Escuela Profesional de Ingeniería CivilIMFORME 02

“ Salida de campo al sector de Ccachona ”

Docente : Ing. Macrobio Espinoza

Curso : Geología

Alumno : Oquendo Zavala Jorge Yasser : Ramos Cabeza Elgheth: Quispe Cassa Fredy: Guevara Tupayachi Franz: Meza Sanchez Daniel

Cusco - Perú2015

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INFORME 02- MEDICION DE CAUDAL

1.- MEMORIA DESCRIPTIVAEl presente informe corresponde a la fecha 07 de septiembre del 2015 de la salida a campo (practica) con la finalidad de realizar una prueba sobre la medición de caudal de aguas.

2.- UBICACIÓN DE LA PRÁCTICAComunidad: CcachonaDistrito: Santiago Provincia: Cusco Departamento: Cusco Altura: 3457msnmEste: 177504Norte: 8499793

3.-MARCO GEOGRÁFICO

3.1.- LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIOLa República del Perú es un Estado andino que se encuentra situado en la parte central y occidental de América del Sur, entre los 81º 19’35" y 68º30’11" de longitud oeste y desde los 0º01’48" a 18º21’05"de latitud s

2SUDAMERICA 1 PERU

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4.- OBJETIVOS

Determinar el caudal o gasto de un río o arroyo. Y la importancia que esta tiene para determinar los parámetros hidrológicos, así como para realizar diferentes proyectos civiles (puentes) y de precaución (defensas rivereñas).

5.- INTRODUCCIONLa medición del caudal o gasto de agua que pasa por la sección transversal de un conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua, se conoce como aforo o medición de caudales. Este caudal depende directamente del área de la sección transversal a la corriente y de la velocidad media del agua. El método del flotador se utiliza cuando no se tiene equipos de medición y para este fin se tiene que conocer el área de la sección y la velocidad del agua, para medir la velocidad se utiliza un flotador con él se mide la velocidad del agua de la superficie, pudiendo utilizarse como flotador cualquier cuerpo pequeño que flote: como una pelota de ping pong, una botella, pelotas de tenis o también un fluido que se pueda distinguir en el agua como un tinte.En el caso del aforo que se efectuó en el río huancaro, se aplico el método de flotador para determinar el caudal de dicho río y en este informe se aplicaron todos los procedimientos para calcular los resultados de los datos obtenidos en el aforo.

5.1 CAUDAL Se denomina caudal al volumen de agua que circula por el cauce de un río en un lugar y tiempo determinados. Se refiere fundamentalmente al volumen hidráulico de la escorrentía de una hidrográfica concentrada en el río principal de la misma. Suele medirse en m³/seg lo cual genera un valor anual medido en m³ o en Hm³ (hectómetros cúbicos: un Hm³ equivale a un millón de m³) que puede emplearpara planificar los recursos hidrológicos y su uso a través de embalses y obras de canalización. El caudal de un río se mide en los sitios de aforo. El comportamiento

3 DISTRITO SANTIAGO -PROV. CUSCO

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del caudal de un río promediado a lo largo de una serie de años constituye lo que se denomina régimen fluvial de ese río.

5.2 AFORARAforar” el agua consiste en medir el caudal del agua. En vez de “caudal” también se puede emplear los términos “gasto”, “descarga” y a nivel de campo “riegos”.

5.3 AFORO CON FLOTADORESSon los más sencillos de realizar, pero también son los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda limitado a situaciones donde no se requiera mayor precisión. Con este método se pretende conocer la velocidad media de la sección para ser multiplicada por el área, y conocer el caudal, según la ecuación de continuidad.Q = velocidad x áreaPara la ejecución del aforo se procede de la siguiente forma. Se toma un techo de la corriente de longitud L; se mide el área A, de la sección, y se lanza un cuerpo que flote, aguas arriba de primer punto de control, y al paso del cuerpo por dicho punto se inicia la toma del tiempo que dura el viaje hasta el punto de control corriente abajo. La velocidad superficial de la corriente, Vs, se toma igual a la velocidad del cuerpo flotante y se calcula mediante la relación entre el espacio recorrido L, y el tiempo de viaje t.

Se pueden obtener resultados algo más precisos por medio de flotadores lastrados, de sumersión ajustable. Estos flotadores consisten en un tubo delgado de aluminio, de longitud Lfl, cerrado en ambos extremos y con un lastre en su extremo inferior, para que pueda flotar en una posición próxima a la vertical, de tal manera que se sumerjan hasta una profundidad aproximadamente de 25 a 30 cm sobre el fondo, y emerjan unos 5 a 10 cm. Observaciones:Como la velocidad superficial es mayor que la velocidad promedio del caudal, es necesario corregir la medición del flotador multiplicándola por un coeficiente (K), el cual se detalla a continuación:

Vs=Lt

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Considerando que el caudal está en función del área hidráulica y de la velocidad se tiene:

K= f (viento) K= 0.90 cuando no se presenta viento K= 0.95 cuando se presenta viento y frena el flotador K= 0.85 cuando se presenta viento pero no afecta la velocidad

del flotador

5.3.1 CARACTERISTICAS DEL FLOTADOR La parte expuesta al viento debe ser lo más reducida posible, pero el

flotador siempre debe estar visible. La parte sumergida no debe ser voluminosa, para evitar interferencia

con objetos sumergidos. Debe ser, en lo posible, simétrico y de preferencia de plantilla redonda,

esto con objeto de que al rotar siga ofreciendo la misma resistencia tanto al agua como al aire.

De fácil manejo resistente a las sacudidas bruscas, sencillo de construir, ligero y económico.

Fácil de transportar. Debe ser pequeño, ya que muchos canales de descarga tienen poca

profundidad.

Deben adquirir una velocidad cercana a la velocidad de la corriente de agua. y esto sólo se consigue si es ligero y está expuesto al viento.

5.4 CARACTERISTICAS DEL CAUCE A AFORAR La sección a aforar debe ser lo más regular posible. La profundidad del cauce debe ser suficiente como para que el flotador

no toque el fondo.

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Debe ser lo más recto posible, es decir que sea alejado de curcas o que forme parte de ella.

Que el agua corra libremente.

6.- HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS

6.1. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS6.1.1 GPSNecesario para determinar la ubicación de la prueba.

6.1.2 WINCHA Y FLEXÓMETRO.Nos permitirá realizar medidas a corta y a larga distancia.

6.1.3 TECNOPOR

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6.1.4 CRONOMETRO.

Libreta de apuntes. Lápiz. Cámara Fotográfica.. Cutter. Pico.

7.- METODOLOGIA

7.1.- Procedimientos

PASO 1.-Reconocimiento de campo. Buscar un lugar adecuado para aforar (el tramo debe ser recto y uniforme).

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PASO 2.-Seleccionar las secciones de control por las cuales va a pasar el flotador; levantar y calcular las secciones inicial y final del tramo elegido.

PASO 3.-Dividir la sección de entrada y de salida del flotador en sub secciones para determinar con mayor exactitud la trayectoria.

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PASO 4.-Medir la distancia longitudinal total por que recorrerá el tecnopor.

Determinar las áreas hidráulicas de las secciones de control. Lanzar el flotador; el flotador debe ser soltado unos cuantos metros

aguas arriba de la sección de control.

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Medir el tiempo que demora el flotador en pasar por las secciones de

control. Determinar la sección media del cauce, para luego determinar el caudal. Repetir el proceso por lo menos cinco veces.

6.2.- Formulas a utilizar

A = B x H

DONDE:

A =Área

H =altura promedio de (a + b + c)/ 3

V = L / T (Velocidad)

DONDE:

L= Longitud del tramo

T= Tiempo de recorrido del flotador entre dos puntos

Q = A x V

DONDE:

Q= Caudal

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7.-DATOS DE CAMPO

DATOS OBTENIDOS

DISTANCIA DEL AREA = 15.40m

Distancia de punto a punto en metros Distancia de ancho en puntos en cm

0.00 44

2.90 42

5.00 35

7.90 56

10.70 42

12.90 37

14.50 32

15.40 28

ALTURA EN CM

IZQUIERDA MEDIO DERECHA

2.5 4.5 5

5 5 4.5

4 5 5

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5.5 4.5 6

2.5 3 5

5 7 5

4 3.5 3.5

6.5 4 3

TIEMPO en seg

36”10

36”66

36”14

33”42

37”59

CALCULOS:

VELOCIDAD

V=L/T

V=15.40m/35.98 seg= 0.43m/seg

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AREA

A=BxH

A=6.08m x 0.045m

A=0.274m2

CAUDAL:

Q=C x V x A

Q=0.5 x0.43m/seg x 0.274m2

Q=0.059m3/seg

8.-recomendaciones Tanto aguas abajo como aguas arriba, la estación de aforo debe estar

libre de la influencia de puentes, presas o cualquier otras construcciones que puedan afectar las mediciones.

El cauce del tramo recto debe estar limpio de malezas o matorrales, de piedras grandes, bancos de arenas, etc. para evitar imprecisiones en las mediciones de agua. Estos obstáculos hacen más imprecisas las mediciones en épocas de estiaje.

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Para lograr un mejor cálculo del área de la sección transversal se deberá contar con una cinta métrica que se encentre en buen estado

9.-Conclusiones Si se hace un aforamiento en una zona más profunda, se obtendrán

datos más exactos. Mientras la zona a aforar tenga más vegetación será más difícil la

medición del rio o arroyo Esta es la manera más sencilla y más práctica de medir un rio o arroyo

10.- anexos