GESTION DE RECURSOS HIDRAÚLICOS & IMPLEMENTACIÓN DE * VERTEROS ΔS DE 45° * EN FUNDOS AGRÍCOLAS

PUBLICACIONES DE: GASTON BARRON FIGALLO PAST DECANO UNP ING° CIP N° 432, 50 AÑOS DE COLEGIATURA. BODAS DE ORO 2013

INTRODUCCIÓN A través de la saga, que con esta publicación se inicia, el objetivo consiste en proporcionar a todos los Ingenieros Agrónomos con conocimientos iniciales de Excel interesados en el manejo de recursos hídricos, técnicas modernas digitales que les permitan potenciar sus capacidades: Ahora bien empecemos,con un procedimiento experimental en un medio rural: El vertedero mas preciso para aforar caudales pequeños es el vertedero triangular de pared delgada De los vertederos triangulares aquí ilustramos el de 4 5 ° Además con sólo medir en él la altura H en el vertedero se obtiene el caudal Por las razones expuestas en esta diapositiva, de perfeccionamiento digital para ingenieros, ilustramos ese tipo de vertedero, cuando se trata de medir caudales en un medio rural.

AFORO CON FLOTADOR AFORO DE CAUDALES PEQUEÑOS

AFORO CON FLOTADOR Se selecciona un tramo recto y de sección no revestida uniforme en lo posible desprovisto de cualquier elemento que interfiera con el paso del agua de una longitud mínima de 30 metros (estacas equidistantes 0,1,2 y 3 con sentido del flujo 0-- >3) y se instala el vertedero en el centro del tramo entre las estacas 2 y 3 Demarcamos al centro del tramo de 30 metros un sector de 10 metros de largo (estacas 1 y 2) Se lanza un flotador 3 metros antes de la estaca 1 Cronometramos el tiempo que tarda el flotador en recorrer la distancia de 10 metros comprendida entre las estacas 1 y 2 Calculamos el área de la sección transversal de la canalización en la estaca 2 Calculamos el caudal haciendo uso de las relaciones que se indican en el siguiente formulario. Este método tiene la desventaja de que sus mediciones no son muy precisas; pero en cambio resulta muy económico.

VELOCIDAD=L/T (M/S) AREA DE LA SECCIÓN TRANVERSAL HUMEDA DE LA CANALIZACIÓN (M^2) Q = A*V*FC.(M^3/S) Q(caudal) = A*V*Fc

CONDUCCIONES NO REVESTIDAS Cada área transversal húmeda es calculada considerando que esta constituida por triángulos y trapecios y que la suma de estas areas parciales nos da el área de la sección pertinente. Las alturas de los triángulos y trapecios tienen la misma medida.

DE LA FIGURA PREVIA Área total para las cuatro áreas parciales: A=A 1 +A 2 +A 3 +A 4 A=x/n*d 1 /2+x/n*(d 1 +d 2 )/2+x/n*(d 2 +d 3 )/2+x/n*d 3 /2 A=x/n*(d 1 /2+d 1 /2 + d 2 /2+d 2 /2+d 3 /2+d 3 /2) A=x/n*(d 1 +d 2 +d 3 ) Generalizando para d i tirantes es que obtuvimos la expresión:

Vertedero triangular, con escotadura Este vertedero es el que da mediciones más exactas para caudales inferiores a 10 l/s. Se recomienda que la medición de la altura del agua se haga a una distancia 1,50 m. aguas arriba del vertedero y no encima del vertedero. La figura muestra un vertedero triangular cuyo ángulo es aquí de 45º, siendo la ecuación teórica del caudal (donde h representa la altura de carga *H*) para esta condición de diseño ( alfa = 45º ), la siguiente:

Vista frontal FÓRMULA TEORICA Vista completa

ANOTACIONES escogidas de la bibliografía hidraúlica clásica: La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a, canales pequeños y corrientes que tengan escasos 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 ecuación fundamental de la hidrostática 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.

El Parámetro básico Se ha observado que para cualquier vertedero la superficie del agua sobre la cresta e inmediatamente atrás de ella, asume la forma de una curva, originando una superficie de contracción, llamada curva de remanso. Se define la carga *H* como la distancia vertical entre la cresta del vertedero y la superficie del agua en un punto donde esta no sea afectada por la curvatura. Para vertederos triangulares con escotadura se recomienda, como ya lo hemos m encionado, que la medición de la altura del agua se haga a una distancia 1,50 m. aguas arriba del vertedero y no encima del vertedero.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL EN UN MEDIO RURAL

PROYECTO : GESTION DE RECURSOS HIDRAULICOS EN UN MEDIO RURAL & IMPLEMENTACIÓN DE UN VERTEDERO TRIANGULAR DE 45° Vertedero triangular de 45º grados sexagesimales Se realizan un conjunto de experimentos de campo en un vertedero triangular de 45º, la ecuación teórica mostrada nos permite inferir que la ecuación del caudal es de la forma Q= cH^m. Obtenidos c y m permite el aforo o determinación del caudal que circula por una canalización mediante la medición de la altura de carga H

EXPERIMENTOS DE CAMPO (Aforo con flotador) H (m) Q (m^3/s)

EXPERIMENTOS DE CAMPO AFORO CON FLOTADOR RESULTADOS

EXPERIMEN TOS DE CAMPO (Aforo con flotador) H (m)Q (m 3 /s) Si:HQ

APLICACIÓN METODOLÓGICA ADICIONAL

APLICACIÓN L = Longitud de recorrido del flotador (10 m) t = Tiempo promedio (5 lecturas) en recorrer los 10 m (30.97 s) A = 1.2 m^2 El parámetro *p* se indica gráficamente en la figura correspondiente al modelo hidraúlico teórico pertinente Fc. = Factor de corrección Vms/Vmsp =(0.8) Con esta información de campo se obtiene Q = m3/s Con H = 0.55 leído en el limnimetro del vertedero y p=0.65. El tiempo se evalua como un promedio no menor de 5 eventos.

CALCULO DE LA VELOCIDAD Espacio recorrido10m. Tiempo (seg) Velocidad (m/seg) RESULTADO Velocidad = 0.323

Línea de agua (m) = 1.60 n = 4 d 1 (m) = 0.95 d 2 (m) = 0.80 d3 (m) = Area = 1.20 CALCULO DEL CAUDAL 0.311

PUBLICACIÓN AUSPICIADA POR CRESKO SA. UNA EMPRESA FERREYCORP AL SERVICIO DE LA AGRICULTURA Y CONSTRUCIÓN EN EL PAÍS

CRESKO S.A. Una Empresa Ferreycorp EMPRESA NACIONAL AL SERVICIO DE LA CONSTRUCCIÓN EN EL PAÍS PRESENTACIÓN EDUCATIVA ABIERTA PARA INGENIEROS Y EJECUTIVOS DE EMPRESAS MAQUINARIA EQUIPOS E INSUMOS DE MODERNA TECNOLOGIA PARA LA AGRICULTURA Y CONSTRUCCIÓN.

Ilustración tomada de: silviagirones.wordpress.com/.

Circula una amplia y versátil selección de valiosa información técnica que incluye extractos de versiones ilustradas de maquinarias, equipos e insumos para la industria de la construcción, ingeniería y afines, presentaciones, que la mayor de las veces, no muestran los beneficios de esmerada tecnología y costo significativamente moderado de la producción China que comercializa CRESKO. Actualmente China, principal motor de expansión de la economía mundial, viene cambiando o creando nuevas fábricas de bienes de capital, mediante valientes acciones educativas de perfeccionamiento de empresas fabricantes de bienes de capital y convierte con frecuencia, productos de bajos precios y escasa calidad o sea productos que anteriormente se les denominaba “descartables o de corto plazo, en productos de “destacada calidad y precios altamente competitivos”. En este marco conceptual exponemos aquí la temática presentada en la página web de Cresko.