Exposicion Estructuras de Medicion de Cuadales

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECANICA DE FLUIDOS

TEMA: “CRITERIOS DE UBICACIÓN Y SELECCIÓN DE ESTRUCTURAS DE
MEDICIÓN DE CAUDALES EN CANALES ABIERTOS”

Seccion Divergente

Seccion Convergente

D

Ha

C

AL

BL

TL

EL
SECCION DE CONTROL

Regla limnimétrica

Hb
Q
P

H h1

D

W

Q

C

A

P1

Garganta

P2

PERFIL LONGITUDINAL

R

PLANTA

M

B

F

D

GC

AL

BL

TL

EL

Regla limnimétrica

Q

BC

Q

1/4

N
X

ELEVACION

PLANTA

Expositor:Ing. Ronal Alaluna Lagos

Chiclayo, Agosto del 2006

PRIMERA PARTE

1.

¿ QUE ES UN AFORADOR ?
Es una estructura hidráulica que nos permite la medición de los caudales
en canales abiertos.
Estos tienen dimensiones especiales en la garganta para establecer una
relación entre el tirante aguas arriba y el caudal(flujo libre), o entre el
tirante aguas arriba y agua abajo y caudal (flujo sumergido).
En muchos casos la geometría del aforador esta diseñada para crear
condiciones de flujo crítico en la garganta, es decir, condiciones de flujo
libre.
PERFIL AFORADOR
PARSHALL

Garganta
h
a

Q=f(ha)

flujo libre

2. ELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO
 Aguas arriba del posible emplazamiento, el canal debe ser recto yposeer una










sección transversal razonablemente uniforme, en una longitud aproximadamente
igual a diez veces su anchura media.
El tramo del canal debe tener una pendiente constante en la solera.
El nivel del agua en el canal debe determinarse directamente, tanto si se puede
predecir según su caudal, como si sufre la influencia de otros canales. De los niveles
de agua en el canaldepende, en gran parte, la altura de la plantilla o resalto del
aforador necesaria para lograr un régimen libre.
Para toda la gama de caudales predecibles el número de Froude (Fr) en el punto de
medición no debe ser superior a 0.50 para lograr una superficie estable y libre de
olas.
Estabilidad de la plantilla y los taludes del canal aguas arriba, para evitar la
sedimentación del aforador con eltiempo y la facilidad de acceso para tomar
lecturas del limnímetro y realizar mantenimiento.
Un buen sitio, si es que existe, para el aforador es aguas arriba de un desnivel en la
plantilla del canal ya que este ayuda a asegurar condiciones de flujo libre del
aforador.
Es mejor evitar sitios donde existe una compuerta u otra estructura a poca distancia
aguas abajo porque la operación de la compuertapuede causar un remanso y
condiciones de flujo sumergido sobre el aforador. Además, es mejor evitar sitios
cerca de una compuerta u otra estructura en el canal debido a que estas suelen
causar turbulencia, impidiendo buenas lecturas del tirante en el aforador
Se debe considerar en la ubicación del aforador que la plantilla mas elevada se debe
encontrar por debajo de la loza de la compuerta decaptación para evitar la reducción
de la capacidad del canal para los caudales mínimos.

3. ELECCIÓN DE LA OBRA DE AFORO
 Se

debe consider los siguientes aspectos:

 
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Periodo de funcionamiento de la obra.
Precisión en la estimación de caudales: de 2 a 8% de error.
Rapidez y economía en la construcción.
Objetividad en la lectura de la información: Aforadores de Caudal conindicación en lectura directa de
caudales y/o en centímetros·
Resistencia, durabilidad y seguridad estructural de la obra: En función de la magnitud de sus
dimensiones.
Menor riesgo frente a los problemas de paso de sedimientos y cuerpos flotantes
Necesidades Hidráulicas de la obra de aforo (Caudal máximo, Caudal mínimo, Tirante máximo,
Tirante mínimo, Error admisible en la medida).
Descripciónhidráulica del canal (Anchura de la solera del canal, Taludes del canal, Coeficiente de
rugosidad del canal, Gradiente Hidráulico).

Adicionalmente para la elección de la obra de aforo se debe tener el siguiente criterio.
 
TIPO DE
ESTRUCTURA

RANGO DE CAUDALES
SUMERGENCIA DE
TRANCISIÓN (St)

Parshall
Q<85.0 m3/s
Sin Cuello
Q<3.4 m3/s
RBC
q<5.0 m2/s
Sección de Aforo
Variable

58 a 80%
55 a 80%
70 a...