Metodos de Calculo de Caudales en Rios

Cálculo de Caudal Molinete: Hoy en día, el procedimiento más usado para determinar la velocidad del flujo es a través de molinetes. Entre los tipos más comunes se encuentran los de hélice o los de copa. El principio de medida se basa en el registro del número de revoluciones por segundo de la hélice. La velocidad del flujo se determina mediante la fórmula propia del molinete, la cual es proporcionada por el fabricante.

Promedio de velocidad. El caudal entre dos secciones verticales de medida (i e i+1) se determina promediando la velocidad de las dos secciones N es el número de secciones, i = 1 corresponde al extremo de referencia de la sección de aforo, la última sección (sección n) corresponde al otro extremo de la sección de aforo y bi es el ancho entre las secciones de medida i e i+1. La velocidad y profundidad en ambos extremos es igual a cero.

Promedio de anchos, El primer y tercer término del lado derecho de la corresponde al caudal en los extremos de la sección de aforo.

Método de las isotacas. El método consiste en el dibujo de isolíneas de igual velocidad (isotacas), a intervalos convenientes (por ejemplo a 0.10, 0.20, 0.30, 0.60, ... m/s), en toda la sección transversal del flujo. El caudal entre dos isotacas continuas (j - (j+1)) es el producto del área entre las dos isotacas (Daj-(j+1))y la velocidad media; o sea, el valor de la isotaca intermedia (entre ambas). El caudal total es la suma del caudal de cada área entre isotacas continuas (El método es aplicable para mediciones suficientes en cada sección vertical. La velocidad del flujo en el perímetro mojado del cauce es cero.

Ejercicio de Molinete

Método de Molinete Sección 1 2 3 4 5 6 7

Velocidad del Caudal (m/s) 0.2D 0.8D Media 0.50 0.80 0.60 0.70 0.90 0.60 0.75 1.10 0.70 0.90 1.00 0.60 0.80 0.90 0.60 0.75 0.55

Profundidad Ancho Area Caudal (m) (m) (m ²) (m ³/s) 1.30 2 2.60 1.30 1.70 1 1.70 1.19 2.00 1 2.00 1.50 2.20 1 2.20 1.98 1.80 1 1.80 1.44 1.40 1 1.40 1.05 0.70 2 1.40 0.77 Total 13.10 9.23

Promedio de Velocidades Sección 1 2 3 4 5 6 7

Ancho (m) 2 1 1 1 1 1 2

h1 (m) 0.00 1.30 1.70 2.00 2.20 1.80 1.40

Profundidad h2 (m) Media 1.30 0.65 1.70 1.50 2.00 1.85 2.20 2.10 1.80 2.00 1.40 1.60 0.70 1.05 Total

Velocidad del Caudal Area Caudal (m ²) v1 (m/s) v2 (m/s) Media (m ³/s) 1.3 0.00 0.50 0.25 0.325 1.5 0.50 0.70 0.6 0.9 1.85 0.70 0.75 0.725 1.34125 2.1 0.75 0.90 0.825 1.7325 2 0.90 0.80 0.85 1.7 1.6 0.80 0.75 0.775 1.24 2.1 0.75 0.55 0.65 1.37 12.45 8.60

Promedio de Anchos Sección

A1 (m) 1 2 3 4 5 6 7

2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

A2 (m) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2

At (m)

h (m)

2.50 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2.50

1.30 1.70 2.00 2.20 1.80 1.40 0.70 Total

Area v (m/s) (m ²) 3.25 0.50 1.70 0.70 2.00 0.75 2.20 0.90 1.80 0.80 1.40 0.75 1.75 0.55 14.10

Caudal (m ³/s) 1.63 1.19 1.50 1.98 1.44 1.05 0.96 9.75

Ejercicio de Clase Promedio de Velocidades Sección 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ancho (m) 1.5 1.8 1.4 1.5 2 1.25 2 1.5 2

h1 (m) 0.00 1.80 2.40 2.60 3.50 2.50 2.00 1.30 0.80

Promedio de Anchos

Profundidad h2 (m) Media 1.80 0.90 2.40 2.10 2.60 2.50 3.50 3.05 2.50 3.00 2.00 2.25 1.30 1.65 0.80 1.05 0.00 0.40 Total

Velocidad del Caudal Area Caudal (m ²) v1 (m/s) v2 (m/s) Media (m ³/s) 1.35 0.00 0.65 0.33 0.44 3.78 0.65 1.05 0.85 3.21 3.5 1.05 1.37 1.21 4.24 4.575 1.37 1.70 1.54 7.02 6 1.70 1.55 1.63 9.75 2.813 1.55 1.18 1.37 3.84 3.3 1.18 0.80 0.99 3.27 1.575 0.80 0.43 0.62 0.97 0.8 0.43 0.00 0.22 0.17 27.69 32.91

Sección 1 2 3 4 5 6 7 8

A1 (m)

A2 (m)

1.50 0.90 0.70 0.75 1.00 0.63 1.00 0.75

0.90 0.70 0.75 1.00 0.63 1.00 0.75 2.00

At (m)

h (m)

2.40 1.60 1.45 1.75 1.63 1.63 1.75 2.75

1.80 2.40 2.60 3.50 2.50 2.00 1.30 0.80 Total

Area v (m/s) (m ²) 4.32 0.65 3.84 1.05 3.77 1.37 6.13 1.70 4.06 1.55 3.25 1.18 2.28 0.80 2.20 0.43 29.84

Isotacas

Area (m2) 7.233 10.927 8.946 1.487 28.593

Velocidad (m/s) 0.3 0.9 1.6 1.8

Caudal (m3/s) 2.1699 9.8343 14.3136 2.6766 28.9944

Caudal (m ³/s) 2.81 4.03 5.16 10.41 6.30 3.84 1.82 0.95 35.32