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AFORO DE UN RIO I . INTRODUCCION
En el campo de la ingeniería civil, específcamente en el campo de la hidr hidrol olog ogía ía,, es nece necesa sari rio o co cono noce cerr los los mé méto todo dos, s, para para deter determin minar ar las distin distintas tas caract caracterí erísti sticas cas,, de uente uentess de agua, agua, teniendo en cuenta que este es uno de los elementos vitales para el hombre, y por ende uno de los objetivos primordiales de la ingeniería.
En el párrao anterior se hizo mencin a las propiedades de las uent uentes es de agua, ua, ya que co con n el co cono noci cim mient iento o de estas stas,, determinaremos el posterior empleo que asignaremos a estos recursos recursos naturales teniendo como objeto optimizar la calidad de vida en nuestro mundo.
!na !na de las las ca cara ract cter erís ísti tica cass und undam amen enta tale less de los los rec ecur urso soss hídricos, específcamente cuando hablamos de los ríos es el caudal, esta característica de un río nos permite interpretar la cantidad de agua que transcurre por el rio en "#$seg.
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II.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: •
%eterminar el caudal de un rio.
OBJETIVO ESPECÍFICO: •
%eterminar
el
área
de
una
las
secciones
transversales de un rio por medio del método de &impson. •
%eterminar la velocidad del rio en un tramo específco.
III.-
JUSTIFICACIÓN
%entro de la ingeniería civil del estudio de los recursos hídricos desempe'a un papel de vital importancia, ya que estos son la primordial uente de vida y energía de nuestro planeta, es deber de nosotros los ingenieros utilizar de orma ptima estos recursos, por lo que es necesario conocer la orma de determinar
las
características
de
estos
recursos,
específcamente de los ríos( motivo por el cual realizaremos esta práctica, con el fn de aprender a determinar el caudal de un rio. IV.- BREVE MARCO TEORICO. 1.-
AFORAMIENTO DE RIO
Es la determinacin del gasto o caudal del curso de agua en lugares especifcados de ríos o canales. )a cantidad de agua que pasa por una seccin determinada en un tiempo dado viene a ser el caudal
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El caudal esta dado por el producto de los actores los cuales son* la superfcie de la seccin atravesada por la corriente y la velocidad media del agua en esta seccin. )a superfcie de la seccin atravesada por el agua se ha determinado de la siguiente manera*
1.1.- METODOS DE AFORO EN CANALES NATURALES
%entro de las técnicas más comunes de aoro en una corriente se tiene* utilizacin de vertederos, aoro con correntmetro o molinete, método de la velocidad superfcial y la utilizacin de trazadores. +ambién dentro de los estudios de hidráulica uvial recientes realizados en la !niversidad -acional se plantea una nueva metodología que permite estimar el caudal a banca llena de la seccin de estudio con base en las características morométricas de la seccin con la ecuacin de "anning dimensionalmente homogénea. continuacin se presenta una recopilacin bibliográfca de cada uno de los métodos.
1.1.1- METODO DE AREA - VELOCIDAD ./ E0presan el gasto como
un producto del área transversal de la corriente multiplicada por su velocidad promedio . Q = A .V
normalmente el área perpendicular al ujo se obtiene midiendo la geometría de la seccin transversal y, la velocidad del caudal se puede determinar con molinetes, otadores, tubos pitot , colorantes, soluciones salinas, trazadores químicos y radioactivos o aplicando el
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método de la trayectoria y dentro de este método se encuentra el método del otador entre otros.
2. METODO USADO PARA EL AFORO DEL RÍO
1or acilidad y economía, se decidi usar el método del otador para determinar el caudal del rio, el cual describimos detalladamente a continuacin. 2.1.- EL METODO DEL FLOTADOR. /
El procedimiento es ideal para caudales mayores y en ríos o quebradas, por tanto se recomienda seguir lo siguiente* 2. +omar un sitio donde no haya desnivel elevado, evacuar las piedras y plantas acuáticas para que la corriente sea ideal, en cada orilla se clavan dos estacas siguiendo el curso del río, generalmente de 3 metros. 4. "edir dentro de esa misma longitud el ancho y sacar el promedio de las medidas. #. "edir la proundidad en diversos puntos y calcular una proundidad media. 5. !tilizar una naranja u otro elemento otante y soltarlo al inicio de la corriente en el punto inicial de la medicin, tomando el tiempo en segundos, haciendo este mismo ejercicio varias veces hasta hallar la velocidad media. 3. "ultiplicar, ancho promedio 6 proundidad media 6 7elocidad "edia $2888 el caudal nos da en litros$segundo.
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2.2 .- PROCESO DEL METODO USADO
%ejamos el otador en el inicio de nuestro tramo elegido, y medimos repetidamente el tiempo que este tarda en atravesar dicho tramo, repetidas veces. )uego se determinara la velocidad ácilmente, dividiendo la distancia entre el promedio de los tiempos tomados en el paso anterior. )a determinacin del área debe hacerse dividiendo el espejo de agua en varios segmentos iguales, de tal orma que tenga una serie de fguras geométricas consistente en triangulas y trapecios cuyos lados están dados por las proundidades 9 di: del gua y, las alturas, por la longitud del segmento 90$n:. ;omo se muestra en la fgura .
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2.2.1.- CALCULO DEL ÁREA:
6 < anchura del espejo de agua n < numero de segmentos en que se divide el espejo Determinación del Caudal de Un Rio
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di < proundidad del agua y se debe observar 9 n = 2:tirantes , para 9n: segmentos en una seccin
V. -
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1.- PROCESO REALIZADO. A.- UBICACIÓN DEL TRAMO ELEGIDO:
El tramo elegido, para el desarrollo de nuestra práctica, se encuentra ubicado en el departamento de ;>"?; en la provincia de ;>"?;, en el distrito de @a'os del Anca en la )ocalidad de Btuzco. El rio elegido, ue el rio ;CB-+( elegimos un tramo que se ubica, apro0imadamente a DD8 apro0imadamente del puente colgante de esta localidad. RIO CHONTA DE LA LOCALIDAD DE OTUZCO
TRAMO ELEGIDO
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TRAMO ELEGIDO:
TRAMO ELEGIDO
B.- MEDICION DE LA DISTANCIA DE RECORRIDO
"edimos la distancia, la cual iba a recorrer el otador* 17. ! C.- MEDICION DE LA VELOCIDAD.
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1ara medir la velocidad del rio se uso el método del otador ya antes mencionado, para lo cual utilizamos botellas descartables de dierentes tama'os, así como otros objetos.
D.- SECCION TRANSVERSAL DEL RIO: &e eligi una seccin
transversal del rio, apropiada por su proundidad y ácil acceso, la cual tiene una dimensin de .D m.
V. " DESCRIPCION DEL MATERIAL USADO UNA CINTA METRICA UN CRONOMETO O RELOJ VARA DE MADERA FLOTADOR: B#$%&&'( D%()'*$'+&%( ,% !&. CORDEL
FLOTADOR
CORDEL
CRONOMETRO
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LIBRETA
DE
APUNTES
INCHA
VI.- RESULTADOS DE PRÁCTICA A/.-
DATOS OBTENIDOS LARGO0!/
ANCHO0!/
17.
.
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PERFIL DEL RIO 0,16
0,26
PROFUNDIDAD
0,23
0,34
0,47
0,97
5 , 0
0,37
0, A 36 I
C N A T S I D I 0, U 39 Q E
0,46
0,47
0,53
0,61
0,59
0,5
0,38
0,33
0,3
0,32
0,26
0,19 Determinación del Caudal de Un Rio
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DATOS OBTENIDOS:
%A&+-;A 9m: 8 8.3 2 2.3 4 4.3 # #.3 5 5.3 3 3.3 D D.3 G G.3 H H.3 .3 .D
1?BF!-%A%%9m: 8.2D 8.4D2 8.4## 8.#5# 8.5G2 8.G4 8.#D 8.#D4 8.#5 8.5G2 8.5G 8.3#5 8.D83 8.3# 8.5H 8.#G 8.### 8.#84 8.#44 8.4D4 8.2H
MEDICION DE LA VELOCIDAD
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TIEMPO
VELOCIDAD
0S/
!3(
17.
11.47
1.4212
2
17.
11.4
1.417
5
17.
11.45
1.424
N DE
DISTANCIA
PRUEBAS
0!$(./
1
VELOCIDAD PROMEDIO 6 1.411
FORMA GEOMETRICA UE TUVIERON LAS AREAS DIVIDIDAS DE LA SECCION EJEMPLO
FIG. UN TRAPECIO
' AREA 1 ' AREA 2
+
FORMULA: AREA 1 6 0'8+/32 AREA 2 6 '8+ AREA TOTAL 6 9.744 )!2 6 .9 !2
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AREA CALCULADA POR EL M;TODO DE LOS TRAPECIOS:
Bbtuvimos un area de 9.24 !2 DETERMINACION DEL CAUDAL
= V x Area de La Seccion
Q = 1.5161 X 4.0625 = 6.1592 M 3 /s
VII.-
COCLUSIONES
El caudal del rio es de 6.1592 M3 /s
I<.-
•
BIBLIOGRAFIA
"B%E) 28/!/883 FAE)% F)!B?B"E+E? !&E?I& "-!). +!?-E? %E&AJ-&. &!--K7)E, ;..
•
&+?EE+E?$ LK)AE. "E;M-A; %E F)!A%B&..
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ANE
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SECCION ELEGIDA
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MEDICION DE LA PROFUNDIDAD
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PREPARANDO EUIPO = TOMA DE DATOS
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