3. Método vertederos
Este método consiste en interponer una cortina en el cauce con el fin de represar
el aguay obligarla a pasar por una escotadura (vertedero) practicado en la misma
cortina
Los vertederos, son los dispositivos más utilizados para medir el caudal en canales
abiertos, ya que ofrecen las siguientes ventajas:
Se logra precisión en los aforos
La construcción de la estructura es sencilla
No son obstruidos por los materiales que flotan en el agua
La duración del dispositivo es relativamente larga
Para utilizar este tipo de estructura, solo se requiere conocer la carga de agua
sobre la cresta del vertedero y para la obtención del caudal , utilizar su ecuación
de calibración , la carga h / sobre el vertedero .Existen varias fórmulas halladas
en forma experimental, siendo las siguientes, las que más se usan en aforos de
cursos de aguas:
Vertedero rectangular, de cresta aguda, con contracciones
La Ecuacion de Francis para este tipo de vertedero es :
Donde
Q = Caudal, en m3/s
L = longitud de cresta, en m
h = carga sobre el vertedero, en m, medida de 3h o 4h
n = número de contracciones (1 o 2)
Vertedero rectangular, de cresta aguda, Sin contracciones
La ecuación de Francis para este tipo de vertedero es:
Donde :
Los vertederos de pared gruesa como integrantes de una presa u otra
estructura hidráulica, se utilizan para controlar niveles, aunque
también se pueden utilizar como medidores de caudales.
TIPOS DE VERTEDEROS DE PARED GRUESA
Rectangular de arista viva
De cresta redondeada y talud vertical
De cresta redondeada y talud inclinado hacia aguas abajo
Vertede cimacio o de crager
Para nuestro trabajo utilizaremos el tipo de vertederos de pared
delgada para hallar el caudal en el canal natural. para ello
emplearemos la siguiente formula.
Donde :
ENSAYO DE VERTEDERO RECTANGULAR DE PARED
DELGADA CON CONTRACCIONES
MATERIALES:
Vertedero rectangular de pared gruesa
Palana
Nivel
Wincha de mano
Ubicación del ensayo:
Salida de Morrope
PROCEDIMIENTO:
Paso 1: procedemos ubicar un lugar determinado para realizar el ensayo
buscando que en su interior tenga una superficie lo más lisa para evitar
complicaciones.
Pasó 2: colocamos el vertedero sobre el interior de la superficie del canal.
Paso 3: buscamos asegurar a los costados utilizando material que
encontremos del mismo canal para tapar y encausar el vertedero evitando
el paso del agua.
Paso 4: colocamos el nivel encima del vertedero para saber si está en una
buena posición el vertedero.
FOTO N°1 : Nivelación del vertedero
Paso 5: después de esto el nivel del agua subirá y provocara el pase del
agua por la contracción del vertedero.
FOTO N°2 : Subida del nivel de agua
Paso 6: medimos la carga sobre el vertedero con una wincha y lo
anotamos.
FOTO N°3 : Medición de la altura de carga de agua
Paso 7: medimos la longitud de la cresta con una wincha.
FOTO N°4 : Medición de la longitud de cresta con la wincha
Paso 8: medimos la profundidad a una distancia de 4h aguas arriba del
vertedero considerando h la altura de carga de agua en la contracción del
vertedero en nuestro caso sería a 4(4cm) = 16 cm.
FOTO N°5 : Medición de la profundidad a una distancia de 16 cm
Paso 9: medimos la profundidad a la distancia dicha en el paso anterior
y lo anotamos.
FOTO N°6 : Medida de la profundidad
Paso 10: procederemos a realizar los cálculos para hallar el caudal en el
canal
CALCULOS
Datos:
Longitud de cresta : 0.25 m
Carga sobre el vertedero: 0.04 m
Dos contracciones
OBSERVACIÓN : antes de aplicar a la formula los datos hay que considerar
el cálculo de carga de agua real para ello tomamos la resta de la
profundidad al inicio de la cresta (28 cm) y la profundidad a 4h ( 16cm)
que tiene de 35 cm
35cm-28cm = 7 cm (altura real de carga de agua)
Aplicamos la ecuacion de francis para el tipo de vertedero de pared
delgada
Conclusión: para el ensayo del vertedero rectangular de pared delgada
con contracciones se obtuvo un caudal de 0.0080 m3/s
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