Mediciones de velocidad/caudal

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Mediciones de Velocidad/Caudal

Método Vertederos: sin duda alguna son los más sencillos y utilizados para medir el caudal del agua en canales abiertos.
Según la forma que se obligue a adoptar a la sección de la vena liquida que circule por él, pueden ser rectangulares, trapezoidales y triangulares.



La carga o altura de agua que pase sobre la cresta del vertedero debe medirse a unadistancia aguas arriba tal que no sea afectada por la depresión de la superficie del agua que se produce al aproximarse a la cresta. Esto se consigue haciendo las mediciones a una distancia de por lo menos 6 veces la carga (altura) máxima a la que puede llegar el vertedero.

La medición: La forma más conveniente de realizar las mediciones es clavando una estaca en el fondo del canal o acequiaagua arriba del vertedero (a la distancia señalada de por lo menos 6 veces la carga de agua a medir), sobre la cual se fija una reglilla graduada en centímetros, cuidando que su origen, el cero, quede a la altura de la cresta del vertedero, como indica la figura.


1. Vertedero rectangular: el vertedero rectangular es uno de los más sencillos para construir y por este motivo, es justamente unode los más usados a nivel predial. La precisión de la lectura que ofrece está determinada por su nivel de error, que fluctúa entre 3 y 5%.
Para calcular el caudal o gasto, se puede ocupar la ecuación de Francis, que es la más utilizada y que corresponde a un vertedero rectangular con contracción lateral.



Donde:
Q = Gasto en m³/s
L = Largo de la cresta delvertedero (m)
H = Altura o carga leída en el punto de referencia (m)

2. Vertedero triangular: Dentro de los vertederos triangulares, el utilizado más comúnmente es el que tiene 90° en su vértice interior.
Este tipo de vertedero es bastante eficiente, pero sin embargo presenta una gran pérdida de carga; por lo cual se recomienda para canales pequeños (menores de 110 L/s), ya que en estos nivelesde gastos de agua, su precisión es mayor que la de otros tipos de vertederos.
Para el cálculo del gasto, la formula más usada es de King:



Donde:
Q = Gasto (m³/s)
H = Altura o carga de agua (m)

3. Vertedero Trapezoidal: Este vertedero es de construcción más dificultosa que los otros dos vistos anteriormente y no ofrece ventajas significativas que los hagan destacar,razón por la cual es menos utilizado que los anteriores. Para el cálculo del gasto se utiliza, entre otras, la formula de Francis:



Donde:
Q = Gasto (L/s)
L = Largo de la cresta (m)
H = Carga de agua (cm)

Método volumétrico: Este método permite medir pequeños caudales de agua, como son los que escurren en surcos de riego o pequeñas acequias. Para ello esnecesario contar con un deposito (balde) de volumen conocido en el cual se colecta el agua, anotando el tiempo que demoró en llenarse.
Esta operación puede repetirse 2 o 3 veces y se promedia, con el fin de asegurar una mayor exactitud.


Medición de caudales utilizando un balde y un cronometro.

Método del flotador: Se utiliza en los canales, acequias y da solo una medida aproximada de loscaudales. Su uso es limitado debido a que los valores que se obtienen son estimativos del caudal, siendo necesario el uso de otros métodos cuando se requiere una mayor precisión.
Para ejecutarlo, se elige un tramo del canal que sea recto y de sección transversal uniforme, de alrededor de 30 metros de largo, donde el agua escurra libremente. Se marca en el terreno la longitud elegida y se toma eltiempo que demora un flotador (como un trozo de madera) en recorrerla, con el fin de conocer la velocidad que lleva el agua en esa sección.
Como flotador se puede usar cualquier objeto que sea capaz de permanecer suspendido en el agua, como un trozo de madera, corcho u otro material similar, que no ofrezca gran resistencia al contacto con el aire y que se deje arrastras fácilmente por la corriente...
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