informe hidraulica quebrada la preira

INTRODUCCIÓN

Este es un estudio realizado durante la salida de campo es de la Quebrada La Pereira, de la Universidad de Antioquia, Seccional La Ceja. La Quebrada se ubica al suroriente del departamento de Antioquia y es un afluente importante del río Negro, en cuya cuenca se produce el 30% de la energía hidroeléctrica del país.
Cuando se realizó el estudio, era época de lluvias, por lo que lazona estaba encharcada y empantanada, lo que dificultó la movilidad. Además, los tres puntos donde se realizó los aforos, son pastizales para ganado, por lo cual, la zona debe estar abonada.
Se pudo notar que la Quebrada se encontraba en sus limitantes de Caudal máximo (Momento antes a un posible desbordamiento), lo cual ocasionaba que las zonas aledañas al cauce del rio se encontraran muy húmedasy lodosas.
Referente a la Quebrada, a simple vista se ve que es de alta velocidad, y al momento de ingresar, que es bastante profunda, con unos 2.9 metros de profundidad en el punto 3. Parámetros que complicaron los aforamientos. La pendiente longitudinal de la Quebrada casi mínima, entre 0,05% y 0,14%. La zona donde se hizo el levantamiento está compuesta por suelo residual y no existepropiamente una planicie de inundación.
Se pudo evidenciar que la quebrada no transporta vida en sus corrientes por el bajo nivel de oxígeno y alto nivel de desecho orgánico.
Más adelante cuando se haga el análisis de la sección transversal se mostrara las consideraciones que se hacen respecto a su forma y además varias características y situaciones que se presentaron para la captación de los datos.Descripción Del Canal

Para la sección del canal se asume que es trapezoidal. Para poder desarrollar las fórmulas para este tipo de canal se debe tener el talud el cual por medio obtenemos por medio de la geometría. Teniendo el talud, ahora falta la base y la altura, lo cual se puede obtener mediante iteraciones. Se calculó el área de cada sección y se sumaron todas estas para obtener el áreatotal la cual por iteraciones nuevamente se podría obtener las dimensiones para esta área.
Después de definirse las 3 constantes para los cálculos de los parámetros de un canal trapezoidal tenemos los siguientes resultados programados en Excel:



Tabla 1: Coordenadas topográficas
DATOS Y RESULTADOS

Gráfico 1: parámetros para un canal trapezoidal










Tabla 1: datos tomados en campoVerticales
Distancia desde orilla Izquierda (m)
Profundidades
Velocidades (m/s)


PT (m)

PA(m)

0
0
0.86



1
1
2.90
0.2
0.58
0.4
2
2
2.64



3
3
2.18
0.6
1.31
1.1
4
4
1.70



5
5
1.70
0.6
1.02
0.5
6
6
1.70



7
7
0.51







La tabla del perfil de velocidades es el siguiente:
Tabla 2: perfil de velocidades





Con la sumatoria de áreas y la sumatoria de caudales obtenemos la velocidad promedio.
Q=10,115 m3/s

V=∑Q/∑A Ec. 1

V=0,83 m/s

Teniendo la velocidad promedio podemos obtener la velocidad superficial de la ecuación

Vprom=Vsuper*0,8 Ec. 2

Vsuper=1,033 m/s

Velocidad por flotadores: para este cálculo la distancia recorrida por el flotador es 54 metros en un tiempo de 104 segundos, de la ecuación 1 obtenemos la velocidad.
Ec. 3

Velocidad = 0,519231 m/s


Teniendo el dato de 3tipos de velocidades se compararan respecto a la velocidad superficial en el siguiente cuadro.
Tabla 3: velocidades

La diferencia calculada en la segunda celda de la tabla anterior se hace respecto a la velocidad superficial.
Ahora teniendo la ecuación de Froude se calcula para la sección T2:

Ec. 4


FR= 0,198119 ≡ 0,20
Dando como resultado un flujo subcrítico, es decir que el flujo del canaldepende de la sección de transversal aguas abajo.

De la ecuación 2, por el método iterativo obtenemos el y – critico.
Ec. 5

Tenemos que:
Yc=0,854m,
Para esta sección de canal se cálculos los factores de corrección,
α= 1,383895
β= 1,130753

Conductividad
Para este método tenemos los datos calculados a partir del correntómetro
Tabla 4: datos correntómetro













La celda señalada...