Aforo de corrientes en el rio del puente yocalla

AFORO DE CORRIENTES EN
EL RÍO DEL PUENTE YOCALLA

1.- OBJETIVOS.
Determinar de una manera práctica (no teórica) la medición de caudales (aforo de corrientes) en el PUENTE DE YOCALLA utilizando los métodos directos e indirectos (CANALETA CALIBRADA y MINIMOLINETE respectivamente), esta medición es necesaria para la proyección de obras civiles hidráulicas.

2.- FUNDAMENTO TEÓRICO.Aforar es medir un caudal. Para realizar un aforo en sistema hidráulico, se puede medir directamente el volumen, en un recipiente y el tiempo, con un cronometro. Este método volumétrico es el más recomendable, sin embargo a veces es difícil de aplicar, solamente resulta útil para caudales pequeños y donde las características físicas lo permitan.

Debido a lo anterior han surgido los MÉTODOSINDIRECTOS Y MÉTODOS DIRECTOS.

MÉTODOS INDIRECTOS.
Como su nombre lo señala miden otras variables físicas distintas del caudal, como por ejemplo la velocidad o la altura piezométrica, para luego, aplicando los principios hidráulicos, obtener dicho caudal. El método de medición indirecto de caudales o Método de Área-Velocidad es el siguiente que se detalla a continuación:

MÉTODO ÁREA-VELOCIDAD.En este método se utiliza la ecuación de continuidad. El caudal en una sección trasversal de área A esta dado por:

En donde la integral se aproxima sumando los caudales incrementales calculados para cada medición i, i = 1,2,3,…..n de velocidad V i i y profundidad D i las mediciones representan valores promedio a lo largo de un ancho ∆w i del cauce, luego el caudal se calcula como:

Por suparte, la velocidad V i, en un punto, se puede medir, por ejemplo, con alguno de los siguientes dispositivos: flotador y reloj, molinetes sensores de inducción magnética.

Con el flotador y el reloj se toman lecturas del tiempo que recorre un cuerpo que avanza flotando sobre el agua. El molinete registra el número de vueltas que impone el efecto dinámico del agua y se relaciona esta frecuencia degiro con la velocidad. El sensor de inducción magnética basa su funcionamiento en la ley de Faraday que dice que si un medio electroconductor se desplaza en un campo magnético, una tensión inducirá dicho conductor, por lo tanto la tensión es proporcionalmente lineal a la velocidad del conductor eléctrico (corriente de agua).

Molinete con sensor de inducción magnetica

Al usar uno u otroaparato de medición es necesario tener siempre presente la posibilidad de generar errores en las mediciones, debido a que un pequeño error inicial se puede propagar y repercutir en el dato final.

En nuestro caso utilizaremos el MINIMOLINETE que se especifica a continuación:
MINIMOLINETE.
El minimolinete es un instrumento que tiene una hélice o rueda de defensas, que gira al introducirla en unacorriente de agua. El de tipo de taza cónica gira sobre un eje vertical y el de tipo hélice (que es el utilizado en nuestro caso) gira sobre un eje horizontal. En ambos casos la velocidad de rotación es proporcional a la velocidad de la corriente; se cuenta el número de revoluciones en un tiempo dado.

Los molinetes o minimolinetes pueden ir montados en soportes o suspendidos de cables. Antes deser usados en el campo, deben ser calibrados por el fabricante para determinar la relación entre la velocidad de rotación de la hélice y la velocidad del agua.

La sección elegida para la medida con el molinete debe estar situada en un tramo recto y de una sección lo más homogénea posible a lo largo de dicho tramo.

Minimolinete Tipo Hélice

Un minimolinete mide la velocidad en un únicopunto, es por esto que, para calcular el caudal total se deben realizar varias mediciones.

Según sea el grado de precisión que se quiera obtener en el aforo, se tomarán mayor o menor número de puntos de medida en la sección. Cuando se pretende obtener una alta precisión, se elegirán mayor número de verticales en la sección y se calculará la velocidad media en cada vertical. Para cada sección...