FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ÍNGENIERIA CIVIL INFORME “Análisis de aforo del caudal de la quebrada cerca al puente de motilones.”
Autor(es): SUCLUPE NÚÑE! "art#a $sabel Asesor: %N&. N'('A )E*N+N,E! -ensen
MOYOAMA ! PER" #$%&
ÍNDICE
INTRODUCCI'N % CAUD CAUDAL AL DEL DEL AGUA * %% AFORO DE CAUDALES * %# MÉTODO DE AFORO * %#%AFOROS CON FLOTADORES * %##AFOROS VOLUMÉTRICOS * %#+AFOROS CON VERTEDEROS * %#*AFOROS CON MOLINETE , # DETERMIN DETERMINAC'N AC'N DEL CAUD CAUDAL AL POR EL MÉTODO MÉTODO DE FLOTADORES, ./. FUNDAMENTO DE ÉSTE MÉTODO, #% #% MOME MOMENT NTOS OS EN EN LOS LOS -UE -UE SE SE PUED PUEDE E APLICAR, ## ## VENT VENTA.AS Y DESV DESVENT ENTA.A A.AS S DEL MÉTO MÉTODO DO DE FLOTADORES, ##%VENTA.AS ,
ÍNDICE
INTRODUCCI'N % CAUD CAUDAL AL DEL DEL AGUA * %% AFORO DE CAUDALES * %# MÉTODO DE AFORO * %#%AFOROS CON FLOTADORES * %##AFOROS VOLUMÉTRICOS * %#+AFOROS CON VERTEDEROS * %#*AFOROS CON MOLINETE , # DETERMIN DETERMINAC'N AC'N DEL CAUD CAUDAL AL POR EL MÉTODO MÉTODO DE FLOTADORES, ./. FUNDAMENTO DE ÉSTE MÉTODO, #% #% MOME MOMENT NTOS OS EN EN LOS LOS -UE -UE SE SE PUED PUEDE E APLICAR, ## ## VENT VENTA.AS Y DESV DESVENT ENTA.A A.AS S DEL MÉTO MÉTODO DO DE FLOTADORES, ##%VENTA.AS ,
###DESVENTA.AS , #+ #+ CARACT CARACTERÍ ERÍST STICA ICA DEE DEE CUMPLI CUMPLIR R UN UN FLOTADOR, #* #* CARACT CARACTERÍ ERÍST STICA ICA DEE DEE CUMPLI CUMPLIR R UN UN FLOTADOR& + SA SALI LIDA DA DE CAMPO / +% % MATER TERIA IALE LES S UTILI0ADOS / +# PROCEDIM PROCEDIMIENTO IENTO / ++ ++ PROC PROCES ESAM AMIE IENT NTO O DE DE LOS DATOS1 CONCLUSIONES 2 ILIOGRAFIA %$ ANE3OS %%
INTRODUCCI'N En muc#as oportunidades! #emos notado que las quebradas o riac#uelos que conocemos! no tienen la misma dimensi0n de un d1a para otro2 o que la 3elocidad disminu4e o aumenta de manera ine5plicable! más aun cuando llue3e en proporciones proporciones colosales. Estos sucesos 3arias 3eces nos #an #ec#o pre6untarnos! pre6untarnos! como esto es posible! a que se debe dic#o dic#o fen0meno! que fuer7a fuer7a son las que
act8an o la diferencia que se #a producido entre las dimensiones interro6antes que a simple 3ista nos tienen respuestas concretas. 9odo esto se debe al caudal que e5iste o se presenta en dic#a 7ona :quebrada o riac#uelo;! la cantidad de a6ua que corre nos permite conocer las corrientes del a6ua a tra3e dependiendo el uso que se le quiera dar. Para ello e5isten 3arios munto de operaciones para determinar el caudal en un curso de a6ua para el ni3el obser3ado del seccionamiento. El ob>eti3o principal de este mecuci0n 4 e3aluaci0n del mane>o del a6ua en un sistema de rie6o o drena>e. El presente estudio se reali70 en una quebrada ubicada cerca al puente de motilones! 4 se utili70 el muste del pron0stico de la disponibilidad de a6ua. "ediante el análisis estad1stico de los re6istros #ist0ricos de caudales de la fuente :r1o! a6uas subterráneas! etc.;! no es posible conocer los 3ol8menes probables de a6ua que podemos disponer durante los meses de duraci0n de la campa=a a6r1cola. Esta informaci0n es de suma importancia para la elaboraci0n del balance #1drico! plani?caci0n de siembras 4 el plan de distribuci0n del a6ua de rie6o. "onitorear la e>ecuci0n de la distribuci0n. Lo que proporciona los resultados que nos permiten conocer la cantidad! calidad 4 la oportunidad de los rie6os2 estableciendo si los caudales establecidos en el plan de distribuci0n son los realmente entre6ados 4 sobre esta base decidir la modi?caci0n del plan de distribuci0n! en caso sea necesario.
% CAUDAL DEL AGUA Cantidad de @uido que circula a tra3o 3olumunto de operaciones para determinar el caudal en un curso de a6ua para un ni3el obser3ado. %# MÉTODO DE AFORO E5isten di3ersos mo del a6ua. %#*AFOROS CON MOLINETE Para este m
del a6ua m03il! que detecta la 3elocidad de la corriente 4 transmite a un contador o cont0metro. # DETERMINAC'N DEL CAUDAL POR EL MÉTODO DE FLOTADORES El metos se mue3en a la •
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misma 3elocidad que el a6ua! en la cual @otan! por consi6uiente medir la 3elocidad del ob>eto @otante es medir la de la l1nea de @u>o en la cual se mue3en. Este m
podr1a ser afectada por el 3iento. ## MOMENTOS EN LOS -UE SE PUEDE APLICAR Cuando no se cuente con un corrent0metro o equipos de aforo. En periodo de má5imas a3enidas o crecidas de los r1os 4 peli6ra el equipo de corrent0metro. Cuando e5iste peli6ro para in6resar al a6ua el 'bser3ador #idrol06ico Cuando los ni3eles de a6ua son mu4 ba>os 4 no permite medir con el corrent0metro. Cuando e5isten al6as o sedimentos que impide que se #a6a mediciones con el corrent0metro. Cuando se desea conocer el caudal de la corriente en forma apro5imada sin tener que recurrir a la construcci0n de #+ VENTA.AS Y DESVENTA.AS DEL MÉTODO DE FLOTADORES #+%VENTA.AS "iden directamente la 3elocidad super?cial. No les afecta los acarreos de material. Su costo es peque=o o nulo. #+#DESVENTA.AS %mprecisi0n! debido a que miden la 3elocidad super?cial. %mposibilidad de controlar su tra4ectoria! sobre todo en r1os ama70nicos. ,i?cultad de utili7arlos cerca de las már6enes.
#* CARACTERÍSTICA DEE CUMPLIR UN FLOTADOR - El @otador puede ser tro7os de ramas! peque=os troncos! botellas! -
latas de lec#e! corc#os! tecnopor en tama=os i6uales! etc. En caso de utili7ar botellas como @otadores
-
#erm
-
ellos 4 emer6ente lo necesario! esto permitirá que el @otador no sea in@uenciado por el 3iento 4 cambie de direcci0n fácilmente! lo que implicar1a 3elocidades ine5actas. Los @otadores deben ser similares en forma 4 peso. A cada @otador se le debe colocar un distinti3o de color a ?n de que sean obser3ados durante su tra4ectoria.
+ SALIDA DE CAMPO G
En esta oportunidad nos diri6imos a una quebrada ubicada por el camino que conduce al puentes "otilones en #oras de la tarde2 en esta área procedimos a reali7ar la determinaci0n del caudal! por el "alones o palos de escoba *a?a Iinc#a Hlotadores :corc#os! tecnopor! ca>itas! etc.; Cuaderno de apuntes +# PROCEDIMIENTO a; El in6eniero nos dio un panorama de c0mo se encontraba el caudal en esos instantes! 4 como se empe7ar1a a reali7ar el desarrollar el traba>o con ese tipo de caudal con el que nos encontramos. b; En primera instancia! se procedi0 a reali7ar tres seccionamientos a lo lar6o de la quebrada! poniendo dos >alones en cada e5tremo en lo anc#o de cada secci0n. c; La ra?a se e5tendi0 4 amarro de e5tremo a e5tremo en los >alones! al ras del a6ua. d; se determin0 que los seccionamientos se reali7ar1an cada Jcm. e; Con una Kinc#a! se procedi0 a la medici0n de las alturas. En este proceso se pudo 3er c0mo iban aumentado 4 disminu4endo las alturas encontrando la altura ma4or casi siempre en el medio. f; Este procedimiento con la Kinc#a se reali70 en tres seccionamiento. 6; Cada dato que se obten1a fue apuntado minuciosamente en un cuaderno de apuntes! 4a que con estos se tendr1a que traba>ar para calcular el caudal. #; Lue6o de terminar con los seccionamientos cada Jcm! se procedi0 a empe7ar con el m; "ientras los @otadores eran lle3ados por el a6ua dos >03enes iban calculando el tiempo en se demoraban en lla6ar al ?nal.
M; Cada 3elocidad fue siendo apuntado en el cuaderno de apuntes. l; Lue6o de terminar con lo mencionado anteriormente! se procedi0 a reali7ar el mismo procedimiento! sim embar6o esta 3e7 con todos los @otadores! uno de cada tipo. m; "uc#os de los @otadores no lle6aban a la meta! 4a que se des3iaban! en este caso no se tom0 en cuenta ese tiempo 4 solo se tendr1an en cuenta aquellos @otadores que si lle6aban a la meta. n; $a casi para terminar con los @otadores se tom0 las 3elocidades de los dos tipos de corc#os! lo mismo que con los tecnopores. Se tom0 un modelo que cada uno 4 se reali70 el procedimiento. o; Al tunto con todas las e3idencias del traba>o reali7ado en dic#a 7ona.
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CONCLUSIONES "ediante esta 3isita de campo se pudo e5perimentar como es el comportamiento del caudal en climas llu3ioso! 3er la 3elocidad con la que corre el a6ua 4 percatarnos del aumento que se produ>o inesperadamente en el caudal de la quebrada.
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Este ensa4o es de muc#a a4uda para calcular el caudal de una
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determinada 7ona! sin embra6o debemos tener en cuenta que no es mu4 recomendable para caudales de ma4or ma6nitud 4a que en esos casos se necesitar1a de mando a su totalidad! 4a que
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6racias a la llu3ia producida en esa tarde lo6ramos 3er la 3erdadera 3elocidad con la que trascurr1a el a6ua. La salida de campo no conecto con la 3ida diaria de un in6eniero! su modo
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de darle soluci0n a las cosas! 4 el clima que muc#as 3eces enfrentan a la #ora de reali7ar sus traba>os. ,espu
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como resultado que los caudales apro5imados de la quebrada es de $#21$,2#& mOBs6 al comien7o 4 $221$,/# mOBs6. La diferencia entre ambos caudales es de J.GD mOBs6. $ la diferencia de #oras fue de /.D. Notando que el caudal aumento en el transcurso de ese tiempo.
ILIOGRAFIA
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(%LLQN! "á5imo. Hidrología Ren l1nea. Per8 Lima Hebrero JJ ,isponible
•
en #ttpBBes.slides#are.netB"irelia&aldosB#idrolo6iaTma5imoT3illon C)A"'**',E*',*&UE! &lad4s %ris. Estimación del caudal por el método de fotadores Ren l1nea. Per8 Lima! J//. ,isponible en
•
#ttpBBKKK.senam#i.6ob.peBusrBcdcBAH'*'VWVHL'9A,'*ES.pdf SANC)E SAN *'"AN! -a3ier. Medida de Caudales Ren l1nea. Espa=a J/: de enero;. ,isponible en #ttpBB#idrolo6ia.usal.esBtemasBAforos.pdf
/J ANE3OS
LEYENDA: Lle6ando al lu6ar de traba>o! para empe7ar con el traba>o correspondiente de Aforos por m
LEYENDA: %niciando el traba>o! como primer paso se puso los >alones en cada e5tremo de la quebrada! se #icieron tres a lo lar6o del caudal. FUENTE: (isita de campoTcarretera
//
LEYENDA: Colocando los >alones correspondiente. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: "idiendo el lar6o de la quebrada! dato que nos sir3i0 para calcular las 3elocidades. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/
LEYENDA: Compa=eros traba>ando. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: "idiendo el lar6o de la quebrada nue3amente! para 3eri?car si es la correcta. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/
LEYENDA: Amarando a lo lar6o de los >alones. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: "idiendo el anc#o de cada secci0n! para de acuerdo a eso empe7ar a seccionar. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/D
LEYENDA: Empe7ando a seccionar! se c0mo una distancia de Jcm. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: *ecomendaciones del %N&. N'('A )E*N+N,E! -ensen. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/
LEYENDA: Un modelo de @otadores que usamos para empe7ar a calcular los tiempos 4 con ellos las 3elocidades FUENTE: (isita de campoTcarretera
LEYENDA: Compa=eros iniciando con el m
LEYENDA: *ecorrido que #icieron las pelotitas a lo lar6o de la quebrada. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: 'tro modelo que @otador que se utili70! corc#os de plástico. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/
LEYENDA: Soltando los corc#os de plástico para que empiecen su recorrido. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: *ecorrido de los corc#os de plástico a lo lar6o de la quebrada. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones /
LEYENDA: Corc#os de madera! que tambi
LEYENDA: Soltando los corc#os de madera. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/
LEYENDA: *ecorrido de loa corc#os de madera #asta el ?nal. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: Soltando el si6uiente modelo de @otadores! tecnopores cuadrados planos. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
J
LEYENDA: *ecorrido de los tecnopores a lo lar6o de la quebrada. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: "odelo de @otador! tecnopor cuadrado. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
/
LEYENDA: %nicio del recorrido! de los tecnopores cuadrados. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: recorrido! de los tecnopores cuadrados. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: Casi al ?nali7ar se soltaron todos los @otadores determinando el tiempo que les tomo a cada uno lle6ar al ?nal de la quebrada.
LEYENDA: *ecorrido de todos los @otadores. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
LEYENDA: Lle6ada de los @otadores. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
D
LEYENDA: Se 3ol3i0 a calcular el tiempo de dos tipos de @otadores parecidos :corc#os 4 tecnopores; FUENTE: (isita de campoTcarretera
LEYENDA: Apuntes obtenidos de la salida de campo. FUENTE: (isita de campoTcarretera Puente "otilones
SECCIONAMIENTO % (AL LLEGAR) X Lar6o 9otal Y metros
X)ora Y .D p.m. XCaudal Za>o
Se44567 A (I7545o) XAnc#o m XSeccionamiento cada J.Jm
LEYENDA: Sacando el área total del primer seccionamiento. FUENTE: E5cel.
Se44567 (Me<5o) XAnc#o .Jm XSeccionamiento cada J.Jm
LEYENDA: +rea total de secci0n Z FUENTE: E5cel
A8tur9s () #J J.J/ #/ # # #D # #G
J.J J./ J./ J.J J.J/ J
A8tur9s () #J J #/ # # #D # #G # # # #/J #// #/
J.JG J.J J.// J./ J./ J.// J./D J./ J./D J.// J.J J
DISTAN CIA J. J. J. J. J. J.
DISTAN CIA J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J.
;re9s A/ A A AD A AG A. 9'9AL /
J.J J.JD J.JG J.JD J.JJ J.JJ J./
;re9s A/ A A AD A AG A A A A/J A// A/ A. 9'9AL
J.J/ J.J J.JD J.J J.J J.J J.JG J.JG J.JG J.JG J.J J.JJ J.G
G Se44567 4 (F5798) XAnc#o D.Jm XSeccionamiento cada J.Jm
LEYENDA: Sacando el área total del 8ltima secci0n. FUENTE: E5cel.
+*EA 9'9AL
A8tur9s () #J J #/ # # #D # #G # # # #/J
DISTAN CIA
J.JD J.J J.JG J./ J./G J./ J.J J.J J.J J
J. J. J. J. J. J. J. J. J. J.
;re9s A/ A A AD A AG A A A A/J A. 9'9AL
J.J/ J.J J.J J.J J.J J.J J.JD J.J J.J/ J.JJ J.D
/.J mBs6
VELOCIDAD
CORC>O DE PLASTICO CORC>O DE PELOTITAS TIEMPO CORC>O CORC> MADERARO.A TIEMPOS S %A0UL O# TECNOPOR PLANO .G t%t% .G .D/ TIEMPO TECNOPO TECNOP t# / D/ TECNOPOR D.D . S R% t# OR# t+ G. CUADRADO ./ D.DD .G D.t+ t% TIEMPO TECNOP T=ro .GGG .GGG T=ro .GGG .TECNOPO . . t# S OR% G R# GG D. t+ t% .J .D G.G /. TPRMT%t# J.//GGG T=ro .JJ TPRMT G.GG s6s6 t+ .G G # .G T=ro ./D .GD TPRMT G.GGGG s6 TIEMPO CORC>O CORC>O * G S % # ./Ds6 t%TPRMT .DD.D/G D.D t# ./G t+ .GGGG T=ro . G TPRMT J.
,
GG
MATERIA TECNOP CORC>O CORC>O TECNOP L PELOTA OR OR S CUADRA MADER PLASTIC PLANO A O TIEMPOS DO t% /./ D. . . . t# ./ .DG . . . t+ . . . . .J .J J.GGGG .GGGG J. . T=ro G G TPRMT, .GG s6 G CORC>O TECNOPOR TIEMPO CUADRA S DO PLANO t% . . t# D.D J. t+ .G J. T=ro D. TPRMT +
.GG GG s6
TIEMPO MADER S PLASTICO A t% .J D.G t# .G . t+ ./D D.D/ J./GGGG T=ro .J TPRMT +
.G s6 DATOS FINALES
TPRMTOTAL
.D s6
SECCIONAMIENTO 1 ( AL LLEGAR)
J./J /
(EL'C%,A,
mBs6
SECCIONAMIENTO 2 (AL FINALIZAR)
X Lar6o 9otal Y metros X)ora Y D./J XCaudal &rande
(Y E 9 Se44567 A (I7545o) XAnc#o m XSeccionamiento cada J.Jm
LEYENDA: +rea total de secci0n A FUENTE: E5cel
A8tur9s () #J J #/ # # #D # #G # # # #/J #// #/ #/ #/D #/ #/G #/ #/ #/
J.JD J.J J./ J./ J. J. J. J.D J. J./ J./ J./D J.// J.J J.J J.J J.JD J.J J
DISTAN CIA J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J.
;re9s A/ A A AD A AG A A A A/J A// A/ A/ A/D A/ A/G A/ A/ A/ A. 9'9AL /
J.J/ J.J J.J J.J J.// J./ J./G J./D J.// J.J J.J J.J J.JG J.JD J.J J.J J.J J.J/ J.JJ /.D
Se44567 C (F5798) XAnc#o /.DDm XSeccionamiento cada J.Jm
LEYENDA: +rea total de secci0n C. FUENTE: E5cel
A8tur9s #J #/ # # #D # #G # # # #/J #// #/ #/ #/D #/ #/G #/ #/ #/ #J #/ # # #D # #G # #
+*EA 9'9AL
.G
() J J.JD J.J J.J J./ J./D J./ J./G J./ J. J. J.D J. J. J.D J. J. J. J./ J./ J./ J./G J./ J./D J./ J./ J./ J./ J
mBs6
DISTAN CIA
;re9s
J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J.
A/ A A AD A AG A A A A/J A// A/ A/ A/D A/ A/G A/ A/ A/ AJ A/ A A AD A AG A
J.J/ J.J J.J J.JD J.JG J.J J.J J.J J.J J./J J.// J./ J./D J./G J./G J./ J./J J.J J.J J.J J.J J.J J.J J.JG J.JG J.J J.J
J.
A A. 9'9AL
J.J .
