Descripción: informe de abastecimiento d eagua por el metodo del flotador
PRESENTACION El caudal es un dato importante que se debe considerar en todo proyecto hidráulico, pues un mal cálculo de este haría fracasar el diseño de las obras hidráulicas ya sea canales, represas, bocatomas, sistemas de regadío, etc. Para esto se debe realizar realizar los cálculos para obtener el valor valor del caudal medio, máximo y mínimo mínimo de la zona zona donde se se realizara el proyecto, para esto esto se deberá contar con estaciones índice que estarán situados cerca de la zona del proyecto. Para esto se se realizó la siguiente tarea con el fin de obtener obtener caudales en función a datos entregados y también con el fin de experimentar estos tipos de cálculos, el presente trabajo se realizó siguiendo los procesos indicados en clase y esperando que sea del agrado del docente los resultados obtenidos. Para realizar el trabajo, los cálculos fueron hechos en tablas de Excel, también se utilizó AutoCAD lo que permitió reducir el tiempo pues los cálculos son muy largos y estresantes pero todo sea por f ormarnos de mejor manera. Atte. El grupo 1. Calcule el caudal con la información información dada en la tabla de abajo. abajo. Suponga que la calibración del medidor es de la forma v = a+bn, con a = 0.1 Y b = 2.2 para v en pie/seg. DISTANCIA DESDE LA ORILLA
PROFUNDIDAD (pies)
2
1
4
3.5
6
9
11
5.2
6.3
4.4
PROFUNDIDAD PROFUN DIDAD DEL REVOLUCIONES UCIONES TIEM TIEMPO PO (seg) CORRENTOMETRO REVOL (pies) 0.6
10
50
2.8
22
55
0.7
35
52
4.2
28
53
1
40
58
5
32
58
1.3
45
60
3.5
28
45
0.9
33
46
13
2.2
1.3
22
50
15
0.8
0.5
12
49
17
0
Sección del rio en estudio
V=a+bn
a=0.1
v=0.1+2.2n
b=2.2
DISTANCIA PROFUNDIDAD DEL PROFUNDIDAD DESDE LA CORRENTOMETRO (pies) REVOLUCIONES TIEMPO (seg) R/t (n) ORILLA (pies) 2 4
6
9
11
1 3.5
5.2
6.3
4.4
V (pie/seg)
0.6
10
50
0.2
0.54
2.8
22
55
0.4
0.98
0.7
35
52
0.6730769
1.58
4.2
28
53
0.5283019
1.26
1
40
58
0.6896552
1.62
5
32
58
0.5517241
1.31
1.3
45
60
0.75
1.75
3.5
28
45
0.6222222
1.47
0.9
33
46
0.7173913
1.68
velocidad ALTURA DEL BASE DEL AREA DEL CAUDAL media (pie/seg) RECT. RECT. RECT. 0.54
1.625
3
4.88
2.6325
1.280384615
3.36663333
2
6.73
6.598601
1.439752765
5.09996667
2.5
12.75
16.09376
1.531896552
5.8
2.5
14.50
19.05
1.573574879
4.35
2
8.70
12.77933
13
2.2
1.3
22
50
0.44
1.07
1.068
2.33333333
2
4.67
4.984
15
0.8
0.5
12
49
0.244898
0.64
0.63877551
1.15
3
3.45
2.203776
17
0
SUMA:
62.1382
El caudal total del rio será la suma de los caudales obtenidos en cada sección: = 69.16695 /
V=a+bn
a=0.1
v=0.1+2.2n
b=2.2
DISTANCIA PROFUNDIDAD DEL PROFUNDIDAD DESDE LA CORRENTOMETRO (pies) REVOLUCIONES TIEMPO (seg) R/t (n) ORILLA (pies) 2
1
4
3.5
6
9
11
5.2
6.3
4.4
0.6
10
50
2.8
22
0.7
35
4.2
V (pie/seg)
0.2
0.54
55
0.4
0.98
52
0.6730769
1.58
28
53
0.5283019
1.26
1
40
58
0.6896552
1.62
5
32
58
0.5517241
1.31
1.3
45
60
0.75
1.75
3.5
28
45
0.6222222
1.47
0.9
33
46
0.7173913
1.68
velocidad ALTURA DEL BASE DEL AREA DEL CAUDAL media (pie/seg) RECT. RECT. RECT. 0.54
1.625
3
4.88
2.6325
1.280384615
3.36663333
2
6.73
6.598601
1.439752765
5.09996667
2.5
12.75
16.09376
1.531896552
5.8
2.5
14.50
19.05
1.573574879
4.35
2
8.70
12.77933
13
2.2
1.3
22
50
0.44
1.07
1.068
2.33333333
2
4.67
4.984
15
0.8
0.5
12
49
0.244898
0.64
0.63877551
1.15
3
3.45
2.203776
17
0
SUMA:
62.1382
El caudal total del rio será la suma de los caudales obtenidos en cada sección: = 69.16695 /
2) A continuación se presentan las descargas medias diarias en metros cúbicos por segundo en una estación
de medición para un período de 5 días. ¿Cuál es el caudal medio para el período en metros cúbicos por segundo?.¿Cuál es el volumen total durante el período en metros cúbicos? Si el área tributaria es de 100,000 km^2¿cuál es la lámina de escorrentía equivalente en mm? dia
Caudal promedio:
volumen *10^6
volumen
m^3
acumulado
1
60.48
60.48
2
414.72
475.2
3
267.84
743.04
4
174.528
917.568
5
113.184
1030.752
=
.−. −
= 242.568 ∗ 10 ∗
= 2807.5 ∗
2) A continuación se presentan las descargas medias diarias en metros cúbicos por segundo en una estación
de medición para un período de 5 días. ¿Cuál es el caudal medio para el período en metros cúbicos por segundo?.¿Cuál es el volumen total durante el período en metros cúbicos? Si el área tributaria es de 100,000 km^2¿cuál es la lámina de escorrentía equivalente en mm? dia
3. Dibujar la curva de duración para los datos de la tabla de abajo. Las cifras son caudales medios mensuales en m3/seg. Si se va a instalar una central hidroeléctrica en el sitio donde se han medido los caudales de la tabla, ¿cuál sería una primera estimación razonable del caudal de diseño y del volumen anual turbinado? ¿Cuál es el valor del caudal medio mensual con un período de retorno de 10 años?
dias
año 1
año 2
año 3
enero
31
110
180
193
febrero
28
102
118
109
marzo
31
97
88
99
abril
30
84
79
91
mayo
31
70
56
82
junio
30
62
52
74
julio
31
45
47
68
agosto
31
67
35
43
septiembre
30
82
60
30
octubre
31
134
75
48
noviembre
30
205
98
49
3. Dibujar la curva de duración para los datos de la tabla de abajo. Las cifras son caudales medios mensuales en m3/seg. Si se va a instalar una central hidroeléctrica en el sitio donde se han medido los caudales de la tabla, ¿cuál sería una primera estimación razonable del caudal de diseño y del volumen anual turbinado? ¿Cuál es el valor del caudal medio mensual con un período de retorno de 10 años?
dias
año 1
año 2
año 3
enero
31
110
180
193
febrero
28
102
118
109
marzo
31
97
88
99
abril
30
84
79
91
mayo
31
70
56
82
junio
30
62
52
74
julio
31
45
47
68
agosto
31
67
35
43
septiembre
30
82
60
30
octubre
31
134
75
48
noviembre
30
205
98
49
diciembre
31
142
127
63
Calculo de caudal promedio para cada mes y su porcentaje respectivo: meses
porcentaje
caudal prom.
enero
8.33
161.00
febrero
16.67
117.33
marzo
25.00
110.67
abril
33.33
109.67
mayo
41.67
94.67
junio
50.00
85.67
julio
58.33
84.67
agosto
66.67
69.33
septiembre
75.00
62.67
octubre
83.33
57.33
noviembre
91.67
53.33
diciembre
100.00
48.33
Curva de duración: 180.00 160.00 140.00 120.00 g 100.00 e s / 3 ^ m 80.00
60.00 40.00 20.00 0.00 0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
%
¿Cuál sería una primera estimación razonable del caudal de diseño y del volumen anual turbinado? La primera estimación del caudal seria:161m3/seg y el volumen anual turbinado es el volumen acumulado en este caso veremos la tabla sigte: caudal prom
vol.*10^6 m3
vol. acumulado (m3)*10^6
161.0
431.2224
431.2224
109.7
265.3056
696.528
94.7
253.5552
950.0832
84.7
219.456
1169.5392
69.3
185.7024
1355.2416
62.7
162.432
1517.6736
53.3
142.848
1660.5216
48.3
129.456
1789.9776
57.3
148.608
1938.5856
85.7
229.4496
2168.0352
117.3
304.128
2472.1632
110.7
296.4096
2768.5728
Por tanto el volumen turbinado es: 2768.57 *10^6 m3.
4. La figura representa un hidrograma simplificado. Calcular y dibujar la curva masa.
Calculo del volumen: 0
t (seg)
y=
x
caudal(m3/seg) volumen (m3) 0
0.0
0.0000
3600
3.3
0.0120
7200
6.7
0.0480
3=
0.1080
14400
0.1440
18000
0.1800
21600
0.2160
25200
0.2520
28800
0.2880
32400
0.3240
9
caudal(m3/seg)
y=
−
x+20
volumen(m3)*10^6
36000
8.9
0.3
39600
7.8
0.3
43200
6.7
0.3
46800
5.6
0.3
50400
4.4
0.2
54000
3.3
0.2
57600
2.2
0.1
61200
1.1
0.1
64800
0.0
0.0
Se resumen los cálculos en la tabla siguiente: tiempo ( horas)
tiempo (seg)
volumen *10^6(m3)
0
0
0.0000
0.0000
1
3600
0.0120
0.0120
2
7200
0.0480
0.0600
3
10800
0.1080
0.1680
4
14400
0.1440
0.3120
5
18000
0.1800
0.4920
6
21600
0.2160
0.7080
7
25200
0.2520
0.9600
8
28800
0.2880
1.2480
9
32400
0.3240
1.5720
10
36000
0.3200
1.8920
11
39600
0.3080
2.2000
12
43200
0.2880
2.4880
13
46800
0.2600
2.7480
14
50400
0.2240
2.9720
15
54000
0.1800
3.1520
16
57600
0.1280
3.2800
17
61200
0.0680
3.3480
18
64800
0.0000
3.3480
vol. acuml.*10^6(m3)
Gráfico de la curva masa: 4.0000
3.5000
3.0000 C M M2.5000 o d a l u m2.0000 u c a n e m1.5000 u l o v
1.0000
0.5000
0.0000 0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
t(seg)
5. Una corriente proporciona los siguientes volúmenes en un período de 80 días en el lugar de un posible reservorio. a) Dibujar la curva masa. b) Determinar los caudales medio, máximo y mínimo. c) ¿que capacidad de reservorio se necesita para asegurar un caudal regulado igual al caudal medio del período si el reservorio arranca el período estando lleno? d) ¿Qué cantidad de agua se perdería en este caso por el aliviadero de demasías del embalse?
dia
volumen *10^6 volumen m3 acumulado
dia
volumen *10^6 m3
volumen acumulado
dia
volumen *10^6 m3
volumen acumulado
0
0
0
28
0.7
19.2
56
0.6
26.7
2
2
2
30
0.8
20
58
1.2
27.9
4
3.2
5.2
32
0.8
20.8
60
1.4
29.3
6
2.3
7.5
34
0.7
21.5
62
1.8
31.1
8
2.1
9.6
36
0.7
22.2
64
2
33.1
10
1.8
11.4
38
0.5
22.7
66
2.3
35.4
12
2.2
13.6
40
0.4
23.1
68
3.2
38.6
14
0.9
14.5
42
0.7
23.8
70
3.4
42
16
0.5
15
44
0.8
24.6
72
3.5
45.5
18
0.3
15.3
46
0.4
25
74
3.7
49.2
20
0.7
16
48
0.3
25.3
76
2.8
52
22
0.7
16.7
50
0.2
25.5
78
2.4
54.4
24
0.6
17.3
52
0.2
25.7
80
2
56.4
26
1.2
18.5
54
0.4
26.1
a. Gráfico de la curva masa:
b. Determinar los caudales medio, máximo y mínimo. Calculo de Caudal medio Coordenada punto bajo: (80,56.4) Coordenada punto alto: (0,0) Tangente: 0.705 Caudal medio = 8.16 m3/seg Calculo de Caudal máximo Coordenadas punto Q: (12,13.6) Tangente: 1.133 Caudal máximo= 13.11 m3/seg Calculo de caudal mínimo: Coordenadas punto T: (58,27.9) Tangente: 0.481 Caudal mínimo=5.57 m3/seg
c. ¿ que capacidad de reservorio se necesita para asegurar un caudal regulado igual al caudal medio del período si el reservorio arranca el período estando lleno? Se necesitaría el volumen que corresponda al caudal máximo por tanto correspondería a la ordenada del punto Q. La capacidad del reservorio será= 13.52 *10^6 m3
