UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
“Vertedero circular y medición de caudal”
CÁTEDRA: Hidráulica CATEDRÁTICO: Ing. Jorge William Ortiz ESTUDIANTES: Br. Guillen Magaña, Hugo Alfredo Br. Morales Lemus, Mario Enrique Br. Olla Alfaro, Alejandro Javier
Santa Ana, 28 de septiembre de 2012
INDICE
INTRODUCCION OBJETIVOS MARCO TERICO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MATERIALES Y EQUIPO SOLUCION DE PROBLEMA MEMORIA DE CALCULO CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS
INTRODUCCIÓN El presente reporte se refiere a la medición de caudal por medio de un vertedor que se puede definir como la actividad para conocer la cantidad de volumen que pasa por un afluente de agua (un río). Hay dos tipos de vertedores, los vertedores de pared delgada y los vertedores de pared gruesa, en este reporte y en la práctica se empleó el aliviadero de pared delgada de forma circular . Este tipo de vertedor (circular) es usado básicamente para medir el caudal en ríos, como cualquier tipo de herramienta este ofrece ventajas y desventajas con las que podemos evaluar de distintas maneras, si es útil utilizar el aliviadero con esta forma. Uno de los objetivos que cabe mencionar es que para colocarlo no requiere nivelación de la cresta. El presente reporte está hecho en base a una práctica que se realizó en el municipio de Tacuba, departamento de Ahuachapán. Que consistió en instalar el vertedero y posteriormente proceder a la medición del caudal. Acá en este reporte están los objetivos de la práctica, el marco ma rco teórico que detalla lo que es un vertedor y sus tipos; el método aplicado, y lo que se puede determinar con cada uno de ellos. Posteriormente está detallado el equipo y herramientas utilizadas en la práctica, después de ello se encuentra la memoria de cálculo donde están los datos encontrados con las mediciones. Y en las conclusiones se detalla lo que se logró con este reporte. En los anexos se encuentran fotografías y las tablas tomadas en la práctica.
OBJETIVOS Objetivo general:
Medir caudal por medio de un vertedor de forma circular, en un río ubicado en el municipio de Tacuba, departamento de Ahuachapán.
Objetivos específicos:
Conocer cómo cómo se comporta el caudal de un río.
Construir el vertedor de pared delgada, en este este caso el de forma circular.
Determinar el caudal por medio de fórmulas ya establecidas.
MARCO TEORICO Vertedero hidráulico El vertedero hidráulico o aliviadero es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientos superficiales; siendo el aliviadero en exclusiva para el desagüe y no para la medición. Existen diversos tipos según la forma y uso que se haga de ellos, a veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de tormentas en presas.
Funciones Aliviadero como elemento de presa Tiene varias finalidades entre las que se destaca:
Garantizar la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del nivel, aguas arriba, por encima del nivel máximo (NAME por su siglas Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias) (ver: Embalse)
Garantizar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama "pico de pato" por su forma
Constituirse en una parte de una sección de aforo del río o arroyo.
Disipar la energía para que la devolución al cauce natural no produzca daños. Esto se hace mediante saltos, trampolines o cuencos.
En una presa se denomina vertedero a la parte de la estructura que permite la evacuación de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua. Generalmente se descargan las aguas próximas a la superficie libre del embalse, en contraposición de la descarga de fondo, la que permite la salida controlada de aguas de los estratos profundos del embalse.
Vertedero como elemento de canal Los vertederos se usan conjuntamente con las compuertas para mantener un río navegable o para proveer del nivel necesario a la navegación. En este caso, el vertedero está construido significativamente más largo que el ancho del río, formando una "U" o haciendo diagonales, perpendicularmente al paso. Dado que el vertedero es la parte donde el agua se desborda, un vertedero largo permite pasar una mayor cantidad de agua con un pequeño incremento en la profundidad de derrame. Esto se hace con el fin de minimizar las fluctuaciones en el nivel de río aguas arriba. Los vertederos permiten a los hidrólogos un método simple para medir el caudal en flujos de agua. Conocida la geometría de la zona alta del vertedero y el nivel del agua sobre el vertedero, se conoce que el líquido pasa de régimen lento a rápido, y encima del vertedero de pared gruesa, el agua adopta el calado crítico. Los vertederos son muy utilizados en ríos para mantener el nivel del agua y ser aprovechado como lagos, zona de navegación y de esparcimiento. Los molinos hidráulicos suelen usar presas para subir el nivel del agua y aprovechar el salto para mover las turbinas. Debido a que un vertedero incrementa el contenido en oxígeno del agua que pasa sobre la cresta, puede generar un efecto benéfico en la ecología local del río. Una represa reduce artificialmente la velocidad del agua, lo que puede incrementar los procesos de sedimentación, aguas arriba; y un incremento de la capacidad de erosión aguas abajo. La represa donde se sitúa el vertedero, al crear un desnivel, representa una barrera para los peces migratorios, que no pueden saltar de niveles.
Clasificaciones Los vertederos pueden ser clasificados de varias formas: a) Por su localización en relación a la estructura principal:
1. Vertederos frontales 2. Vertederos laterales 3. Vertederos tulipa; este tipo de vertedero se sitúa fuera de la presa y la descarga puede estar fuera del cauce aguas abajo. b) Instrumentos para el control del caudal vertido: 1. Vertederos libres, sin control. 2. Vertederos controlados por compuertas. c) Desde el punto de vista de la pared donde se produce el vertimiento: 1. Vertedero de pared delgada 2. Vertedero de pared gruesa 3. Vertedero con perfil hidráulico d) Desde el punto de vista de la sección por la cual se da el vertimiento: 1. Rectangulares 2. Trapezoidales 3. Triangulares 4. Circulares 5. Lineales, en estos el caudal vertido es una función lineal del tirante de agua sobre la cresta
e) Desde el punto de vista de su funcionamiento, en relación al nivel aguas abajo: 1. Vertedero libre, no influenciado por el nivel aguas abajo 2. Vertedero ahogado f) Desde el punto de vista de su función principal:
1. Descarga de demasías, permitiendo la salida del exceso de agua de las represas, ya sea en forma libre, controlada o mixta, en este caso, el vertedero es también conocido como aliviadero. Estas estructuras son las encargadas de garantizar la seguridad de la obra hidráulica como un todo; 2. Como instrumento para medir el caudal, ya sea en forma permanente, en cuyo caso se asocia con una medición y registro de nivel permanente, o en una instalación provisional, para aforar fuentes, o manantiales; 3. Como estructura destinada al mantenimiento de un nivel poco variable aguas arriba, ya sea en un río, donde se quiere mejorar o garantizar la navegación independientemente del caudal de este; o en un canal de riego donde se quiera garantizar un nivel poco variable aguas arriba, donde se ubica una toma para un canal derivado. En este caso se trata de vertederos de longitud mayor que el ancho del río o canal. La longitud del vertedero se calcula en función de la variación de nivel que se quiere permitir; 4. Como dispositivo para permitir la salida de la lámina superficial del agua en decantadores en plantas potabilizadoras de agua; 5. Como estructuras de repartición de caudales. 6. Como estructura destinada a aumentar la aireación (oxigenación) en causes naturales favoreciendo de esta forma la capacidad de autodepuración de sus aguas. En este caso se trata siempre de vertederos de paredes gruesas, más asimilables asaltos de fondo.
Vertederos de pared delgada
La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a laboratorios, canales pequeños y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. Los tipos más comunes son el vertedero rectangular y el triangular. La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado. La estructura delgada está propensa a deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta. El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas, porque la sección transversal de la lámina vertiente muestra de manera notoria la variación en altura. La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero, puede obtenerse
matemáticamente
haciendo
las
siguientes
suposiciones
del
comportamiento del flujo:
1. Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (p=ρgh).
2. La superficie libre permanece horizontal hasta el plano del vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la superficie libre cae cuando se aproxima al vertedero).
3. La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica.
4. Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables. Estas suposiciones conducen al siguiente modelo de flujo ideal:
Ecuación para un vertedero rectangular de pared delgada: Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente, se obtiene:
Un coeficiente Cd determinado experimentalmente, se involucra para considerar el uso de las suposiciones, entonces: Cd es conocido como Coeficiente de Descarga. Un vertedero rectangular sin contracción es aquel cuyo ancho es igual al del canal de aproximación. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Rehbock para hallar el valor de Cd:
Donde p es la altura de la cresta del vertedero medida desde el piso del canal. Un vertedero rectangular con contracción es aquel en el cual el piso y los muros del canal están lo suficientemente alejados del borde del vertedero y por lo tanto no influyen en el comportamiento del flujo sobre él. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Hamilton-Smith para hallar el valor de Cd:
Ecuación para un vertedero triangular de pared delgada: Siguiendo el mismo procedimiento anterior y despreciando el valor de v1/2g puesto que el canal de aproximación es siempre más ancho que el vertedero, se obtiene la descarga a través de :
Condiciones de flujo adoptadas para la Fórmula De Poleni-Weisbach Considerando la Ecuación de la Energía, a lo largo de una línea de flujo se presenta un incremento de la velocidad y correspondientemente una caída del nivel de agua. En el coronamiento del vertedero queda el límite superior del chorro líquido, por debajo del espejo de agua, con una sección de flujo menor al asumido por Poleni-Weisbach.
Vertedero de pared delgada En la sección contraída X, ubicada aguas abajo de la cresta del vertedero, la distribución de presiones se desarrolla con ambos extremos iguales a la presión atmosférica. En estos sectores las velocidades coinciden con las determinadas a través de la ley de Torricelli, considerando únicamente las pérdidas de energía. En el mismo chorro, las velocidades adquieren valores menores a las definidas por la indicada ley.
Vertederos de pared delgada en función de las condiciones de flujo aguas arriba
Vertedero Circular
Stauss derivo una ecuación teórica para determinar el gasto en vertedores de forma circular. De la ecuación de la circunferencia x2 + y2 = yd, tenemos:
Y de la ecuación del gasto queda:
Con t=h/D y cambiando la variable de integración z=y/D, resulta:
la integración de la ecuación anterior conduce a:
Donde E y K son dos integrales elípticas. De la ecuación anterior resulta:
De la ecuación anterior “D” se expresa en decímetros y “Q” se obtiene en lt/seg.
En esta fórmula ø es la función de h/d dada de la tabla
El coeficiente de gasto μ es determinado de la formula de stauss y jorisen:
La cual vale para 0.20 m ≤ d ≤ 0.30 m 0.075 < h/D < 1, y distancia minima a la
frontera del canal de llegada de 3D desde los cantos del vertedor. Ramponi propone para ø la siguiente fórmula:
En caso de que el vertedor tenga diámetros hasta de 1.00 m y que no cumpla con las especificaciones de distancia del mismo a la pared del canal, se recomienda para μ la siguiente fórmula:
Donde: A= área del vertedor comprendida entre la cresta y el nivel correspondiente a la carga “h”;
Ao= área hidráulica del canal de llegada; h= carga sobre la cresta, expresada en m.
Otra fórmula de vertedero circular (pared vertical)
Vertederos de sección circular, aunque se emplean rara vez, ofrecen como ventajas: • Facilidad de construcción. • No requieren el nivelación de la cresta.
En unidades métricas, la ecuación del caudal de un vertedor circular es el siguiente:
Q
1.518 D
0.693
1.807
H
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El estudio hidrométrico a realizar consiste en la determinación del caudal en un cauce natural ubicado en el municipio de Tacuba departamento de Ahuachapán. Para realizar dicho aforo se utilizara un vertedor de tipo circular, por lo cual se atenderá a las especificaciones y recomendaciones de lo que a estos medidores respecta. Por las consideraciones que se deben tener en cuenta, el planteamiento se subdividirá en dos secciones:
Diseño y construcción del vertedor tipo circular.
Instalación del vertedor circular en el lugar de aforamiento.
Es a través de dos visitas de campo que se cumplirá con lo especificado, la primera visita constara en inspeccionar el lugar de aforo para realizar el diseño del vertedor, utilizando criterios según lo previsto del lugar a medir y la segunda visita constara en la instalación y toma de mediciones para la obtención del caudal del lugar de aforo.
MATERIALES Y EQUIPO
El material y equipo utilizado ha sido divido en dos secciones, en consecuencia a s utilidad, a estas se les denominará:
Material y equipo utilizado en la construcción del vertedor
Material y equipo utilizado en la instalación del vertedor.
Material y equipo utilizado en la construcción del vertedor de tipo circular.
Biseladora
Brocha
Clavos de ½”
Bisagras
Cinta Métrica
Li ja para Madera
Martillo
Plywood de ½”
B rocas para Madera
Pintura
Taladro
S ier ra de C alar
Material y equipo utilizado en la instalación del vertedor tipo circular, en el lugar de aforo.
A zadón
C orv o ó Machete
Nivel de Mang uera
Piochas
Escantillón
Palas
E s tacas de Madera
SOLUCION DEL PROBLEMA
La Metodología a realizar para cumplir con el objetivo deseado del aforamiento del cauce natural constara en las consideraciones a tomar para diseñar el vertedero de dimensiones y la correcta instalación de este con el propósito de obtener los datos necesarios para la realización de los cálculos y la obtención del caudal.
1. Diseño y construcción del vertedor circular, para la obtención del caudal en el lugar de aforo.
La primera visita de campo se realizará con el fin de inspeccionar el lugar de aforo y tomar a consideración las recomendaciones realizadas por los autores de los modelos de ecuaciones para vertederos circulares que se podrían utilizar. Atendiendo a esto debemos seleccionar el lugar indicado para el aforo. Es necesario que el lugar de aforo se encuentre en un tramo recto, con la distancia necesaria para evitar cambios bruscos en las líneas de flujo que afectarían el caudal, es importante que el lugar a elegir este libre de rocas o elementos que dificulten la instalación del vertedor. Es importante hacer una estimación del caudal que se medirá, para considerarlo en el momento del diseño de las dimensiones del vertedor.
Figura 1.1 Medición del ancho de canal del cauce a medir. Observación de tuberías para la estimación del caudal del riachuelo.
Al tomar todas las consideraciones observadas de la visita de inspección se procede al diseño del vertedor, analizando cada uno de los modelos de ecuaciones presentadas por los autores y las consideraciones que estos presentan, por lo que el modelo a utilizar será el que mas se adecue a las mediciones tomadas en el campo y al caudal estimado mediante la visita realizada. Es importante determinar que el material del que se construya el vertedor sea manejable y resistente para que el modelo cumpla con las características del diseño y soporte al proceso de instalación y toma de mediciones.
Figura 1.2
Vertedor realizado de plywood de ½”. Trazo de las dimensiones del vertedor, utilizando herramientas de carpintería.
A fin de prevenir las dificultades de instalación del vertedor por disminución del caudal por causas climatológicas, se diseñaran dos vertedores con dimensiones diferentes, una menor a la estimada por los cálculos realizados.
Figura 1.3 Corte de las dimensiones de los vertederos, según diámetros especificados utilizando la sierra para calar.
Uno de los puntos más importantes en el proceso constructivo es la verificación del bisel del vertedero el cual debe ser de 2 mm, ya que este es fundamental en el desarrollo de la vena liquida en el proceso de aforamiento.
Figura 1.4 Construcción del bisel por medio de la biseladora mecánica, el proceso se afina utilizando la lija para madera.
Cuando el caudal en estudio presente un flujo considerable, el vertedero necesitara soportar el esfuerzo proporcionado por la carga de agua, por lo que un elemento de utilidad seria el refuerzo de este con estacas y reglas de madera clavadas en forma de marco, este proceso es realizado antes de la instalación en el campo, brindándole una mayor firmeza y resistencia.
Figura 1.5 Refuerzo del vertedor a través de marco elaborado con reglas de madera, estacas y clavos.
Al marco de refuerzo pueden añadírsele elementos unidos con bisagras y brindar apoyos que serán de mucha utilidad al momento de la instalación en el campo.
La impermeabilización del vertedor provee una garantía para un mayor soporte del efecto del agua sobre el material del vertedor, por lo que es necesario utilizar algún tipo de pintura contra el agua u otra sustancia impermeabilizante.
Figura 1.6 Proceso e pintado para lograr la impermeabilización del vertedero, incluyendo los elementos de refuerzo.
2. Instalación del vertedor circular en el lugar de aforamiento, para la
obtención del caudal.
En la segunda visita de campo se instalara el vertedor en el lugar previamente seleccionado, tapando todo el caudal del riachuelo y haciéndolo pasar únicamente a través del vertedor. Para ello se debe limpiar el lugar de aforo retirando rocas, maleza y cualquier obstáculo que impida la instalación del vertedor y la movilidad del equipo y personal a realizarlo. Con
ayuda
de
la
piocha
se
excavara
una
franja
atravesando
perpendicularmente el flujo del agua, esto permitirá que el vertedor se entierre la distancia previamente calculada, evitando que el agua pueda filtrarse por la parte de abajo. Esta sección será reforzada utilizando maleza, barro y rocas, debe presentarse mucho cuidado y atención a esta parte ya que es la principal donde el agua tratara de abrirse paso.
El vertedor en el centro del riachuelo, el cual ya clavado con sus estacas y refuerzos se estabilizara con rocas las cuales evitaran que este pueda ser arrastrado por el cauce del agua. Luego se procederá a recubrir sus extremos empezando por uno de los lados, manteniéndolo estable hasta continuar con el siguiente extremo del vertedor.
Figura 2.1 Estrechamiento de la sección del riachuelo para la instalación del vertedor, utilizando barro, maleza y rocas.
Al empezar a cerrar el otro extremo debe actuarse con rapidez, ya que el nivel del agua aumentara junto con la presión que este ejercerá al vertedor, por lo que rápidamente debe taparse cualquier tipo de filtración, haciendo que el nivel del agua suba hasta que pase únicamente a través de la cresta del vertedor, por lo que es necesario tener a la disposición material para el recubrimiento de los extremos.
Figura 2.2 Primeras evidencias de la vena liquida generada por el cauce del riachuelo.
Figura 2.3 Aumento de caudal que pasa a través de la sección del vertedor, formando la vena liquida.
Al formarse la vena liquida es el momento de obtener las lecturas de carga del vertedor, trasladando el nivel de la cresta aguas atrás por medio de un nivel de manguera hacia un escantillón, del que a partir del nivel trasladado y con ayuda de la cinta métrica se tomaran las lecturas de carga “ h”, se tomaran
varias mediciones dejando intervalos de tiempo entre ellas
Figura 2.4 Formación de la vena liquida.
Después de realizar las mediciones se desinstala el vertedero y se procede a realizar los cálculos para obtener el caudal.
Figura 2.3 Aumento de caudal que pasa a través de la sección del vertedor, formando la vena liquida.
MEMORIA DE CÁLCULO Aproximación de caudal primera visita Dos tuberías de diámetro D cada una: D= 18”= 45.72cm
Velocidad de flujo V V= 0.6 m/s
X
Cálculo de áreas A1 y A2 Calculando primero el Angulo ϴ para cada una de las tuberías:
= cos −(
)
ϴ A1:
= cos−
22.86 12.192 = 1.085 22.86
= cos−
22.86 10.668 = 1.008 22.86
ϴ A2:
Áreas A:
= ( sin cos ) 1 = (22.86) (1.085 sin 1.085 cos 1.085) = 351.23 = 0.0351 2 = (22.86) (1.008 sin 1.008 cos 1.008) = 290.94 = 0.0290 Caudal Q: = = (0.0351 + 0.0290)(0.6) = 0.03846 ⁄ = 38.46 /
Este es un aproximado de caudal, por lo que en base a éste se diseña el vertedero.
Datos obtenidos medidos de segunda visita
Formulas a utilizar
= (∅)(μ)(/ ) = 0.555 +
() 0.041(ℎ) + 110(ℎ) ()
En esta fórmula ø es la función de h/d dada de la tabla
Para caudal 1 Q1:
ℎ1 = 17.40 = 30 ℎ 17.40 = = 0.58 30 ℎ/
∅
0.55
2.8205
0.58
∅
0.60
3.2939
0.58 0.55 0.60 0.55 = ∅ 2.8205 3.2939 2.8205 Resolviendo queda:
∅ = 3.104 Ahora encontrando μ:
= 0.555 +
(30) 0.041(17.40) + 110(17.40) (30) = 0.594
Por lo que Q 1:
= (3.104)(0.594)(3/ ) = 28.764 /
Para caudal 2 Q2:
ℎ2 = 17.58 = 30 ℎ 17.58 = = 0.586 30 ℎ/
∅
0.55
2.8205
0.586
∅
0.60
3.2939
0.586 0.55 0.60 0.55 = ∅ 2.8205 3.2939 2.8205 Resolviendo queda:
∅ = 3.161 Ahora encontrando μ:
= 0.555 +
(30) 0.041(17.58) + 110(17.58) (30) = 0.595
Por lo que Q 2:
= (3.161)(0.595)(3/ ) = 29.319 /
Para caudal 3 Q3:
ℎ3 = 18.00 = 30 ℎ 18.00 = = 0.60 30 ℎ/ 0.60
∅ 3.2939
Ahora encontrando μ:
= 0.555 +
(30) 0.041(18.00) + 110(18.00) (30) = 0.595
Por lo que Q 3:
= (3.2939)(0.595)(3/ ) = 30.551 /
Para caudal 4 Q4:
ℎ4 = 18.30 = 30 ℎ 18.30 = = 0.61 30 ℎ/
∅
0.60
3.2939
0.61
∅
0.65
3.7900
0.61 0.60 0.65 0.60 = ∅ 3.2939 3.7900 3.2939 Resolviendo queda:
∅ = 3.393 Ahora encontrando μ:
= 0.555 +
(30) 0.041(18.30) + 110(18.30) (30) = 0.595
Por lo que Q 4:
= (3.393)(0.595)(3/ ) = 31.471 /
Para caudal 5 Q5:
ℎ5 = 18.70 = 30 ℎ 18.70 = = 0.623 30 ℎ/
∅
0.60
3.2939
0.623
∅
0.65
3.7900
0.623 0.60 0.65 0.60 = ∅ 3.2939 3.7900 3.2939 Resolviendo queda:
∅ = 3.522 Ahora encontrando μ:
= 0.555 +
(30) 0.041(18.70) + 110(18.70) (30) = 0.595
Por lo que Q 5:
= (3.522)(0.595)(3/ ) = 32.667 /
El caudal Q es igual a:
= + + + + = 28.764
+ 29.319 + 30.551 + 31.471 + 32.667 = .
CONCLUSIONES Para el río Tacuba del municipio de Ahuachapán podemos decir que:
El promedio de caudales obtenidos fue de = 30.554 , éste se puede calificar como un valor bastante exacto, aunque en el momento de estarse tomando los datos el agua seguía estancándose y aumentando aguas atrás del vertedor como se observa en la tendencia de incremento de cada uno de los valores de ℎ en intervalos de tiempo de aproximadamente 3 minutos, pero a manera de observación se pudo ver que después de haber tomado los datos fue poca la diferencia de altura que se elevo hasta estabilizarse, por lo que se vuelve a señalar que el valor obtenido del caudal es de lo más exacto posible. También se toma en cuenta que el caudal pudo haber reducido ya que esta misma practica se estaba haciendo aguas arriba en el río, por lo que el agua quedaba retenida en los vertederos de nuestros compañeros.
Comparando el caudal obtenido en este año, con el caudal obtenido por los alumnos
del
año
anterior,
podemos
observar
que
incrementó
considerablemente (un poco más de 24.00 ), éste incremento en el caudal se debió a razones climatológicas ya en el año pasado cuando se realizo ésta misma práctica en el mismo lugar, no había caído lluvia de manera intensa como pasó en esta ocasión, lo cual condujo a elevar el caudal de esta manera. En general podemos afirmar que:
El factor climatológico afecta de una u otra manera en el flujo de masa de agua, incrementándole o disminuyéndolo y también que el caudal varía dependiendo de las temporadas del año.
RECOMENDACIONES
Al realizar la visita de inspección en el campo es necesario tener un claro objetivo de lo que se desea realizar y las consideraciones del tipo de vertedor a utilizar, esto permitirá ubicarlo en un lugar apropiado para el caso y realizar las mediciones necesarias para su diseño y construcción.
Es necesario verificar que el bisel del vertedor cuente con el espesor de 2 milímetros especificados a lo largo de la cresta y que este se encuentre correctamente afinado mediante la lija, esto garantizara una correcta formación de la vena liquida.
Se debe asegurar que el vertedor sea impermeabilizado, utilizando pintura de aceite para evitar posibles desprendimientos, este proceso debe llevarse a cabo por lo menos tres días antes del proceso de instalación, evitando así cualquier adherencia del agua al borde de la cresta, que produciría un efecto de lamina adherente.
En el proceso de instalación es importante que el vertedor sea correctamente colocado en su parte inferior, enterrando una porción estimada de este y asegurado con rocas, maleza y barro que no exista ninguna filtración, ya que esta es la zona mas propensa a que suceda. Procediendo luego a recubrir sus extremos con estos mismos materiales (rocas, maleza y barro).
Debe tenerse un especial cuidado al momento de trasladar el nivel de la cresta al escantillón aguas atrás, y al tomar las lecturas de “h”, ya que este
valor es el más importante a determinar en el campo, por lo que debe verificarse que el nivel a utilizar se emplee correctamente y las mediciones sean exactas.
BIBLIOGRAFIA
Presentaciones expuestas en clase de Hidráulica, por Ing. Jorge William Ortiz.
Vertederos de Agua. Hidráulica. Sistemas hidráulicos. Presión hidrostática. Tipología vertedero agua. Paredes coeficientes de descarga. Lomax W. R., Saul A.J. Laboratory Work in Hydraulics. Bolton Institute of Technology. Great Britain 1979.
http://html.rincondelvago.com/vertederos-de-agua.html
Hidráulica de los Canales Abiertos. Ven Te Chow. Editorial Diana, México, 1983.
http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_hidr%C3%A1ulico
ANEXOS
