Aforo De Un Rio Hidraulico

OBJETIVOS:

I. Determinar el caudal del rio MARAVILLAS mediante el método del flotador y el la formula de maning.

• Conocer la capacidad actual y potencial utilizable del rio con respecto al caudal, satisfaciendo las múltiples necesidades.

• Conocer la topografia del lugar

• 3.- FUNDAMENTO TEÓRICO

• Una estación de aforo es un conjunto de equipamientos que se instala en el cauce de un río para medir los caudales de agua que circulan por él. Esta información resulta de interés por su aplicación en muy diversas áreas: estudios biológicos, ecológicos, geológicos, hidráulicos, ingenieriles, de protección civil, etc. También pueden medirse en estas estaciones las características físico-químicas del agua para conocer su estado y su capacidad de albergar vida, así como algunas variables meteorológicas, como la lluvia, la temperatura y la humedad del ambiente, la velocidad y dirección del viento, la radiación solar, etc. Estación de aforo

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HERRAMIENTAS:

• Cinta métrica Jalón

• Mira topografica nivel de ingeniero

EQUIPOS:

• GPS CUADERNO DE CAMPO

ESTACIÓN DE AFORO SELECCIÓN DE LAS AGUAS

•Estaciones de primer orden

•Estaciones de segundo orden

•Estaciones de tercer orden

Estaciones de Primer Orden.-

En este tipo de estaciones los datos obtenidos son los siguientes:

•Variaciones de nivel de aguas (Lectura de Limnímetro y Limnígrafo)

Manning(1889): dice que la ecuación en principio fue dada en una forma complicada y luego simplificada a V = C*R2/3*S1/2, donde V es la velocidad media, C el factor de resistencia al flujo, R el radio hidráulico y S la pendiente. Esta fue modificada posteriormente por otros y expresada en unidades métricas como V = (1/n)*R2/3*S1/2 (siendo n el coeficiente de rugosidad Manning). Más tarde, fue convertida otra vez en unidades inglesas, resultando en V = (1.486/n)*R2/3*S1/2.

La ecuación de Manning es el resultado del proceso de un ajuste de curvas, y por tanto es completamente empírica en su naturaleza. Debido a su simplicidad de forma y a los resultados satisfactorios que arroja para aplicaciones prácticas, la fórmula Manning se ha hecho la más usada de todas las fórmulas de flujo uniforme para cálculos de escurrimiento en canal abierto.

La fórmula Manning fue sugerida para uso internacional por Lindquist en el ScandinaviaSectional Meeting del WorldPowerConference en 1933, en Stockolmo.

CONCEPTOS APLICADOS

El valor de n es muy variable y depende de una cantidad de factores. Al seleccionar un valor adecuado de n para diferentes condiciones de diseño, un conocimiento básico de estos factores debe ser considerado de gran utilidad.

Rugosidad de la superficie

Se representa por el tamaño y la forma de los granos del material que forma el perímetro mojado y que producen un efecto retardante sobre el flujo. En general, los granos finos resultan en un valor relativamente bajo de n y los granos gruesos dan lugar a un valor alto de n.

Vegetación

Puede ser vista como una clase de rugosidad superficial. Este efecto depende principalmente de la altura, densidad, distribución y tipo de vegetación, y es muy importante en el diseño de canales pequeños de drenaje, ya que por lo común éstos no reciben mantenimiento regular.

Irregularidad del canal

Se refiere a las variaciones en las secciones transversales de los canales, su forma y su perímetro mojado a lo largo de su eje longitudinal. En general, un cambio gradual y uniforme en la sección transversal o en su tamaño y forma no produce efectos apreciables en el valor de n, pero cambios abruptos o alteraciones de secciones pequeñas y grandes requieren el uso de un valor grande de n.

Alineamiento del canal

Curvas suaves con radios grandes producirán valores de n relativamente bajos, en tanto que curvas bruscas con meandros severos incrementarán el n.

Sedimentación y erosión

En general la sedimentación y erosión activa, dan variaciones al canal que ocasionan un incremento en el valor de n. Urquhart (1975) señaló que es importante considerar si estos dos procesos están activos y si es probable que permanezcan activos en el futuro.

Obstrucción

La presencia de obstrucciones tales como troncos de árbol, deshechos de flujos, atascamientos, pueden tener un impacto significativo sobre el valor de n. El grado de los efectos de tale obstrucciones dependen del número y tamaño de ellas.

DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD MANNING

Aplicando la fórmula Manning, la más grande dificultad reside en la determinación del coeficiente de rugosidad n pues no hay un método exacto de seleccionar un valor n. Para ingenieros veteranos, esto significa el ejercicio de un profundo juicio de ingeniería y experiencia; para novatos, puede ser no más de una adivinanza, y diferentes individuos obtendrán resultados diferentes.

Para calcular entonces el coeficiente de rugosidad n se dispone de tablas (como la publicada por el U.S Departament of Agriculture en 1955; Chow, 1959) y una serie de fotografías que muestran valores típicos del coeficiente n para un determinado tipo de canal (Ramser, 1929 y Scobey, 1939).

Aparte de estas ayudas, se encuentra en la literatura numerosas fórmulas para expresar el coeficiente de rugosidad de Manning en función del diámetro de las partículas, las cuales tienen la forma n = m D1/6, donde m es un factor de escala y D es un diámetro característico del material del lecho (D50, D75, D84, D90) que son, respectivamente, los diámetros correspondientes al 50, 75, 84 y 90% de la curva granulométrica del material del lecho.

Otros modelos tienen forma logarítmita y expresan n en función del diámetro de las partículas (D50 ó D84) y de las características del flujo (radio hidráulico, profundidad media del flujo).

La siguiente tabla muestra valores del coeficiente de rugosidad de Manning teniendo en cuenta las características del cauce:

Coeficiente

de Manning

Cunetas y canales sin revestir

En tierra ordinaria, superficie uniforme y lisa 0,020-0,025

En tierra ordinaria, superficie irregular 0,025-0,035

En tierra con ligera vegetación 0,035-0,045

En tierra con vegetación espesa 0,040-0,050

En tierra excavada mecánicamente 0,028-0,033

En roca, superficie uniforme y lisa 0,030-0,035

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