toda medición tiene asociado una incertidumbre y en
este caso, la incertidumbre conocida es del aforo, por lo tanto, se debe
considerar la banda de error de la medición por aforo. Según la norma ISO
748:2007, que especifica las metodologías para los aforos realizados, incluye la
estimación de la incertidumbre. Para verificar estas dos medidas por
contrastación, se consideran dos criterios:
7.2.1 Consideración de la banda de la incertidumbre expandida
La incertidumbre expandida para K=2, representa la probabilidad estadística de
la desviación que puede presentar el aforo, con un nivel de confianza del 95%.
La diferencia porcentual entre el caudal obtenido por Curva de Descarga y el
obtenido por aforo, se compara con la banda (+/-) de la incertidumbre
estimada del aforo. En el cuadro Tabla Nº 2, se puede observar que la
“Diferencia con aforo” es inferior a la banda de incertidumbre. De acuerdo a
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este criterio, la verificación por contrastación de los tres Aforadores Sin Cuello,
confirma su correcto funcionamiento.
7.2.2 Consideración de la banda del error probable (√U(Q))
Un criterio en extremo exigente para contrastar dos mediciones, es considerar
como error probable, la raíz cuadrada de la incertidumbre expandida.
La Tabla Nº 2 muestra que en el caso del Canal La Pampa, la diferencia
porcentual entre el caudal obtenido por la Curva de Descarga y el medido por
aforo, es inferior al error probable. Esto valida la medición obtenida por la Curva
de Descarga.
Se observa que tanto el Canal Mediaguas y el Canal Pinte, subestiman el caudal
en un 0.28% y un 4.29%, según este criterio.
Tabla N° 2
La verificación por contrastación valida la correcta operación de los Aforadores
Sin Cuello de los canales Mediaguas, Pinte y La Pampa, considerando en el
análisis, la estimación de la incertidumbre de los aforos, según ISO 748:2007.
CanalRegla ha
(cm) (m) L/s L/s % % +/- % %
Mediaguas 18 0.177 47 49 -4.08 14.49 3.81 -0.28
Pinte 32 0.318 102 111 -8.11 14.61 3.82 -4.29
La Pampa 33.5 0.334 120 121 -0.83 14.44 3.80
Banda error
probable
aforo √U(Q)
Supera
bandan
error
probableSegún Curva
de descarga
Según
aforo
Diferencia
con aforo
Incertidumbre
aforo K=2
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Para la evaluación de la desviación probable de la medida obtenida por
observación de la regla y aplicación de la Curva de Descarga, con los aforos,
para fines de análisis, considerando como banda la raíz cuadrada de la
incertidumbre expandida de los aforos, se puede estimar que en los canales
Mediaguas y Pinte, se subestima la medición del caudal según lo indicado en la
Tabla Nº 2.
La aproximación de la Curva de Descarga implementada por el usuario, ofrece
mejor afinación en la medida del caudal, que al aplicar la ecuación estándar,
según la tabla original desarrollada para estos aforadores. El caudal calculado
por este último medio se observa en la Tabla Nº3.
Tabla N° 3
7.3 Validación del Aforo
Los aforos se realizaron midiendo las velocidades de escurrimiento mediante un
molinete de hélice Valeport, asegurando un tiempo de exposición mayor al
especificado como mínimo en ISO 748:2007.
Para validar las mediciones con este molinete, en los tres canales, se incluyó una
verificación de las velocidades medidas en la horizontal al 0.80 de la altura de
Canal
L/s
Mediaguas 44
Pinte 121
La Pampa 123
Según ecuación
standard
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escurrimiento (Ver Tabla N° 4), mediante un correntómetro acústico digital,
marca Ott.
El siguiente cuadro comparativo resume la verificación:
Tabla N° 4
La diferencia entre ambos instrumentos no supera la incertidumbre, según
Calibración, del molinete Valeport, de 2.5%.
7.4 Verificación de la Instalación
Las dimensiones obtenidas en terreno e indicadas en el Anexo N° 3 (Punto N°
1.2, 2.2 y 3.2), para los aforadores, permiten evidenciar que el caudal calculado
mediante ecuaciones estándares (Tabla N° 3), tienen una aproximación
aceptable al caudal obtenido mediante el aforo. Esta comparación es
referencial, pues la contrastación es respecto al caudal obtenido por Curva de
Descarga.
Canal
m/s m/s %
Mediaguas 0.4229 0.4312 -1.92
Pinte 0.3629 0.3550 2.23
La Pampa 0.5953 0.6050 -1.6
Medición de velocidades en horizontal a 0.80h
Velocidad media
Valeport BFM002
Velocidad media Ott
ADC
Diferencia
Valeport/Ott
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El canal de aproximación (Aguas arriba) de los aforadores, son rectos y de
longitud adecuada para la obtención de caudales precisos. Sin embargo, es
recomendable que los aforadores cuenten con pozos de aquietamiento si se
desea mayor exactitud de la medida de caudales, pues se evidencian
fluctuaciones del nivel de agua en el punto de medición ha.
La regla de cada aforador se encuentra instalada en su posición correcta, a
2L/9= 0.299m, para la medición visual de ha.
Respecto al acceso a los aforadores, se puede indicar que es adecuado para su
mantenimiento.
En general, los aforadores pueden sufrir asentamiento, tanto lateral como
longitudinalmente (Inclinación de entrada o salida), después de un período de
operación. Debido a esto, se recomienda realizar una verificación de la
nivelación del piso del aforador como máximo después de un año de
operación. Con resultados de la verificación de la nivelación de los aforadores
del canal Mediaguas, Pinte y La Pampa, se puede establecer que si bien existe
cierta desnivelación, ésta es en un grado menor, lo cual no impide obtener una
descarga (Caudal) con la exactitud adecuada (Ver Anexo N° 3).
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8. Anexos
8.1 Anexo N° 1: Ubicación de las Secciones de Control Aforadores Sin Cuello, Río
Huasco.
8.2 Anexo N° 2: Esquemas del área de las Secciones de Aforo.
8.3 Anexo N° 3: Resultados de la determinación de Caudales y Verificaciones.
8.4 Anexo N° 4: Estimación de la incertidumbre de las medidas de caudal
realizadas.
8.5 Anexo N° 5: Evidencia fotográfica.
8.6 Anexo N° 6: Gráfica y Ecuación Curva de Descarga Aforadores.
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Anexo N° 1: Ubicación de las Secciones de Control Aforadores Sin Cuello, Río
Huasco
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Figura N° 1: Ubicación de las Secciones de Control Mediaguas, Pinte y La Pampa, Sector Río
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Anexo N° 2: Esquemas del área de las Secciones de Aforo
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Figura N° 2: Área de la Sección de Aforo, Aforador Sin Cuello Canal Mediaguas
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Figura N° 3: Área de la Sección de Aforo, Aforador Sin Cuello Canal Pinte
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Figura N° 4: Área de la Sección de Aforo, Aforador Sin Cuello Canal La Pampa
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Anexo N° 3: Resultados de la determinación de Caudales y Verificaciones
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1. Sección de Control, Aforador Sin Cuello Canal Mediaguas
1.1 Antecedentes Sección de Aforo
Antecedentes de Trabajo
Ítem Aforo Nº Hora Inicio Hora Término Fecha de Trabajo
1 1 11:05:00 11:17:00 27/11/2012
(Huso horario: GMT-3. (Greenwich Mean Time))
Antecedentes de la Sección de Control
Ítem Aforo
Nº Tipo Forma
Revestimiento
Lateral
Revestimiento
Fondo
Ancho
(m)
Temperatura
(°C)
1 1 Artificial Regular Hormigón Hormigón 0,6 20,8
Coordenadas geográficas
Ítem Aforo
Nº S W
1 1 28°46'7.89'' 70°26'54.78''
1.2 Antecedentes Aforador Sin Cuello
Dimensiones (In-situ)
L
(m)
L1
(m)
L2
(m)
W
(m)
B
(m)
La
(m)
Lb
(m)
1,35 0,45 0,90 0,30 0,59 0,29 0,75
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1.3 Determinación de Caudal
1.3.1 Cálculo de Caudal mediante Aforo
Caudal Total: 0,049 m3/s - 49 L/s.
1.3.2 Cálculo de Caudal mediante Curva de Descarga
Caudal determinado según ecuación del Anexo N° 6, para ha = 0,18 m
Caudal Total: 0,047 m3/s - 47 L/s.
1.3.3 Cálculo de Caudal mediante Ecuaciones Teóricas y Tablas
Caudal determinado según ecuación teórica y tabla estándar, para ha = 0,18 m
Caudal Total: 0,046 m3/s - 46 L/s.
N° Vert ical (i) 1 2 3 4 5 6
Cota i [m] 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65v [m/s] 0.38 0.40 0.402 0.435 0.433 0.373
0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020
0.008 0.008 0.008 0.009 0.009 0.008
A [m²]
q [m³/s]
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1.4 Resumen de determinación de Caudal
Resumen Caudales
Altura (ha) Caudal (Q)
Regla Aforador
(cm)
Med. Liquidflow
(m)
Aforo
(L/s)
Curva Descarga
(L/s)
Ecuación y Tabla
(L/s)
18 0,177 49 47 46
1.5 Nivelación de base de Aforador
Mediante nivel topográfico, se levantó la base del aforador, para verificar su
nivelación. Ésta está considerada como:
Desnivelación longitudinal, entre los extremos aguas arriba y aguas abajo de la
plancha de base:
L = 1.35m 0.003m a favor del flujo
Desnivelación transversal entrada, entre los extremos laterales de la boca de
entrada:
L1 = 0.59m 0.018m
Desnivelación transversal salida, entre los extremos laterales de la boca de salida:
L2 = 0.59m 0.007m
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2. Sección de Control, Aforador Sin Cuello Canal Pinte
2.1 Antecedentes Sección de Aforo
Antecedentes de Trabajo
Ítem Aforo Nº Hora Inicio Hora Término Fecha de Trabajo
2 1 12:52:00 13:10:00 27/11/2012
(Huso horario: GMT-3. (Greenwich Mean Time))
Antecedentes de la Sección de Control
Ítem Aforo
Nº Tipo Forma
Revestimiento
Lateral
Revestimiento
Fondo
Ancho
(m)
Temperatura
(°C)
2 1 Artificial Regular Hormigón Hormigón 0,98 21,2
Coordenadas geográficas
Ítem Aforo
Nº S W
2 1 28°57’2.17’’ 70°15’0.88’’
2.2 Antecedentes Aforador Sin Cuello
Dimensiones (In-situ)
L
(m)
L1
(m)
L2
(m)
W
(m)
B
(m)
La
(m)
Lb
(m)
1,35 0,45 0,90 0,30 0,60 0,29 0,75
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2.3 Determinación de Caudal
2.3.1 Cálculo de Caudal mediante Aforo
Caudal Total: 0,111 m3/s - 111 L/s.
2.3.2 Cálculo de Caudal mediante Curva de Descarga
Caudal determinado según ecuación del Anexo N° 6, para ha = 0,32 m
Caudal Total: 0,102 m3/s – 102 L/s.
2.3.3 Cálculo de Caudal mediante Ecuaciones Teóricas y Tablas
Caudal determinado según ecuación teórica y tabla estándar, para ha = 0,32 m
Caudal Total: 0,123 m3/s - 123 L/s.
N° Vert ical (i) 1 2 3 4 5 6
Cota i [m] 0.17 0.2 0.5 0.7 0.9 1.03
v [m/s] 0.33 0.35 0.338 0.308 0.327 0.326
0.046 0.054 0.071 0.070 0.055 0.039
0.015 0.019 0.024 0.022 0.018 0.013
A [m²]
q [m³/s]
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2.4 Resumen de determinación de Caudal
Resumen Caudales
Altura (ha) Caudal (Q)
Regla Aforador
(cm)
Med. Liquidflow
(m)
Aforo
(L/s)
Curva Descarga
(L/s)
Ecuación y Tabla
(L/s)
32 0,318 111 102 123
2.5 Nivelación de base de Aforador
Mediante nivel topográfico, se levantó la base del aforador, para verificar su
nivelación. Ésta está considerada como:
Desnivelación longitudinal, entre los extremos aguas arriba y aguas abajo de la
plancha de base:
L = 1.35m 0.012m a contra - flujo
Desnivelación transversal entrada, entre los extremos laterales de la boca de
entrada:
L1 = 0.60m 0.003m
Desnivelación transversal salida, entre los extremos laterales de la boca de salida:
L2 = 0.60m 0.005m
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3. Sección de Control, Aforador Sin Cuello Canal La Pampa
3.1 Antecedentes Sección de Aforo
Antecedentes de Trabajo
Ítem Aforo Nº Hora Inicio Hora Término Fecha de Trabajo
3 1 14:21:00 14:39:00 27/11/2012
(Huso horario: GMT-3. (Greenwich Mean Time))
Antecedentes de la Sección de Control
Ítem Aforo
Nº Tipo Forma
Revestimiento
Lateral
Revestimiento
Fondo
Ancho
(m)
Temperatura
(°C)
2 1 Artificial Regular Hormigón Hormigón 0,59 23,5
Coordenadas geográficas
Ítem Aforo
Nº S W
2 1 28°58´34.52’’ 70°12’16.21’’
3.2 Antecedentes Aforador Sin Cuello
Dimensiones (In-situ)
L
(m)
L1
(m)
L2
(m)
W
(m)
B
(m)
La
(m)
Lb
(m)
1,356 0,45 0,91 0,28 0,60 0,29 0,75
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3.3 Determinación de Caudal
3.3.1 Cálculo de Caudal mediante Aforo
Caudal Total: 0,121 m3/s - 121 L/s.
3.3.2 Cálculo de Caudal mediante Curva de Descarga
Caudal determinado según ecuación del Anexo N° 6, para ha = 0,335 m
Caudal Total: 0,120 m3/s – 120 L/s.
3.3.3 Cálculo de Caudal mediante Ecuaciones Teóricas y Tablas
Caudal determinado según ecuación teórica y tabla estándar, para ha = 0,335 m
Caudal Total: 0,123 m3/s - 123 L/s.
N° Vert ical (i) 1 2 3 4 5 6Cota i [m] 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65
v [m/s] 0.56 0.59 0.603 0.614 0.626 0.605
0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.031
0.019 0.020 0.021 0.021 0.021 0.019
A [m²]
q [m³/s]
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3.4 Resumen de determinación de Caudal
Resumen Caudales
Altura (ha) Caudal (Q)
Regla Aforador
(cm)
Med. Liquidflow
(m)
Aforo
(L/s)
Curva Descarga
(L/s)
Ecuación y Tabla
(L/s)
33,5 0,334 121 120 123
3.5 Nivelación de base de Aforador
Mediante nivel topográfico, se levantó la base del aforador, para verificar su
nivelación. Ésta está considerada como:
Desnivelación longitudinal, entre los extremos aguas arriba y aguas abajo de la
plancha de base:
L = 1.356m 0.019m a favor del flujo
Desnivelación transversal entrada, entre los extremos laterales de la boca de
entrada:
L1 = 0.60m 0.002m
Desnivelación transversal salida, entre los extremos laterales de la boca de salida:
L2 = 0.60m 0.023m
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Anexo N° 4: Estimación de la incertidumbre de las medidas de caudal realizadas
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ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE
La estimación de la incertidumbre de la medición, es decir, el grado de dispersión de la
medida definido por un intervalo asociado a un nivel de confianza, se realizó según los
requerimientos de la Norma Internacional ISO 748:2007, el cual identifica las siguientes
fuentes de incertidumbre:
Incertidumbre asociada al número de verticales Um,
Incertidumbre asociada a la medida de velocidad en cada vertical Uvi, que a su
vez se compone de las siguientes fuentes de incertidumbre:
◦ Incertidumbre asociada al número de puntos de medida realizados en cada
vertical Upi,
◦ Incertidumbre asociada al tiempo de exposición del correntómetro en cada
punto de la vertical Uti,
◦ Incertidumbre por certificado de calibración del instrumento utilizado Ucal,
Incertidumbre asociada a la medida del ancho Ubi,
Incertidumbre asociada a la medida de la profundidad Udi, y,
Incertidumbre asociada a la variabilidad en la respuesta de los instrumentos
utilizados para medir la velocidad, anchura y profundidad Ug.
Cuantificación de las Fuentes de Incertidumbre
Algunas de las fuentes de incertidumbre mencionadas se mantuvieron constantes
durante la realización de los aforos, mientras que otras variaban según las circunstancias
de los mismos.
Para todos los aforos, las fuentes de incertidumbre constantes fueron:
Ubi = 0,5%
Udi = 0,5%
Ug = 1% (estimación sugerida por la Norma ISO 748:2007, ítem 9.3.2)
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Aforo Canal Mediaguas
Caudal: 0.049 [m³/s] ±14.49% (Incertidumbre expandida, factor de cobertura k = 2, nivel
aproximado de confianza = 95%).
Nota 1: Umed es la incertidumbre asociada a las mediciones de velocidad, anchura y profundidad.
Nota 2: u(Q) es la suma geométrica de Um, Ug y Umed.
Aforo Canal Pinte
Caudal: 0.111 [m³/s] ±14.61% (Incertidumbre expandida, factor de cobertura k = 2, nivel
aproximado de confianza = 95%).
Nota 1: Umed es la incertidumbre asociada a las mediciones de velocidad, anchura y profundidad.
Nota 2: u(Q) es la suma geométrica de Um, Ug y Umed.
upi [%] uti [%] U cal [%] uv i [%]
1 2 3.5 4.24 1.84 4.79
2 2 3.5 4.24 1.76 4.77
3 2 3.5 4.24 1.78 4.78
4 2 3.5 4.24 1.63 4.75
5 2 3.5 4.24 1.65 4.75
6 2 3.5 4.24 1.9 4.8
Verticales
(i)
N° Puntos por
v ert ical
Um (%) Ug (%) U(Q) (%)6.90 1.00 1.97 7.25 14.49 0.007
Umed (%) not a 1 u(Q)(%) not a 2 U(Q) [m³/s]
upi [%] uti [%] U cal [%] uv i [%]
1 3 3.2 6.4 2.64 5.122 3 3.2 5.83 2.52 4.87
3 3 3.2 6.4 2.67 5.13
4 3 3.2 6.93 2.9 5.39
5 3 3.2 6.93 2.67 5.35
6 3 3.2 6.93 2.68 5.35
Verticales
(i)
N° Puntos por
v ert ical
Um (%) Ug (%) U(Q) (%)6.90 1.00 2.18 7.31 14.61 0.016
Umed (%) not a 1 u(Q)(%) not a 2 U(Q) [m³/s]
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Aforo Canal La Pampa
Caudal: 0.121 [m³/s] ±14.44% (Incertidumbre expandida, factor de cobertura k = 2, nivel
aproximado de confianza = 95%).
Nota 1: Umed es la incertidumbre asociada a las mediciones de velocidad, anchura y profundidad.
Nota 2: u(Q) es la suma geométrica de Um, Ug y Umed.
upi [%] uti [%] U cal [%] uv i [%]
1 3 3.2 5.2 1.89 4.522 3 3.2 5.2 1.89 4.52
3 3 3.2 5.2 1.89 4.524 3 3.2 5.2 1.89 4.52
5 3 3.2 5.2 1.89 4.526 3 3.2 5.2 1.89 4.52
Vert icales
(i)
N° Puntos por
v ert ical
Um (%) Ug (%) U(Q) (%)6.90 1.00 1.87 7.22 14.44 0.018
Umed (%) not a 1 u(Q)(%) not a 2 U(Q) [m³/s]
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Anexo N° 5: Evidencia fotográfica
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Figura N° 5: Verificación de instalación (Dimensiones), Aforador Canal Mediaguas
Figura N° 6: Verificación de instalación (Nivelación), Aforador Canal Mediaguas
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Figura N° 7: Verificación de instalación (Dimensiones), Aforador Canal Mediaguas
Figura N° 8: Levantamiento topográfico sección de aforo, Aforador Canal Mediaguas
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Figura N° 9: Verificación de instalación (Nivelación), Aforador Canal Pinte
Figura N° 10: Aforo de Verificación (Molinete de Hélice), Aforador Canal Pinte
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Figura N° 11: Aforo de Validación (Correntómetro Digital), Aforador Canal Pinte
Figura N° 12: Aforo de Validación (Correntómetro Digital), Aforador Canal Pinte
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Figura N° 13: Verificación de instalación (Dimensiones), Aforador Canal La Pampa
Figura N° 14: Verificación de instalación (Nivelación), Aforador Canal La Pampa
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Figura N° 15: Levantamiento topográfico sección de aforo, Aforador Canal La Pampa
Figura N° 16: Aforo de Validación (Correntómetro Digital), Aforador Canal La Pampa
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Anexo N° 6: Gráfica y Ecuación Curva de Descarga Aforadores
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Gráfica N°1: Gráfica y Ecuación de Curva de Descarga Aforador Canal Mediaguas
(Proporcionadas por cliente)
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Gráfica N°2: Gráfica y Ecuación de Curva de Descarga Aforador Canal Pinte
(Proporcionadas por cliente)
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Gráfica N°3: Gráfica y Ecuación de Curva de Descarga Aforador Canal La Pampa
(Proporcionadas por cliente)
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