Aforo en Canales MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO DE RÍO TORO

Transcripción

1 Aforo en Canales MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO DE RÍO TORO

2 Medición del caudal del Agua de riego Porque medir? (Aforo) Para un máximo aprovechamiento, buen manejo y administración equitativa del recurso (plan de riego) Conocer la cantidad de agua que recibe una finca o propiedad agrícola (0,5 l/s) Que el agricultor sepa cuanta agua está aplicando a la parcela

3 El exceso del riego produce varios efectos perjudiciales. Los más importantes: Disminución de la superficie total factible a ser regada. Salinización progresiva de los suelos. Baja eficiencia de fertilización de los cultivos. Aumento en los niveles freáticos. Aumento de enfermedades en los cultivos. Como consecuencia se pierde Tiempo y Dinero.

4 QUE ES EL CAUDAL (Q)? Cantidad de Agua (Litros) que pasa por punto o sección de un canal o acequia de riego durante un tiempo determinado (segundos). Q Volumen Tpo( t 1 t0) Q A* vel Se expresa o mide en: Metros cúbicos/segundos.(m³/seg.) litros/segundos.(l/seg.) Equivalencia 1000 l/s = 1m³/s Así por ejemplo un caudal de 10 (l/s), significa que pasan 10 litros de agua por un punto o sección del canal durante 1 segundo.

5 t o t l 1 Q Volumen l * A Tpo( t1 t0) Tpo( t1 t0 ) v * A A

6 Como se calcula el caudal de forma práctica? Existen diferentes métodos para medir caudales de riego en finca. MÉTODOS DIRECTOS VOLUMÉTRICO MÉTODOS INDIRECTOS FLOTADOR AFORO POR COMPUERTA VERTEDEROS Y AFORADORES MOLINETE

7 MÉTODO VOLUMÉTRICO Se realiza considerando el tiempo de llenado en un recipiente de capacidad conocida. (Balde de 10Litros) El caudal se determina dividiendo el volumen del recipiente en el tiempo de llenado.

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9 MÉTODO DEL FLOTADOR (Sección mojada y velocidad media) 10 m a h

10 Tiempo T1 = 15s T2 = 17s T3 = 16s VELOCIDAD = 16s Longitud = 10 m Longitud (m) Velocidad = Tiempo (s) 10 m = s 0,625 m/s Se lo multiplica por un valor que depende de las características de la pared del cauce y del radio hidráulico. Vel.media = (corregida) 0,625 m/s X 0,80 = 0,50m/s Lisa = 0,80 Rugosas = 0,75 Irregulares = 0,70

11 AREA O SECCIÓN Como se mide? Se mide el ancho del cauce (a) en metros y se lo multiplica por la profundidad del cauce (h). El resultado nos queda en (m²). h a

12 Cálculo para distintas Áreas o Secciones Sección Cuadrangular Sección Irregular Sección Trapezoidal

13 Repasemos: Se elije un tramo de 10 metros de longitud. Se colocan las estacas de guía. Se mide el tiempo que tarda el (corcho, madera, etc) en recorrer el tramo. Se determina la velocidad media en (m/s). Se determina la sección en (m²). Q( m Luego se aplica la fórmula de Caudal: 3 2 / s) Vel. media( m / s)* Area( m )

14 Ejemplo Acequia de tierra rectangular Longitud del tramo: 10 m Ancho: 0,50 m Altura de agua (desde el fondo) = 0,40 m Tiempo: 20 segundos Sección = 0,50 m x 0,40 m = 0,20 m2 Velocidad = Longitud / Tiempo = 10 m / 20 segundos = 0,50 m/ s

15 DATOS Sección: 0,20 m2 Velocidad: 0,50m /s Luego: El valor obtenido de velocidad es la superficial que es mayor a la media Corrección para acequias de paredes medianamente lisas = 0,75 Velocidad media = 0,50m/s X 0,75 = 0,375 m / s

16 DETERMINACION DEL CAUDAL Sección: 0,20 m2 Velocidad: 0,375m /s (CORREGIDA) CAUDAL = VELOCIDAD X SECCION = (m/s) X 0,20 m² = 0,075 (m³/s) 1 m³ = 1000 litros 0,075 m³/s X 1000 = 75 litros / s

17 AFORO POR COMPUERTA Son orificios de Área Regulable Su función es Regular y Distribuir el caudal a entregar. DATOS A MEDIR: (a) = Abertura (b) = ancho (h) =Tirante aguas arriba de la compuerta (a) (b) (h)

18 FUNCIONAMIENTO DE COMPUERTA Una compuerta trabaja ahogada cuando a la salida de la misma el agua no puede fluir libremente.

19 Cálculo del Caudal (Q) Q = Es el caudal (l/s) µ = Coeficiente de gasto (0,65) a = Abertura de la compuerta, medida desde el fondo del canal, al borde inferior de la compuerta (m) b = Ancho de compuerta (m) g = aceleración de la gravedad = 9,81m/s² H = Altura del nivel del tirante, aguas arriba de la compuerta (m)

20 Compuerta Libre H=h1-(a/2) h1= tirante aguas arriba de la compuerta (carga).

21 Compuerta Ahogada H=h1-h2 h1 = tirante aguas arriba de la compuerta (carga) h2 = tirante aguas a bajo de la compuerta (contra carga).

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25 MOLINETE V = a*n + b

26 Funcionamiento Q v* A v. superficial v. máxima v. media h v. fondo Se mide número de vueltas de la hélice en un tiempo determinado A partir de una ecuación propia de cada hélice se determina la velocidad media Con la velocidad media y la sección se determina el caudal

27 COMO MEDIR CON MOLINETE 1. Elegir lugar de medición 2. Medir velocidades con molinete 3. Medir Ancho de cauce y profundidad en cada vertical 4. Q(m 3 /s)=(h media (m) x Ancho de cauce (m)) x Vel. media (m/s)

28 Obras de Aforos Un aforador es un elemento que permite determinar el valor de caudal logrando una relación entre alturas de agua y caudales conocida como curva de gasto. Tipos de aforadores: - Parshall - Por compuerta - Tubo de Venturi - Vertedero de Pared Delgada (triangulares son muy precisos) - Vertedero de Pared gruesa (cresta o garganta ancha) Diseño: - SECCION DE CONTROL,independizar régimen aguas arriba y aguas abajo - SECCIÓN AFORO, lograr muy baja velocidad aguas arriba

29 Aforadores de régimen crítico (AGL) Lectura (cm) Q (l/s)

30 Módulos de máscara El flujo a través de la estructura es controlado mediante la apertura TODO O NADA de compuertas planas de diferentes anchos, cuya combinación da el caudal total en múltiplos de la más pequeña. Estas compuertas pueden motorizarse y telecomandarse. El caudal esta dado por el ancho de paso

31 C o m p u e r t a s A b i e r t a s ( a j u s t e d e l c a u d a l ) C o m p u e r t a s A b i e r t a s ( a j u s t e d e l c a u d a l ) C A N A L N i v e l d e a g u a s a r r i b a C a u d a l d e s a l i d a c o n s t a n t e

32 Medición de caudales en tuberías

33 Caudalímetro de ultrasonido

34 Caudalímetro elctromagnético

35 Caudalímetro tipo Woltman La medición es por medio de una turbina plástica que gira proporcionalmente a la velocidad del flujo La turbina está instalada en el centro del flujo

36 Como calcular el volumen total en este visor Si la lectura esta entre dos números se toma el menor de ellos siempre A Lectura de visor X 1000 lts D Lectura de visor X 1 lts C Lectura de visor X 10 lts B Lectura de visor X 100 lts

37 Como calcular el volumen total en este visor Sumar las lecturas multiplicadas por el factor de multiplicación A Lectura de visor X 1000 lts B Lectura de visor X 100 lts C Lectura de visor X 10 lts D Lectura de visor X 1 lts volumen total

38 Como calcular el Caudal 1 vuelta = 10 lts Cronometrar una vuelta del contador de menor denominación Lts/seg 10 lts n de segundos que tarda una vuelta

39 Otro modelo Cuántos m 3? Unidad de medida Atención con el factor de multiplicación!!! Caudal?

40 Aforo volumétrico Este método de aforo volumétrico consiste en la utilización de un recipiente de capacidad conocida, con un cronometro se mide el tiempo de llenado, lo cual permite calcular el caudal mediante la formula siguiente: Donde: Q = caudal en litros por segundo. T = tiempo de llenado en segundos. V = volumen del recipiente en litros. Q V T

41 Limitaciones del método volumétrico Cuando la capacidad del depósito es pequeña y el caudal a aforar es considerable, el tiempo de llenado puede ser tan reducido que el dato obtenido carecerá de precisión. Un buen aforo por este sistema se obtiene a partir de los 20 segundos de tiempo de llenado. Si la capacidad del depósito utilizado es muy grande se plantean problemas de transporte y manipulación. Sin embargo, las anteriores consideraciones se pueden obviar si el pozo está dotado de un tanque de cemento construida a la salida de la bomba, lo cual es una situación muy común.

42 Procedimiento Vaciar completamente el tanque y cerrar todas las salidas. Determinar el volumen del tanque en litros. Iniciar el cronómetro sólo cuando el agua comience a caer en el tanque. En caso de no contar con un cronómetro, actualmente, la mayoría de los teléfonos celulares cuentan con un cronometro bastante preciso. Se recomienda tomar dos tiempos y luego estimar el promedio. Es importante señalar que el tiempo debe ser tomado en segundos y no en minutos.

43 Ejemplo Volumen del tanque = 2 metros x 2 metros x 1 metros Tiempo de llenado = 180 segundos.

44 Ejemplo Volumen del tanque = 2 metros x 2 metros x 1 metros = 4 metros cúbicos = 4,000 litros. Tiempo de llenado = 180 segundos. Q V T 4.0m Q 180 s 3 Q = m 3 /s = l/s

45 Válvulas de control Reguladoras de Presión Sostenedoras de Presión Limitadora de Caudal

46 Válvulas de control Reguladora de Presión Sostenedoras de Presión Limitadora de Caudal reduce la presión alta aguas arriba a una presión menor y constante aguas abajo

47 Válvulas de control Reguladora de Presión Sostenedoras de Presión Limitadora de Caudal sostiene una presión mínima predeterminada aguas arriba (retrogresión), sin que le afecten las fluctuaciones de caudal o de presión aguas abajo.

48 Válvulas de control Reguladora de Presión Sostenedoras de Presión Limitadora de Caudal Limita el caudal a un valor máximo preestablecido, el cual no puede superarse

49 MUCHAS GRACIAS!!!!!