Procedimiento Procedimient o de medición:
OBJETIVO Determinar la cantidad de materiales (solidos) que transporta un fluido en un determinado instante.
a) Método de los incrementos iguales de caudal: Se divide la sección transversal en 3 a 10 subsecciones de aproximadamente igual caudal. Se obtiene una muestra integrada en profundidad en cada vertical, en el centroide de cada subsección, haciendo descender el muestreador desde la superficie de la corriente hasta el lecho y haciéndolo después retornar a una velocidad de
TIPOS DE CAUDAL •
Caudal de Sedimentos Suspendidos
•
Caudal de Material de Fondo
TIPOS DE TRANSPORTE Suspensión, Disolución, Flotación, Rodadura, Saltación y Reptación.
MEDICION DEL CAUDAL DE MATERIAL DE FONDO Instrumentos de muestreo y medidores situ: Muestreador de cesta, de tanque, de Diferencia de Presión; y otros:
desplazamiento uniforme. Se obtiene así una muestra ponderada en caudal para cada centroide. b) Método de las velocidades iguales de desplazamiento: Se desplazamiento: Se
Trampa de arrastre de fondo
divide la anchura de la corriente en 6 a 10 distancias iguales separadas por las verticales, y se obtiene una muestra integrada en profundidad en cada vertical a una velocidad de desplazamiento constante. En este último caso, todas las muestras pueden ser integradas en una única muestra representativa ponderada en caudal.
MEDICION DE CAUDAL DE SEDIMENTOS SUSPENDIDOS Instrumentos de muestreo y medidores situ: Método instantáneo:
Ilustración 1. Fotografía de muestreador de trampilla.
Determinación de la concentración de sedimentos: Bajas concentraciones
Filtrado
Concentración media o alta
El caudal de material de fondo se determina en base a la
Desplazamiento
Concentración elevada
cantidad de sedimentos captada por unidad de tiempo en un muestreador situado en uno o más puntos sobre el lecho del río.
Determinación del caudal de sedimentos en suspensión:
∑ ∗ ∑
= ̅ ∗
Donde:
̅ : Concentración de sedimentos media (⁄3).
Habrá por lo general de 3 a 10 puntos de medición en una sección transversal, en función de la anchura de ésta y de la distribución de la concentración de sedimentos. Al determinar la distribución de los puntos de muestreo, conviene señalar que, si se exceptúan los períodos de crecida, el transporte de material de fondo tiene lugar únicamente en una parte de la anchura de la corriente.
: Concentración ponderada (⁄3 ).
La operación consiste en hacer descender hasta el fondo los muestreadores (véase, por ejemplo, la figura I.5.6),
: Caudal parcial en las subsecciones (3 ⁄).
manteniéndolos en posición mediante una varilla o alambre. Las duraciones del período de muestreo suelen ser de unos minutos,
: Caudal (3 ⁄). Ilustración 2. Esquema de muestreador Integrador USDH-49.
Procedimiento de medición:
Evaporación
̅ = Método integrador:
Muestreador portable tipo saco
Calculo del caudal de sedimentos en suspensión:
: Caudal de sedimentos en suspensión (/).
en función de las dimensiones del muestreador y de la intensidad del transporte de sedimentos.
Calculo del caudal de material de fondo: Determinación del caudal de fondo por unidad de anchura de corriente en el punto de medición:
RELACION ENTRE EL CAUDAL LIQUIDO Y CAUDAL SOLIDO = 0.01941 ∗ .3
1. Se comienza secando y pesando los sedimentos
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL
obtenidos en el muestreador. 2. El peso en seco, dividido por el tiempo
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invertido en la medición y por la anchura del muestreador, permite determinar el valor de
. Determinación del caudal de material de fondo:
=
2
∗
+
− + 2
2 ∗ −
∗ ⋯
2
∗
Donde:
: Caudal de materiales de fondo ( /). : Caudal parcial en las subsecciones (⁄ .). : Distancia Comprendida entre puntos de muestreo (m).
Tipo de curva: Ecuación de la curva: = 0.01941 ∗ .3
Las obras hidráulicas como las bocatomas para el
Periodo de registro: 1974 1987 Coeficiente de correlación: = 0.996959 Importancia: La curva potencial que relaciona estos
riego de terrenos agrícolas, generación de energía o con fines de abastecimiento, tienen contacto directo con el caudal liquido de la corriente natural, el cual
parámetros se suele utilizar para realizar registros continuos de caudal solido a partir del caudal líquido.
APLICACIÓN
también contiene partículas solidas de suelo que arrastra la corriente. El caudal líquido suspendidas debe
que ser
contiene tratado
partículas mediante
desarenadores, para evitar la erosión de las estructuras de concreto armado y en el caso de centrales hidroeléctricas, evitar el desgaste de las paletas de las turbinas. Se debe conocer la cantidad de solidos que pueden ser transportados para evitar embancamiento de material o la socavación de los estribos [puentes].
ASIGNATURA: Hidrología General DOCENTE: Mgt. Ing. Luis Aragón Graneros TEMA: Aforo de Caudales Solidos
REFERENCIAS BIBLIOGRAFIA
Guía de prácticas hidrológicas, OMM-N°168, 6ta.
Edición (2011). Manual de Procedimientos Hidrométricos, Universidad
del Valle, SVC (2002). Hidráulica Aplicada al diseño de obras, RIL Editores
(2013). Hidráulica de ríos y procesos morfológicos, ECOE Editores (2011).
PRESENTADO POR: 1. CAMPERO ESPINOZA Joel Adrián 2. MONZON CHALCO Harry Mell 3. OBLITAS CHILLIHUANI Néstor
CUSCO - 2016
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