aforo

Aforo en canales abiertos

Vertedero
El vertedero es un canal en el cual se coloca una estructura de rebose que puede adoptar distintas formas; el líquido represado alcanzará distintas alturas en función del caudal, relacionadas por ecuaciones dependientes del tipo de vertedero, que puede ser rectangular, triangular o trapezoidal. Las ventajas de este tipo de vertederos radican en su fácilconstrucción, bajo costo y buen rango de precisión en líquidos que no contengan sólidos.

Vertedero rectangular
Es el más utilizado y puede ser de dos tipos:

Con contracción:
Tiene una abertura rectangular más pequeña que el ancho del canal, la cual produce con el caudal un chorro angosto y más acelerado que el flujo del canal. El flujo se calcula con la fórmula de Francis: Q = 1.83 ´ L ´ H1.5Donde: Q= caudal en m 3 /s; L= longitud de la cresta, en m; H= cabeza, en m.
Sin contracción:
Tienen el ancho de la cresta igual al ancho del canal, por lo tanto los lados del canal actúan como los lados del vertedero. La ecuación para el cálculo del caudal es la siguiente: Q = 3.3 ´ L ´ H 1.5Donde: Q = caudal, en pies cúbicos/s; L = longitud de la cresta, en pies; H =cabeza, en pies.Vertedero triangular
Consiste en una ranura angular cortada en el centro del vertedero de tal forma que el ápice de la ranura esté a la misma distancia del fondo del canal como los lados del ángulo a la pared del canal. Los ángulos más utilizados son de 90° y 60°. Son los mejores para medir caudales menores de 28 L/s. El cálculo del caudal es: Para 90°: Q = 1.4 ´ H (2.5)Para 60°: Q = 0.775 ´ H(2.47)Donde: Q = caudal, en m 3 /s; H = altura, en m.

Vertedero trapezoidal
También llamado vertedero Cipolleti, se caracteriza por su forma trapezoidal siendo las proyecciones de sus paredes 1horizontal y 4 vertical. El cálculo del caudal se hace aplicando la expresión:

Q = 1.859 ´ L ´ H 1.5Donde: Q = caudal, en m 3 /seg; H = Altura, en m; L = Longitud de la cresta, en m.Método de área–velocidad

Este método es utilizado para hallar el caudal en corrientes superficiales y canales abiertos. Para ello es necesario definir el área de la sección (A) y la velocidad promedio (V). El caudal se calcula como: Q = A ´ V
En la práctica, el área transversal total de la corriente o canal se divide en pequeñas áreas seccionales y en cada una de estas áreas sedetermina el flujo o caudal parcial (q i ). El caudal total se obtiene sumando los caudales parciales. Para medir la velocidad se pueden utilizar correntómetros, molinetes o flotadores

Medida de la velocidad con correntómetro o molinete
El medidor de corriente o molinete es un dispositivo constituido por una serie de paletas las cuales giran al estar en contacto con una corriente de agua, siendoel número de revoluciones proporcional a la velocidad de la corriente. Los aforos del flujo pueden realizarse siguiendo diversos métodos:
Con el método de un solo punto se mantiene el medidor a una profundidad de 0.6h por debajo del agua y en el centro de la misma, siendo poco confiable los resultados obtenidos.
En el método de dos puntos se observa la velocidad a 0.2 y 0.8 h, tomándose elpromedio de estos dos valores para representar la velocidad media en la sección vertical. La profundidad en el canal o corriente deberá ser suficiente para que pueda trabajar el molinete.

Hay varios tipos de hélices dependiendo de la velocidad de la corriente; si es para poca velocidad se requiere una hélice liviana (#3). En estos medidores la relación entre velocidad del agua y el número derevoluciones está dado por:

Q = V ´ A
Donde: Q= caudal; V= velocidad; A= área de la sección; V= a+bn V= velocidad del agua, en m/seg; a y b son constantes de calibración del equipo; n= N° de revoluciones/seg.

El tramo o sección a medir debe ser canal abierto, más o menos recto, de fácil acceso, sin turbulencia. Medir el ancho de la sección y dividirla en 4 franjas, tomando las distancias en...