“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA” HUANCAVELICA” ACULTAD INGENIERI IN GENIERIA A DE MINAS, CIVIL Y AMBIENT AMBIE NTAL AL” ” “FACULT “ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS”
“CALCULO DEL CAUDAL DEL RIO SICRA”
ASIGNATURA: FISICA II
DOCENTE: MSC. MANUEL ESTEVEZ PAIRAZAMAN
INTEGRANTES: -
Jav Javier ier On Onceb ceba! a! "e "er#in r#in
-
Pa$% Pa$%&i &in% n% C%n C%n'% '%ri ri!! (%) (%)*i *i&a &ar r
-
Aran Arana a 'e 'e $a $a Cr+ Cr+,! ,! ec# ec#%r %r Dii Dii
-
C+ar C+are, e, Ta/e a/e!! Dai& Dai&ie ier' r'a a
CICLO: 0ERO
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Lircay, 03 de julio del
INTRODUCCIÓN El caudal es la cantidad de agua que fluye por unidad de tiempo por un conducto abierto o cerrado como un río, riachuelo, acequia, una canal o una tubería. La hidrometría permite medir determinar el caudal del agua que fluye sobre alguna de estas estructuras donde ejemplos aplicados a esto podrían verse en la entrada o salida de agua en una planta de tratamiento, la que se consume en una ciudad, industria, etc. Es de suma importancia conocer el caudal que fluye por una determinada fuente ya que ese caudal fluctúa según las épocas del año y las condiciones meteorolgicas
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OBJETIVOS: I. Específicos -
!eterminar, estudiar, anali"ar, comprender, aprender y saber e#plicar los procesos y resultados en el c$lculo del caudal del rio %icra, y también retener los conceptos generales aquí estudiados.
I. Generales -
&nali"ar y describir las principales características y o dificultades en el c$lculo del caudal del rio %icra.
-
'dentificar errores en nuestro c$lculo.
-
(esolver y proponer problemas en los que intervengan el c$lculo del caudal.
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SEGURIDAD: -
(eali"ar nuestras pr$cticas e#perimentales sin juegos ni bromas para evitar accidentes.
-
)sar nuestros implementos de seguridad adecuados y responsablemente.
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MARCO TEORICO CAUDA! El caudal corresponde a una cantidad de agua que pasa por un lugar *canal, tubería, entre otros+ en una cierta cantidad de tiempo, o sea, corresponde a un volumen de agua *Litros, etros -úbicos, etc.+, por unidad de tiempo *%egundos, inutos. oras, etc.+. Es la cuantificacin del caudal de agua que pasa por la seccin transversal de un conducto *río, riachuelo, canal, tubería+ de agua/ también se le conoce como aforo caudal de agua. 0ara cuantificar el caudal de agua se puede utili"ar la siguiente frmula1 2 3 & # 4 *5+ !onde1 2 3 -audal o 6asto *m78s+ & 3 &rea de la seccin transversal *m9+ 4 3 4elocidad media del agua en la seccin hidrauliuca *m8s+
METODOS "ARA MEDICION DE CAUDA!ES Entre los métodos mas utili"ados para medir caudales de agua se encuentran los siguientes1
-
etodo del flotador
-
etodo del correntmetro
-
étodo volumétrico
-
étodo de la trayectoria
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Me#o$o $el %lo#a$or.& se utili"a cuando no se tiene equipos de medicin y para este fin se tiene que conocer el $rea de la seccin y la velocidad del agua, para medir la velocidad se utili"a un flotador con el se mide la velocidad del agua de la superficie, pudiendo utili"arse como flotador cualquier cuerpo pequeño que flote1 como un corcho, un pedacito de madera, una botellita lastrada, Este método se emplea en los siguientes casos1
& falta de correntmetro.
E#cesiva velocidad del agua que dificulta el uso del correntmetro.
0resencia frecuente de cuerpos e#traños en el curso del agua, que dificulta el uso del correntmetro.
-uando peligra la vida del que efectúa el aforo.
-uando peligra la integridad del correntmetro.
M'#o$o $el Corren#()e#ro.& En este método la velocidad del agua se mide por medio de un instrumento llamado correntmetro que mide la velocidad en un punto dado de la masa de agua. E#isten varios tipos de correntmetros, siendo los mas empleados los de hélice de los cuales hay de varios tamaños/ cuando m$s grandes sean los caudales o m$s altas sean las velocidades, mayor debe ser el tamaño del aparato. -ada correntmetro debe tener un certificado de calibracin en el que figura la formula para calcular la velocidad sabiendo él numero de vueltas o revoluciones de la hélice por segundo.
M'#o$o Vol*)'#rico.& %e emplea por lo general para caudales muy pequeños y se requiere de un recipiente para colectar el agua. El caudal resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el recipiente entre el tiempo que transcurre en colectar dicho volumen.
+,V-T
DONDE: 23 -audal m7 8s 4 34olumen en m7 : 3:iempo en segundos
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M'#o$o +*í)ico.& -onsiste en incorporacin a la corriente de cierta sustancia química durante un tiempo dado/ tomando muestras aguas abajo donde se estime que la sustancia se haya disuelto uniformemente, para determinar la cantidad de sustancia contenida por unidad de volumen.
MEDICION DE CAUDA!ES 0ara medir la velocidad en canales o causes pequeños, se coge un tramo recto del curso de agua y al rededor de ; a 5< m, se deja caer el flotador al inicio del tramo que esta debidamente señalado y al centro del curso del agua en lo posible y se toma el tiempo inicial t5/ luego se toma el tiempo t9, cuando el flotador alcan"a el e#tremo final del tramo que también esta debidamente marcado/ y sabiendo la distancia recorrida y el tiempo que el flotador demora en alcan"ar el e#tremo final del tramo, se calcula la velocidad del curso de agua según la siguiente formula1 4 3 L 8 : *4elocidad+ L3 Longitud del tramo *apro#imadamente 5< m+ :3 :iempo de recorrido del flotador dos puntos
DESARRO!!O DE! E/"ERIMENTO: -
Ma#eriales: -
%le0o)e#ro
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-
-
"e$a1os $e #ecnopor
-
Crono)e#ro
-
C2)ara
-
!i3re#a $e ap*n#es
-
C*er$a
"asos:
5. )bicamos un lugar en el rio *%icra+ adecuado que nos permita reali"ar las actividades necesarias para sacar los datos necesarios de nuestro e#perimento. 9. -omen"amos delimitando el tramo donde reali"aremos nuestro e#perimento.
7. )samos la cinta métrica para halla el ancho del rio y su profundidad del tramo delimitado, para hallar el $rea transversal =. )samos nuevamente la cinta métrica para marcar una distancia
referencial para poder calcular la velocidad del rio en dicho tramo *marcaremos dos puntos & y >+ ;. )na ve" ubicado la distancia donde hallaremos la velocidad, nos introducimos al rio y nos ubicamos en uno en el punto & y otro en el punto >, esto para que uno envíe el flotador *tecnopor+ y el otro para que lo reciba. ?. El que llevara los apuntes también controlara el tiempo que demore el flotador en llegar del punto & al punto >. @. -on los datos obtenidos usamos la formula y finalmente calculamos el caudal del rio.
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DATOS OBTENIDOS: - 4rea secci(n #rans5ersal
"RO%UNDIDAD: h5 3 ;7 cm
h9 3 ;? cm
h7 3 ;@ cm
h= 3 ;7 cm
0rofundidad promedio1 ;=.@; centímetros
ANC6O DE! RIO: h
h5Ah9 3 7m
h9Ah7 3 7m
h7Ah= 3 =m
&ncho real1 59.7< metros
- !on7i#*$ $el p*n#o A al p*n#o B Longitud real1 ?.B< metros
h=Ah; 3 5.9m
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- Tie)po $e flo#a$or en lle7ar $el p*n#o A al B
C de prueba s
tiempo *segundos+
5
?.;B
9
B.;<
7
?.D?
=
?.?5
;
B.BB;
?
B.;<
@
B.79
B
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B.
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55
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57
@.<@
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?.@9
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B.;7
5B
?.5;
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:iempo promedio1
5D
?.;D
9<
?.;D
@.7=D segundos
6A!!ANDO CAUDA!: 5. 0rimero hallamos la seccin transversal del tramo del rio1
-
0rofundidad 3 ;=.@; cm 3 <.;=@; m
-
&ncho 3 59.7< m
Entonces1
A trans= base x altura= prof x ancho = 6,7342 m
9. allamos la velocidadF del rio1
-
!istancia *longitud referencial+ 3 ?.B< m
-
:iempo promedio 3 @,7=D s
2
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Entonces1
V rio
=
distancia tiempo
=
6.80 m 7.349 s
3 <.D9;7m8s
7. &l tener ya los dos valores la velocidad y el $rea transversal, ahora si hallamos el caudal del rio con la siguiente formula 2 3 4 G &
2 3 <.D9;7m8s G
2
6,7342 m
2 3 ?.9759 m 3 / s
RESU!TADO: El caudal del rio %icra es de
8.99
3
m /s
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OBSERVACIONES -
%e escogi una "ona que no tenga muchos obst$culos ni vegetacin para poder hallar de una manera m$s sencilla el $rea de la seccin transversal
-
edimos el $rea de la seccin transversal midiendo en diferentes puntos para luego sacar un promedio de la profundidad.
-
%e hicieron 9< mediciones de la velocidad en un tramo de ?.B< metros
-
-on los datos obtenidos pudimos hallar el caudal *2+ con la siguiente formula1 2 34G&
CONC!USIONES -
%i medimos la cantidad de agua que lleva una corriente en una "ona menos profunda obtendremos datos menos e#actos.
-
&l haber hecho nuestro aforamiento en una "ona masomenos profunda obtuvimos datos m$s e#actos
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La "ona de aforamiento no tenía mucha vegetacin ni obst$culos que interrumpieran y8o incomodaran nuestra medicin por lo tanto la medicin del rio fue m$s sencilla.
-
Este método fue, es la manera m$s sencilla y m$s pr$ctica de medir el caudal de un rio
-
Este e#perimento nos sirvi para conocer m$s sobre caudalF, así como conocer distintas formas de hallar dicha magnitud.
BIB!IOGRA%IA: -
E. -osta Hovella1 I'ngeniería 2uímicaI, 4ol 71 IJlujo de JluidosI/ Ed &lhambra )niversidad, 5K ed,5DB;.
-
.. -oulson, .J. (ichardson, .(. >acMhurst, .. arMer. N-oulson O (ichardsonFs -hemical EngineeringP, 4ol ', =th ed., 0ergamon, 5DD<.
-
(. !arby. N-hemical Engineering Jluid echanicsP, arcel !eMMer, 5DD?.
-
-QR, 4en :e/ idrología aplicada. c 6raS ill. -olombia, 5DD=.
-
QH%&L4E, 6erm$n/ idrología en la 'ngeniería.
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ANE1OS
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MIDIENDO ANCHO DEL RIO
MARCANDO DISTANCIA REFERENCIAL PARA CALCULAR LA ELOCIDAD DEL RIO
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U!ICADOS EN POSICION A " ! PARA LAN#AR " CO$ER EL FLOTADOR %TECNOPOR&
EL FLOTADOR RECORRIENDO EL CAMINO DESDE EL PUNTO A HACIA EL PUNTO ! %USAMOS TECNOPOR&
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TOMANDO ANOTACIONES DE TODOS LOS DATOS AD'UIRIDOS DURANTE EL PROCESO DEL E(PERIMENTO