tarea individual 1-alexander leÓn

UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR

DE LOJA

UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

ALEXANDER MAURICIO LEÓN ROSALES

CALCULO DE

AFORO


HIDROLOGIA II Página 1

1. TITULO

ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL-CALCULO DE AFORO

2. INTRODUCCION

El escurrimiento superficial es el fenómeno más importante desde el punto de vista de

ingeniería, y consiste en la ocurrencia y el transporte de agua en superficie terrestre. En su

mayor parte los análisis hidrológicos se encuentran en relación con el aprovechamiento del

agua superficial y además la protección contra estos fenómenos. Para el ingeniero civil es de

vital importancia la aplicación de los métodos de aforo, ya sea para ser aplicados en obras de

construcción de puentes o de toma de agua. La escorrentía superficial comprende el exceso de

la precipitación que ocurre después de una lluvia intensa y que se mueve libremente por la

superficie terrestre.

ESCURRIMIENTO Es el porcentaje de agua que circula sobre o debajo la superficie terrestre hasta llegar a una

corriente y luego ser drenada en la salida de la cuenca.

AFORO Es la medición del escurrimiento superficial. La acción de medir el caudal de un rio.

CAUDAL Es el volumen de agua que circula por una sección en una unidad de tiempo.

MOLINETE o CORRENTOMETRO

El correntómetro o correntómetro es un instrumento apto a medir la velocidad de corrientes

en el mar, en los ríos, arroyos, estuarios, puertos, modelos físicos en laboratorio, etc... Existen

algunos modelos que además registran su dirección, profundidad e inclinación respecto de la

vertical, temperatura de agua de mar, presión y conductividad. Su modalidad de registro

puede ser papeleta inscriptora, cinta magnética o memoria de estado sólido.



CURVAS ISOTACAS Son curvas que unen puntos que tienen igual magnitud de velocidad.

3. MATERIALES Y METODOS

MATERIALES

-Papel milimettrado

-AutoCAD 2012

-Microsoft excel

-Datos medidos con el molinete



4. METODOS

a. METODO DE LAS AREAS DE VELOCIDAD

1. Primero calculamos el valor de N dividendo el número de revoluciones para el

tiempo. Una vez hecho esto con las formulas dadas aplicamos la formula

correspondiente para determinar la velocidad en ese punto.

Se grafican las que están con la flecha roja en una sola gráfica.

2. Con los datos calculados procedemos a graficar las curvas que son con las alturas y

las velocidades. En el eje de las X van las velocidades y en el eje de las Y las alturas.

En total se obtendría 5 gráficos diferentes.

GRAFICA DE LA DISTANCIA 1.37

VELOCIDADES

ALTURAS



3. Una vez graficadas las 5 distancias con sus alturas y velocidades, encontramos la

velocidad del punto más alto siguiendo la dirección de la curva y además

calculamos el área que va desde el punto (0,0) hasta la altura más alta y su

velocidad.

4. Tabulamos las áreas con las distancias respectivas y procedemos a graficarlas. En el

eje de las X van las distancias al punto inicial y en eje de las Y van áreas y

profundidades (áreas arriba y profundidades abajo).

Distancia al punto inicial

Profundidad total

Área

0 0 0

1.37 0.52

2.147

3.37 0.48 2.07

5.37 0.4 1.657

7.37 0.32 1.185

9.37 0.28 0.823

11.37 0 0

La velocidad en

este caso para

la altura de 0.32

es de 4.3 m/s

GRAFICA DE LA DISTANCIA 7.37

AREA= 1.185 m2/s



5. Calculamos el área superior y ese valor será el caudal. Además de esto se calcula el

área inferior para así al dividir el área superior para el área inferior obtener la

velocidad del cauce.

b. METODO NUMERICO 1. Al igual que el primer paso del anterior método calculamos el valor de N y sus

respectivas velocidades.

DISTANCIA AL

PUNTO INICIAL

AREAS DE

CURVAS DE

VELOCIDAD

PROFUNDIDADES

TOTALES



2. Ahora determinamos las velocidades medias de cada abscisa.

3. Ahora determinas la velocidad media, la profundidad media y el ancho que existe

entre cada una de las abscisas

4.



5. Determinamos los caudales multiplicando las tres columnas.

6. El caudal es la sumatoria de los anteriormente calculados.

CAUDAL



c. METODO DE LAS CURVAS ISOTACAS 1. Dibujamos las abscisas en x y las profundidades totales en Y. Ubicando en cada una de

las profundidades sus velocidades para proceder a interpolar con mayor facilidad.

2. Interpolamos así como en curvas de nivel para determinar por donde pasa las curvas

isotacas de 1,1.5, 2, etc. Luego procedemos a dibujar las curvas isotacas para proceder

a determinar áreas.

3. Ahora calculamos las áreas que existen entre cada curva isotaca y la superficie, para

luego tabularlas y graficar la curva que nos permitirá determinar el caudal.

4. Calculamos el área bajo la curva y esta será el valor del caudal obtenido.



5. ANALISIS DE RESULTADOS a. Aplicando el método de las áreas de velocidad se obtuvo el siguiente resultado de

caudal y de velocidad.

b. Mediante el método numérico se obtuvo el siguiente caudal

c. Y finalmente con el método de las curvas isotacas se obtuvo el siguiente resultado.

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En este caso la velocidad máxima no se presenta en el centro más bien en la parte

izquierda del cauce.

El método numérico para calcular el caudal dio como resultado el caudal máximo entre

los tres métodos.

La velocidad se mide indirectamente, ya que los que mide el molinete es el tiempo que

emplea en dar cierto número de vueltas y mediante una formula pasar a calcular el

caudal.

La medición práctica del caudal en las diversas obras de ingeniería civil, tiene una

importancia muy grande, ya que de estas mediciones depende muchas veces el buen

funcionamiento del sistema hidráulico, y en muchos casos es fundamental para

garantizar la seguridad una estructura.

La escorrentía superficial es el fenómeno más importante desde el punto de vista de

ingeniería, y consiste en la ocurrencia y el transporte de agua en superficie terrestre.

Se tiene que tener cuidado el momento de calcular las áreas con AutoCAD cuando la

escala no sea la real.



7. BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)

HIDROLOGÍA EN LA INGENIERÍA. Monsalve G, Editorial Escuela colombiana de ingeniería (1999).

Ing. Fernando Oñate PhD. Apuntes de clases(abril 2013) http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/hidro_mod1.htm

http://www.eumed.net/libros-gratis/2009b/564/Metodo%20del%20correntometro%20o%20molinete.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)

http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/hidro_mod1.htm



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