Aforo de un canal rectangular





Universidad del Valle - Facultad de ingenierías
Ingeniería Civil y Geomántica



Aforo de un canal rectangular


Autores:
Bryan David Duque – 1133390
Jairo David Rosales – 1127636
Sebastian Rengifo - 1133822

Materia:
Hidráulica

Presentado a:
Ing. Hernan Materon Muñoz


Santiago de Cali
07 de Abril 2014
INTRODUCCIÓN
El conocimiento de la variación del caudal quefluye por una determinada sección de un cauce artificial (Canal) es de suma importancia en los estudios hidráulicos y de recursos hídricos. De acuerdo con la calidad y la cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio de predicción del comportamiento hidráulico del canal, las mediciones se pueden hacer de una manera continua o permanente, las mediciones aisladas, puntuales oinstantáneas la cual se realizó en esta práctica, se hacen en determinados momentos en que se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.
Otro dato de suma importancia que se considera por obvias razones en el análisis es la velocidad ya que con ella y con el área podemos calcular el caudal pero también porque es necesario el conocimiento de la velocidad media del flujo tomando diferentesmediciones y realizando un promedio ya que con esta podemos hallar los factores de diseño ALFA y BETA los cuales son de gran importancia para el análisis de los canales y estructuras hidráulicas.
La magnitud de los caudales es un dato básico e indispensable para los todos los diseños hidráulicos y para muchas obras civiles en los que ellos son parte importante como las carreteras, puentes,presas y principalmente para nuestro contexto canales y acueductos. Sin embargo en países como el nuestro las estaciones de aforo de caudales son inexistentes en muchos sitios, lo que ha obligado a recurrir a métodos aproximados para la estimación de los caudales de diseño, como son los métodos de aforo comunes, existen varios métodos para determinar el caudal de agua y los que usamos para estapráctica de campo son: Método de aforo con flotadores y método de aforo con molinete.














Metodología del laboratorio
La práctica se realizó dentro de laboratorio de hidráulica de la Universidad del Valle haciendo uso del canal de pruebas que allí se encuentra.
Se realizó una breve introducción a la práctica dada por el profesor, donde se indicaron las características del canal,los objetivos, los parámetros que manejaríamos y como se podrían obtener, luego se procedió a darle una inclinación al canal, cercana al 1x1000, posteriormente se procedió a tomar las medidas de importancia del canal para los cálculos: plantilla y profundidad de flujo, longitud, entre otros.
Lugo se abrió el canal para que el agua pudiera fluir; una vez se estabilizo el nivel del agua se instalóuna compuerta para modificar el perfil de flujo para lograr estabilizar la profundidad del canal.
Con un molinete se tomaron las revoluciones durante 30 segundos para calcular la velocidad al 60% de la altura del canal. Para la velocidad superficial se utilizó un flotador el cual recorría una distancia de 2 metros y se tomaron varias mediciones del tiempo en que tardo para hallar una velocidadmedia.

Figura 1 Canal de pruebas del laboratorio de hidráulica


Figura 2 Compuerta ubicada en el canal.


Figura 3 Molinete.

Resultados

Datos del Canal.

Tabla 1 Dimensiones del canal de flujo.
b [m]
0,5000
y1 [m]
0,2050
y2 [m]
0,2100
yprom [m]
0,2075
S0
0,00117
A [m2]
0,10375


Tabla 2 Alturas de flujo una vez ubicada la compuerta.
y1 [m]
0,43
y2 [m]
0,435yprom [m]
0,4325

Tabla 3 Medidas con el molinete para efectos de cálculo de caudal.
Rev
tiempo
n(rps)
140
29,90
4,6823
140
30,15
4,6434
140
30,00
4,6667



Tabla 4 Velocidad media y caudal.
Vel. Media
Q [m3/s]
1,2351
0,1281
1,2250
0,1271
1,2310
0,1277

Caudal estimado, caudal promedio.


Datos resultados del flotador.
Longitud del tramo analizado: 2 m

Tabla 5...