2017
AFORO DEL CAUSE NATURAL DE LA QUEBRADA LOBOYOC IMFORME DE LA SALIDA A CAMPO-MECANICA DE FLUIDOS II El presente ensayo de de carácter hidráulico busca medir el caudal de los fluidos en condiciones naturales, habiéndose escogido para tal la quebrada de LOBOYOC, El desarrollo de dicho aforo se desarrollo con normalidad siguiendo los procedimientos indicados en el marco teórico para aforar quebradas, Para luego tomar los datos del campo y procesarlos.
DOCENTE
: ING. ILMA CANAHUIRE ROBLES
CURSO
: MECANICA DE FLUIDOS II
INTEGRANTES: PERCY SILVA LUNA WALDIR LIZARAZO CUSIYUPANQUI MILADY QUISPE CHOQUE JULIAN LIMA LOPEZ LADDY HUAROC QUISPE FRANK MAMANI RAMIREZ
FACULTAD DE INGENIER IAS Y AR QUITEC TURA ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL
“Año del Buen Servicio al Ciudadano
”
I.
GENERALIDADES
El aforo es la operación de medición del volumen de agua en un tiempo determinado. Esto es, el caudal que pasa por una sección de un curso de agua.
1.1.
UBICACIÓN DE LA PRACTICA:
La práctica se realizó en la quebrada de Loboyoc, en el distrito de Las Piedras, provincia de Tambopata y departamento de Madre de Dios. En las siguientes coordenadas UTM.
UAP-EL TRIUNFO
: 481684 E 6088688 N
QUEBRADA LOBOYOC : 486045.71 E 623442.76 N
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II.
INTRODUCCION
La medición del caudal o gasto de agua que pasa por la sección transversal de un conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua, se conoce como aforo o medición de caudales. Este caudal depende directamente del área de la sección transversal a la corriente y de la velocidad media del agua. El método del flotador se utiliza cuando no se tiene equipos de medición y para este fin se tiene que conocer el área de la sección y la velocidad del agua, para medir la velocidad se utiliza un flotador con él se mide la velocidad del agua de la superficie, pudiendo utilizarse como flotador cualquier cuerpo pequeño que flote: como una pelota de tecnopor, una botella, corchos o también un fluido que se pueda distinguir en el agua como un tinte. En el caso del aforo que se efectuó en la quebrada de LOBOYOC, se aplicó el método de flotador para determinar el caudal de dicha quebrada y en este informe se aplicaron todos los procedimientos para calcular los resultados de los datos obtenidos en el aforo.
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III.
OBJETIVOS Aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en las clases del curso como tipos de aforo.
Estudiar la distribución de velocidades que se producen en la sección transversal de la quebrada y dibujar la sección transversal de velocidades.
IV.
Calcular el aforo de la quebrada de Loboyoc.
REVISION BIBLIOGRAFICA
4.1) AFORO CON FLOTADORES Son los más sencillos de realizar, pero también son los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda limitado a situaciones donde no se requiera mayor precisión. Con este método se pretende conocer la velocidad media de la sección para ser multiplicada por el área, y conocer el caudal, según la ecuación de continuidad.
Q = velocidad x área
Para la ejecución del aforo se procede de la siguiente forma. Se toma un techo de la corriente de longitud L; se mide el área A, de la sección, y se lanza un cuerpo que flote, aguas arriba de primer punto de control, y al paso del cuerpo por dicho punto se inicia la toma del tiempo que dura el viaje hasta el punto de control corriente abajo. La velocidad superficial de la corriente, Vs, se toma igual a la velocidad del cuerpo flotante y se calcula mediante la relación entre el espacio recorrido L, y el tiempo de viaje t.
Vs
L
t Se pueden obtener resultados algo más precisos por medio de flotadores lastrados, de sumersión ajustable. Estos flotadores consisten en un tubo delgado de aluminio, de longitud Lfl, cerrado en ambos extremos y con un lastre en su extremo inferior, para que pueda flotar en una posición próxima a la vertical, de tal manera que se sumerjan hasta una profundidad aproximadamente de 25 a 30 cm sobre el fondo, y emerjan unos 5 a 10 cm.
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Observaciones: Como la velocidad superficial es mayor que la velocidad promedio del caudal, es necesario corregir la medición del flotador multiplicándola por un coeficiente (K), el cual se detalla a continuación:
Considerando que el caudal está en función del área hidráulica y de la velocidad se tiene:
K= f (viento)
K= 0.90 cuando no se presenta viento
K= 0.95 cuando se presenta viento y frena el flotador
K= 0.85 cuando se presenta viento pero no afecta la velocidad del flotador
4.2) CARACTERISTICAS DEL FLOTADOR
La parte expuesta al viento debe ser lo más reducida posible, pero el flotador siempre debe estar visible.
La parte sumergida no debe ser voluminosa, para evitar interferencia con objetos sumergidos.
Debe ser, en lo posible, simétrico y de preferencia de plantilla redonda, esto con objeto de que al rotar siga ofreciendo la misma resistencia tanto al agua como al aire.
De fácil manejo resistente a las sacudidas bruscas, sencillo de construir, ligero y económico.
Fácil de transportar.
Debe ser pequeño, ya que muchos canales de descarga tienen poca profundidad.
Deben adquirir una velocidad cercana a la velocidad de la corriente de agua. y esto sólo se consigue si es ligero y está expuesto al viento.
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4.3) CARACTERISTICAS DEL CAUCE A AFORAR
La sección a aforar debe ser lo más regular posible.
La profundidad del cauce debe ser suficiente como para que el flotador no toque el fondo.
Debe ser lo más recto posible, es decir que sea alejado de curcas o que forme parte de ella.
V.
Que el agua corra libremente.
MATERIALES Y METODOS
Los materiales e instrumentos de medición usados en la salida a campo son los siguientes:
5.1) MATERIALES
Cronometro.
Tinta.
Libreta de apuntes.
Cámara fotográfica.
Palo.
Flexómetro.
Nylon
Cordel
Cinta métrica
Flotador de tecnopor
Tizas
Materiales Usados en el Ensayo del Aforo
5.2) METODOLOGIAS
Procedimientos
Buscar un lugar adecuado para aforar (el tramo debe ser recto y uniforme).
Seleccionar las secciones de control por las cuales va a pasar el flotador; levantar y calcular las secciones inicial y final del tramo elegido.
Dividir la sección de entrada y de salida del flotador en sub secciones para determinar con mayor exactitud la trayectoria.
Medir la distancia longitudinal entre las secciones de control.
Determinar las áreas hidráulicas de las secciones de control.
Lanzar el flotador; el flotador debe ser soltado unos cuantos metros aguas arriba de la sección de control.
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Medir el tiempo que demora el flotador en pasar por las secciones de control.
Determinar la sección media del cauce, para luego determinar el caudal.
Repetir el proceso por lo menos cinco veces.
Formulas a utilizar Velocidad superficial:
V
L
Área de la sección:
t
Área promedio:
VI.
A prom
AA
2
AB
Caudal:
Q
Ai
h i -1
h1
xT
2
Vt xA prom
RESULTADOS
CALC ULO DEL AR EA EN UNA S EC CION UNIFORME
PARA VER EL AREA DE LA SECCION VER ANEXOS
Entonces en la sección uniforme se tiene un área de: 1.23 m 2 con lo cual se podrá obtener el caudal.
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CALCULO DEL AR EA EN UNA SE CCION VARIADA AREA DE LA SECCION “A”
PARA VER EL AREA DE LA SECCION VER ANEXOS AREA DE LA SECCION “B”
PARA VER EL AREA DE LA SECCION VER ANEXOS
Entonces en las secciones variadas se tiene un promedio del área en ambas secciones de: 1.915 m2 con lo cual se podrá obtener el caudal.
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CALC ULO DE LA VE LOCIDAD EN LA S EC CION UNIFORME (Seg)
T1
11.41
T2
11.90
Interpreta cion :
T3
11.68
En el cuadro se muestra
T4
11.76
que se obtuvo una velociada d
T5
11.64
de 0.85 m/s
T6
11.96
Sumatoria
70.35
promedio
11.725
Largo (m)
10
Velocidad (m/s)
0.853
CALCULO DEL CAUDAL EN LA SECCIÓN UNIFORME (m3/s)
Q
A prom xV 1.23 x0.85 1.045m3 / s
El caudal calculado que pasa por la sección promedio va hacer 1.045 m3/s.
CALC ULO DE LA VE LOCIDAD EN LA SEC CION VAR IADA (Seg)
T1
11.41
T2
15.50
T3
14.32
T4
14.40
T5
15.90
T6
14.45
Sumatoria
74.57
promedio
12.428
Largo (m)
10
Velocidad (m/s)
0.805
Interpretación: En el cuadro se muestra Que se obtuvo una velocidad De 0.805 m/s
CALCULO DEL CAUDAL EN LA SECCIÓN VARIADA (m3/s)
Q
A prom xV 1.915 x0.805 1.542m3 / s
El caudal calculado que pasa por la sección promedio va hacer 1.542 m3/s.
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VII.
ANEXOS
Sección uniforme de la quebrada Loboyoc
Recolección de datos en la sección uniforme de la quebrada como la velocidad, longitud y profundidad.
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Calculo de la velocidad del agua utilizando flotador
Medición de la longitud de la sección variada de la quebrada
Calculo de la velocidad del agua en la sección variada
