Manual de Caudales

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f¡¡troducción Las mediciones del caudal o gasto de una corriente suelen hacerse para fines de abastecimiento de agua, de aprovecha¡niento de energfa o estudio de avenidas. El caudal de una corriente natural es una función de Ia Iluvia cafda en su cuenca y de las caracterfsticas de esta cuenca, y puede variar desde cero hasLa LÍnites que producen vioLenta inundaciones y daños ¡fluy graves. Para Iograr un conocimento exacto del régi¡nen de una coriiente hay que cltsponer de observaciones regulares durante un larqo oerlodo Las velocidades de Ios canales abiertos son influi.tás nór -l !.oza¡riento, la viscosidad. Ia tensrón ."p".fr"i"l-" i"'fi. irregularidaes de las s.ección iransversal y en Ia alineacron. En una representacrón de las velocidades de una sección en un canal artifictal recto y relativa¡nente liso, las lÍneas de igual velocrdad son aproxi¡nadamente paralelas al fondo y a los cosE¿dos del canaf. aparte de que Ia tensión superficial oiigina un Ligero retardo de las velocidades cerca de ta superficiá lrbre de la corriente. En los canales de sección variabie, partrcuarmente en Ias corrientes naturales¡ la distribución de velocrdades es bastante rrregular. A pesar de la falta de unifornidad, se ha observado qLre Ia distribución de las velocidades en Ia sección transversal de un canal abierto sigue con bastante exactrtud ciertas leyes bien definidas. Estas leyes pueden entenderse meior estudiando Ios qt áLicos de varidclon verttcdl de Id velocidad. Los gráficos de variación vertical de la velocidad se obtrenen tomando Ias velocidades a Io largo de una lfne¿ verEical, principiando unos cuantos cenLínetros. áebajo ae la superficie llbre y continuando a intervalos aproximados de t5 o.10 cns, mrdiendo una de estas velocidades tan cerca del lecho cle la corrrente como sea posible. Las velocidades asÍ ionadas se representan gráficamente con los profundidades como oroenaoas y las velocidades como abcisas, trazando una curva continua que pase tan cerca de esos puntos cono se pueda. A partir de esEa curva se puede determinar a escala la velocidad a cualquier profundidad, siendo la velocidad rnedia igual aI área comprendida entre el eje vertrcal y La curva, limitada por las horizontales que pdsdn por eI extrerno superior e inferior de dicha cL.rrva, diviaiáa por_ ta profundidad del agua en la verLical considerada- I A partir de un estudio de estas curvas, se han deducido Las regl¿s sigLrtenCes, que se cumplen aproximadanenLe para prácticamente todas fas corrientes examinadas: -L- 1- La velocidad ¡náxi¡na se presenta entre 5 a 25 por ciento de Ia profundidad aumentando el porcentaje con Ia p;ofundidad de la corriente. En corrientes poco profundas con Iechos rugosos, Ia vena de velocidad náxima se encuentra muy cerca

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Caudales de Diseño para Hidrologia, diseño de avenidas

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f ¡ ¡ t r o d u c c i ó n

L a s m e d i c i o n e s d e l c a u d a l o g a s t o d e u n a c o r r i e n t e s u e l e nh a c e r s e p a r a f i n e s d e a b a s t e c i m i e n t o d e a g u a , d e a p r o v e c h a ¡ n i e n t od e e n e r g f a o e s t u d i o d e a v e n i d a s . E l c a u d a l d e u n a c o r r i e n t en a t u r a l e s u n a f u n c i ó n d e I a I l u v i a c a f d a e n s u c u e n c a y d e l a sc a r a c t e r f s t i c a s d e e s t a c u e n c a , y p u e d e v a r i a r d e s d e c e r o h a s L aL Í n i t e s q u e p r o d u c e n v i o L e n t a i n u n d a c i o n e s y d a ñ o s ¡ f l u y g r a v e s .P a r a I o g r a r u n c o n o c i m e n t o e x a c t o d e l r é g i ¡ n e n d e u n a c o r i i e n t e h a yq u e c l t s p o n e r d e o b s e r v a c i o n e s r e g u l a r e s d u r a n t e u n l a r q o o e r l o d o

L a s v e l o c i d a d e s d e I o s c a n a l e s a b i e r t o s s o n i n f l u i . t á s n ó r - l! . o z a ¡ r i e n t o , l a v i s c o s i d a d . I a t e n s r ó n . " p " . f r " i " l - " i " ' f i .i r r e g u l a r i d a e s d e l a s s . e c c i ó n i r a n s v e r s a l y e n I a a l i n e a c r o n . E nu n a r e p r e s e n t a c r ó n d e l a s v e l o c i d a d e s d e u n a s e c c i ó n e n u n c a n a la r t i f i c t a l r e c t o y r e l a t i v a ¡ n e n t e l i s o , l a s l Í n e a s d e i g u a lv e l o c r d a d s o n a p r o x i ¡ n a d a m e n t e p a r a l e l a s a l f o n d o y a l o s c o s E ¿ d o sd e l c a n a f . a p a r t e d e q u e I a t e n s i ó n s u p e r f i c i a l o i i g i n a u n L i g e r or e t a r d o d e l a s v e l o c i d a d e s c e r c a d e t a s u p e r f i c i á l r b r e d e l ac o r r i e n t e . E n l o s c a n a l e s d e s e c c i ó n v a r i a b i e , p a r t r c u a r m e n t e e nI a s c o r r i e n t e s n a t u r a l e s ¡ l a d i s t r i b u c i ó n d e v e l o c r d a d e s e sb a s t a n t e r r r e g u l a r .

A p e s a r d e l a f a l t a d e u n i f o r n i d a d , s e h a o b s e r v a d o q L r e I ad i s t r i b u c i ó n d e l a s v e l o c i d a d e s e n I a s e c c i ó n t r a n s v e r s a l d e u nc a n a l a b i e r t o s i g u e c o n b a s t a n t e e x a c t r t u d c i e r t a s l e y e s b i e nd e f i n i d a s . E s t a s l e y e s p u e d e n e n t e n d e r s e m e i o r e s t u d i a n d o I o sq t á L i c o s d e v a r i d c l o n v e r t t c d l d e I d v e l o c i d a d .

L o s g r á f i c o s d e v a r i a c i ó n v e r t i c a l d e l a v e l o c i d a d s eo b t r e n e n t o m a n d o I a s v e l o c i d a d e s a I o l a r g o d e u n a l f n e ¿ v e r E i c a l ,p r i n c i p i a n d o u n o s c u a n t o s c e n L í n e t r o s . á e b a j o a e l a s u p e r f i c i el l b r e y c o n t i n u a n d o a i n t e r v a l o s a p r o x i m a d o s d e t 5 o . 1 0 c n s ,m r d i e n d o u n a d e e s t a s v e l o c i d a d e s t a n c e r c a d e l l e c h o c l e l ac o r r r e n t e c o m o s e a p o s i b l e . L a s v e l o c i d a d e s a s Í i o n a d a s s er e p r e s e n t a n g r á f i c a m e n t e c o n l o s p r o f u n d i d a d e s c o m o o r o e n a o a s yl a s v e l o c i d a d e s c o m o a b c i s a s , t r a z a n d o u n a c u r v a c o n t i n u a q u e p a s et a n c e r c a d e e s o s p u n t o s c o n o s e p u e d a . A p a r t i r d e e s E a c u r v a s ep u e d e d e t e r m i n a r a e s c a l a l a v e l o c i d a d a c u a l q u i e r p r o f u n d i d a d ,s i e n d o l a v e l o c i d a d r n e d i a i g u a l a I á r e a c o m p r e n d i d a e n t r e e l e j ev e r t r c a l y L a c u r v a , l i m i t a d a p o r l a s h o r i z o n t a l e s q u e p d s d n p o re I e x t r e r n o s u p e r i o r e i n f e r i o r d e d i c h a c L . r r v a , d i v i a i á a p o r _ t ap r o f u n d i d a d d e l a g u a e n l a v e r L i c a l c o n s i d e r a d a -

I A p a r t i r d e u n e s t u d i o d e e s t a s c u r v a s , s e h a n d e d u c i d o L a sr e g l ¿ s s i g L r t e n C e s , q u e s e c u m p l e n a p r o x i m a d a n e n L e p a r ap r á c t i c a m e n t e t o d a s f a s c o r r i e n t e s e x a m i n a d a s :

- L -

1- La ve loc idad ¡náx i ¡na se p resen ta en t re 5 a 25 po r c ien to deIa p ro fund idad aumen tando e l po rcen ta je con Ia p ;o fund idad dela co r r i en te . En co r r i en tes poco p ro fundas con Iechosrugosos , I a vena de ve loc idad náx ima se encuen t ra muy ce rca

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- 2 -

d e l a s u p e r f i c i e .

2 - La cu rva de va r iac . i ón ve r t i ca l de Ia ve loc idad se aProX inaa una pa rábo la de e je ho r i zon ta l que pasa po r e I pun to deve loc idad ¡náx i tna .

l - La ve loc idad med ia en una ve r t i caL , den t ro de L ln e r ro rháx ino de l I po r c ien to y un e r ro r med io de l I po r c ien to , sep resen ta a 0 .6 de Ia P ro fund idad .

c le un e r ro re s l a m e d i a

p r o f u n d i d a d ,

4 - La ve loc idad ned ia en una ve rL i ca I , den t romáx imo de l po r c ien to y un e r ro r med io nu lo ,a r i . t m é t i c a d e l a s v e l o c r d a d e s a O , 2 y o , 8 d e I ar e s p e c t r v ¿ I n e n c e .

5 - L a v e L o c i d ¿ d n e d i a e n u n a v e r t i c a l e s d e l 8 o a l 9 5 p o r

c r e n t o d e I ¿ v e l o c i d a d e n 1 a s u p e r f i c l e ¿ s i e n d o 8 5 p o r c i e n t o

e L p r o n e d i o d e v a r i o s c e n t e n a r e s d e o b s e r v a c i o n e s L a

v a r i a c i ó n d e e s t e c o e f i . c i e n c e e s n á s i r r e g u l a r . P a r e c e s e r

i n d e p e n d i e n t e d e l a p r o f u n d i d a d , L a v e l o c i d a d u o t r a s

c o n d i c i o n e s f Í s i c a s o b s e r v a b l e s .

L a s l e y e s q u e r i g e n l a d i s t r i b u c i ó n d e l a s v e l o c i d a d e s e n I o s

c a n a l e s a l l r e r t o s n o s e a p l i c a n a I a s c o r r i e n t e s c u b i e r t a s d e

h i e I o .

Unidades de caualal . Y volume¡¡

S e l l a m a c a u d a l , g a s t o o d e s c a r g a a I a i n t e n s í d a d d e l a . c o r r i e n E e ,

e s d e c i r , a l a c a n t i d a d d e a g u a q u e p a s a P o r u n a s e c c i ó n d a d a e n

l a L l n i d a d d e t i e m p o , L a s u n i d a d e s ¡ n á s u s a d a s s o n e I l i t r o y e I

¡ r e t r o c ú b i c o p o r s e g u n d o ; t a m b i é n s e e n p l e a e I l i t r o p o r s e q u n d o

p o r k i l ó m e t r o c u a d r a d o , q l r e e s I a r e l a c i ó n e n L r e e l c a u d a l e n u n a

c i e r t a s e c c i ó n , e n I i t r o s p o r s e g u n d o , y l a s u p e r f i c l e , e x p r e s a d a

e n k i I ó m e i r o s c u a d r a d o s , d e I a c L ¡ e n c a a g u a s a r r i b a d e d i c h a

s e c c l ó n . T a n b i é n s e e m p l e a e I n e t r o c ú b i c o p o r h o r a o p o r d í a ,

e s p e c i a l m e n t e e n e L a b t s t e c i n i e n t o d e a g u a p a r a l a s p o b l a c i o n e s '

U n á u n i d a d d e v o l u n e n e r n p l e a d a e s e x p r e s a r I a c o r r i e n t e e n

c e n t Í m e t r o s , q u e e s , p a r a u n a c u e n c a d a d a , f a a l t u r a e n c e n t i n e t o s

q u e a l c a n z a r Í a e L a g u a s i t o d a l a q u e c o r r e p o r l a c u e n c a s e

i e p a r t J - e r a u n r f o r m e r ¡ e n t e p o r t o d a s u s u p e r f i c i e _

F a c t o r e s q u e c o n t r o L a n e l c a u d a l

E I c a u d a l e s t á d a d o p o r e l P r o d u c t o d e d o s f a c t o r e s , q u e s o n

: I a s u p e r f i c Í e d e l a s e c c i ó n a t r a v e s a d a p o r l a c o r r l e n t e y I a

v e l o c i d ; d m e d i a d e l a g u a e n l a s e c c i ó n . L a s u p e r f i c i e d e I a

s e c c i ó n a t r a v e s a d a p o r e I a g u a s e d e t e r ¡ l i n a ¡ n e d i a n t e l o s s o n d e o s ,

I o s c u a l e s d e b e n r ¿ a l i z a r s e e n c a n t i d a d s u f i c i e n t e p a r a q u e I a

p a r t e d e p e r f i l c o n p r e n d i d a e n t r e c a d a d o s p u n t o s d e s o n d e o s e a

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p l :áce i camen te una l l nea rec ta -Es d i f l c i l ned - i r con exac t i t ud l a ve loc idad rned i .a de La

coEr ienCe , ya que depende de Ia pend ien te , de La fo r ¡na y de Ia¡nayo r o ¡nenor rugos idad de l as pa redes de l cana } , de Ia d i recc iónde es te (en l f nea rec ta , cu rva , con recodos , e t c ) y de oCrosll lucho factores que t ienden a for¡nar re¡nolinos en las corrientes deagua . Co¡no reg la genera l puede dec i r se que cuan tas ¡nás ned ic ionesa is ladas se hagan ¡ne jo r de te rn inada quedará l a ve loc idad ¡ned ia .O t ro fac to r que a fec ta e I va lo r y a Ia p rec i s ión de Ia ¡ned ida de l' c a u d a l e s I a s i t u a c r ó n d e l a e s t a c i ó n d e a f o r o . L a e l e c c i ó n d e ls i t i o pa ra mon ta r es tas es tac iones debe p rocu r¿ rse que cump la conI a c o n d i c i o n e s r e c o n e n d d d ¿ s l v e r S e l e c c i ó n d e s i t i o s d e m e d i c i ó n)

Regu laa lo res a le co r r i en te

U n a d e l a s c a r a c t e r Í s t i c a s n á s i ¡ n p o r t a n t e s d e u n ¿ e s t a c i ó n d ea f o r o e s e I r e g u l a d o r p e r ¡ n a n e n t e o p u n t o d e c o n t r o l , q u e h a y q u ed r s p o n e r e n c a d a u n a . s o n , e n r e a l i d a d , d o s r e g u a l a d o r e s / u n o p a r aI o s n i v e L e s b a j o s d e a g u a y o t r o p a r a } o s a I t o s .

E I regu lado r de aguas ba jas cons i s te en una Iosa c lavadav e r t i c a l n e n t e e n e I f o n d o . e n u n a p r e s a d e p i e d r a s u e l t a , o e n u n ap r e s a d e g r a v a q u e c r u z a t o d a l a c o r r i e n t e . E l o b l e t o d e e s t o sv e r t e d e r o s e s c o n s e g u i r q u e , p a r a u n g a s t o d a d o , I a s I e c E u r a s d eI a e s t a c i ó n d e a f o r o s e a n s i e m p r e l a s ¡ n i s m a s . A d e m á s , a u n e ñr é 9 i n e n d e e s t i a j e , s e c o n s e r v a u n a c i e r t a c a n t i d ¿ d d e a g L l a d e b a j od e I I i m ñ f l T l e t r o y I a . l e c t u r a p a r a e I g a s t o c e r o ( s i n c o r r i e n t e ) e ss iehp re Ia Í r i s ¡na . cuando no se d i spone de n ingún ve r tede ron a t u r a l , s e p u e d e c o n s t r u i r u n o a r t i f i c i a l , a u n q u e s o n d e a l t oc o s t o .

F l r F d r r l : . 1 ^ r ó á r á á d r t a s a l t a s c o n s i s E e s e n c i L l a m e n t e e n e le n s a n c h a ¡ n i e n t o d e I c a n a l a g u a s a b a j o d e I a e s t a c i ó n d e a f o r o . E nr é g r n e n d e a v e n i d a , e l a g u a s u b e p o r e n c i m a d e L o d o s I o so b s t á c u l o s o p r e s a s d e p o c a a . L t u r a y e I c a n a l d e s e m p e ñ a e l n r s m oPaPe l que Ia p resa o ve r tede ro .

Una p resa só1 ida y es tanca es e I I ¡e jo r regu lado r pa ra todosIos reg fn lenes de co r r i en te , s iendo e l I uga r ¡nás ap rop iado Paraco loca r I as es tac iones de a fo ro . Después de haber tomado unase r ie de Iec tu ras a l t as y ba jas se puede cons ide ra r La p resa comoun ve r tede ro .

H e d i d a a l e r a s € c c i ó n t r a n s v € r s a L

P a r a c a d a e s t a c i ó n d e a f o r o s e s c o n v e n i e n t e c o n l a r c o n e Ip e r f i l c o n p l e t o d e l a s e c c L ó n t r a n s v e r s a l . M e d i a n t e u n an i v e l a c i ó n ¡ h e c h a a p a r t i r d e l n i v e l s u p e r i o r d e I a g u a , s e l e v a n E ae l . p e r f i l d e n á r g e n e s y d e I á r e a n o j a d a , p e n e t r a n d o e n e I a g u at o d o l o p o s i b l e . E I r e s t o d e I p e r f i l , b a j o e 1 a g u a , s e I e v a n t a p o rn l e d i o d e s o n d e o s , r e f i r i e n d o L a s p r o f u n d i d a d e s a I a s u p e r f i c l el i b r e d e l a g u a ( s u p e r f i c r e d e o i v e l ) - L a d i s t a n c i a e n t r e s o n c l e o s

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d e p e n d e d e I a a n c h u r a d e l a c o r r i e n t e , d e I a f o r ¡ n a d e l I e c h o y d eI a p r e c i s r ó n r e q u e r i d a . c o ¡ r o n o r m a g e n e r a l p u e d e d e c i r s e q u e n o s ed e b e n h a c e r ¡ n e n o s d e 1 5 s o n d e o s , c o n u n a d i s t a n c i a m f n i n a e n e r ee l l o s d e 2 5 a 5 0 c e n t f m e t r o s , p r o c u r a n d o p o r t o d o s l o s n e d i o s q u ee l p e r f i l e n t r e c a d a d o s s o n d e o s s e a a p r o x i m a d a ¡ n e n C e r e c t i . I f n e o .

L a p r e c ! s r ó n c o n q u e d e b e h a c e r s e I a ¡ ¡ e d i c . i ó n d e p e n d e d e I ap r o f u n d i d a d , d e I a c l a s e d e r e v e s t i n i e n C o o d e t e r r e n o d e l c a u c ey d e l ¡ T r é E o d o e m p l e a d o p a r a d e t e r ¡ n i n a r l a v e l o c i d a d d e I ac o r r r e n t e . L o s s o n d e o s e s u e l e n a p r o x i m a r h a s C a l o s 5 c l ¡ s . E se v i d e n t e q u e u n m i s m o e r r o r d e m e d i c i ó n e s r e l a t i i a h e n t e ¡ n a y o r e nu n s o n d e o d e 6 0 c ¡ n s . q u e e n u n o d e 6 n e t r o s . Y p \ r e s t o q u e e I t a n t op o r c r e n t o d e e r r o r e s m a y o r e n c o r r i e n t e s p o c o p r o f u n d a s , e Io p e r a d o r d e b e t e n e r e n c u e n t a , a l . f i l a r I a p r e c i s i ó n d e I al e c t u r a , m á s q u e e I s r m p l e e r r o r e n 1 a p r o f u n d i d a d , e l e r r o r e n 1 as u p e r f i c i e d e I a s e c c r ó n t r a n s v e r s a l .

M é t o d o s p a r a E e d i r e I c a u a l a l

6 . 1 G e n e ¡ a L i d a d e s

C o ¡ ¡ o r e s u l t a d o d e l a s r n ú l t i p l e s y v a r i a d a s d e m a n d a s , s e h ai d e a d o u n a g r a n v a r i e d a d d e n é t o d o s p a r a a f o r a r o ¡ n e d i r l o sg a s t o s . A l g u n o s d e e s t o s m é t . o d o s r e q u i e r e n i n s t r u n r e n t o s h e c h o s c o ne s n e r o q u e s o n c o m p L i c a d o s y c o s t o s o s . O t r o s m é t o d o s m á s s e n c i l l o ss o n r e l a t i v a n e n t e n á s e c o n ó m i c o s . E l ¡ n e l o r m é t o d o p a r a u s a r e n u nc a s o d a d o d e p e n d e d e l v o l u n e n d e I a c o r r r e n t e , d e l a s c o n d i c i o n e sb a j o l a s c u a f e s s e v a a h a c e r e l a f o r o y d e I g r a d o d e e x a c t t t u dd e s e a d o . A c o n t i n u a c i ó n s e d a u n a l i s t a d e I a s f i n a l i d a d e s m á sc o m u n e s e i n p o r t a n t e s d e l a n e d i c i ó n d e l o s g a s t o s :

L . D e t e r n r i n a r l o s c o e f i c i e n t e s e m D i r i c o s D a r a L a s f ó r m u L a sn ¡ c l r d u . I - d s .

2 . P r u e b a s o e n s a y o s d e r u e d a s h i d r a ú I i c a s .l . P r u e b a s d e b o m b a s .4 . R e g i s t r o s c o n L i n u o s d e I c a u d a l o g a s t o e n I a s t u b e r Í a s

d e d i s t r i b l i c i ó n d e I a s c i u d a d e s .5 . R e g i s t r o s c o n t i n u o s d e g a s t o o c a u d a l d e u n a c o r r i e n t e .6 . D e t e r m i n a c i ó n d e l o s c a u d a l e s d e i n u n d a c i ó n o d v e n r o d e n

I a s c o r r i e n t e s m a t L r r a l e s .7 . D e t e r m i n a c i ó n d e l a c a n t i d a d d e a g u a e n E r e g ¿ d a p a r a

i r r r g a c r ó n o r r e g o .8 . D e t e r n i n a c r ó n d e L g a s t o d e p o z o s o m a n a n t i a l e s9 . D e t e r m i n a c i ó n d e L a f i l t r a c i ó n o t r a n s m i t a c i ó n d e l a g u a

s u b t e r r á n e a .

E n l a d e t e r m i n a c i ó n d e . ó é f i c c ñ t é q é m n l . i . ñ c é < É s e n c i a l u n aexact i tud extrema en I- ' ; . ;1. ; ' ; ;

- i -" ; '

' ; ; ; . ; ; - ; ; ros sobre

c o r r i e n t e s p e q u e ñ a s s e l l e v a n a c a b o p o r I o g e n e r a l e nl a b o r a t o r i o s , b a j o c o n d i c i o n e s f a v o r a b l e s , p e r o I o s c o e f i c i e n t e sp a r a ! c o n d u c t o s y e s t r u c t u r a s h i d r a ú l j . c a s 9 r ¿ n d e s t j . e n e n q u ev e r i f i c a r s e g e n e r a l m e n t e b a j o L a s c o n d i c i o n e s d e l a o b r a q u e n o s e

Page 5: Manual de Caudales

- 5 -

pres tan ¡nucbo a l a exac t i t ud . La p ruebc de l as ruedas h id raú I i casrequ ie re e l enp leo de né todos de i f o ro ,nás exac tos y re f i nados , yaque esCas med ida son Ia base de l as de te r ¡ l i nqc ión de Iosrend im ienLos de Ia p lan ta c , cen t ra l . Las p ruebas de Ias bonbasrequ ie ren un g rado de exac t rCud senéJan te . Las nod idas que see fec túan en l as tube r Ías de d i s t r i buc ión de l as c iudades se hacenpor l o genera l con a lgún t rpo de con tado r o mea l rdo r reg i s t rado r dec a u d a l e s . L o s r e g i s t r o s c o n t r n u o s d e ) c a u d a l d e l d s c o r r i e n C e s

. r e q u i e r n a f o r o s p e r i ó d i c o s e n I o s c u 4 l e s n o s e r á e s e n c i a l u n ae x a c t i t u d e x t r e n a e n l a s n e d i c i o n e s i n ¿ r v i d u a l e s , s i e m p r e q u e I o se r ro res se compensen y no sean acu ¡nu i l aL l vos . Los á fo ros en l asa v e n i d a s o i n u n d a c i o n e s s o n e x c r e n a d . 4 m e n t e d i f f c i I e s y p o r l og e n e r a l , s e e m p l e a n n r é E o d o s a p r o x r m a d o e L a m e d r c r ó n d e l a g u a p a r ar r r i g a c i ó n o r i e g o e s d e i n p o r r a n c i a r e c r e n t e . e n I o s . l i s t r i E o sr r r r g a d o s e n d o n d e e l a g u a e s v ¿ L i o s a / e r r m p e o r r s u d e s p e r d L c r oes una neces idad económica , pe ro l os mé : todos ap rox rnac los de a fo ros e c o n s i d e r a n s a t i s f a c t o r i o s , L a s c o r l I e n c e s c l e m a ¡ l a n t i a l y l a sq u e p r o c e d e n d e l o s p o z o s s o n g e n e r a l n e n t e p e q u e ñ a s y s u a f o r oe x a c c o n o e s d r f f c i l .

E n g e n e r a I . L o d o s I o sa g u a s e p u e d e n c l a s i f i c a r e nc o n u n a l i s t a d e l o s m é t o d o ss e i n d i c a n a c o n t r n u a c i ó n :

ne todos de - ¡ ¡ed i c ión de co r r i en te deu n a d e I a E , d o s d i v i s i o n e s q u e , j u n t onáS usadó /s en co r r i eng ' : s naEura les ,

M é t o d o s d e á r e a - v e l o c i d a d ,p o r :

a . M e d r d o r d e v e l o c r d a db . T u b o d e P r t o tc . F l o t a d o r e s

a - c r a v i m é t r i c ob . V o I u n é t r i c oc . Ve r tede rosd - C a n a l e t a d e a f o r o s V e n t u r le . A f o r o q u l ¡ r i c o

s r e . n d o I a v e l o c i . l a d n r e d r d a

o m o i n e t e

M é t o d o s d e g a s t o o c a u d a l d i r e , _ : r ! o

6 . 2 M é t o d o s d s r r e a - v e l o c i d a d

E n l o s m é t o d o s d e á r e a - v e r , c c i d a d e s n e c e s a r i a l ad e t e r n i n a c i ó n , p o r ¡ r e d i c i ó n r e a I , d e l . v e l o c r d a d m c , l i a d e l a 9 u a .E I g a s t o e s e i p r o d u c t o a e l á r e a p . - . I a v e L o c i d ¡ d m e d i a . E In o l i n e t e y e I t u b o d e P i t o t d a n I a s - e l o c i d a d e s e l l u n p u n E o e nc a d a o b s e r v a c i ó n y l o s f l o t a , l o r e s d a n 1 a v e l o c i d a ( l m e d i a e n l at r a y e c t o r i a r e c o r r i d a . S e p r e i i e r e g e n . , a r a l n e n l e e l t n o l i n e t e p a r an e d i r I a s v e l O C i d a d e s e n c a n a l e S a b i e r r i , o s e n q u e n O s e a n e c e s a r l ag r a n e x a c t i t u d y s e e n p l e a c a s i e x c l u s i l v a ¡ ¡ e n t s e e n L o s r i o s .

Page 6: Manual de Caudales

- 6 -

6 . 2 . L

6 . 2 . l . 1 T i p o s

H a . ¡ ^ c i 6 s d e m o l i n " L e s : e I c l i f e r e n c i á t ñ r r ñ ^d e c a z o L e t a s , q u e c o n s i s t e e n u n e j e v e r t i c a l c o n u n a s e r i e d ec a z o l e t a s q u e g i r a n p o r e I e x c e s o d e p r e s t ó n d e s u p ¿ r t e c ó n c a v as o b r e l a c o n v e x a ; y e I d e l t r p o d i r e c t o o d e h é I i c e c o n a s p a sc l r s p u e s f a s s o b r e u n e j e h o r i Z o n t a l q u e g i r a n p o r I a a c c i ó n d i r e c t ad e I a c o r r i e n t e .

E L n o l i n e t e d e c a z o l e t a s r e g i s t r a s i e ¡ ¡ p r e l a p l e n a v e L o c i d a dc u a l q u r e r a q u e s e a p l s e n t i d o d e l a c o r r i e n t e o a q u e L a q u e a p u n t ee I n e d i d o r . E I r ¡ o v i m i e n t o v e r t i c a L d e I m o l i n e t e , s e a h a c i a a r r i b ao h a c r a d b a j o , h a c e g i r a r l a r u e d a e n s u s e n t i d o p o s i t i v o , p o r I oq u e s i e n p r e t i e n e t e n c l e n c i a a i n d i c a r u n a v e l o c i d a d m a y o r q u e l ar e d I . E l m o l i n e t e d e t r p o d e h é L i c e n o t i e n e e s a c a r a c t e r l s t i c ar n c o n v e n l e n t e / o a l n e n o s n o e n e l g r a d o q u e e I d e c a z o L e t a s , S i ne m D a r g o , c u a l q u r e r a d e ] a s m a r c a s e s t á n c j a r e s d e m o l i n e t e s , s r s eu s a e n f o r ¡ r a a p r o p i a d a , b a j o I a s c o n d i c i o n e s a I a s q u e s e a d a p t a nm e l o r , s e r á s a t i s f a c t o r i a e n e I a f o r o o r d i n a r i o d e c o r r i e n t e s .

E I m o l i n e t e P r i c e c o n s i s t e e n u n a r u e d a f o r ¡ ¡ a d a p o r s e i sc a z o l e t a c ó n i c a s , q u e g i r a n a l r e d e d o r d e u n e i e v e r t i c a l . E le ¡ L r e m o s u p e r r o r d e l e i e d e I m o l i n e r e I I e v a u n t o ; n i . l l o s i n f i n yu n a e x c é n t r i c a q u e p e n e t r a e n I ¿ c á n r a r a c i I í n d r i c a d e c o n L d c E o s .E s t a c á m a r a c o n L i e n e u n d i s p o s i t i v o p a r a e s t a b l e c e r c o n t a c h o sn e c á n i c o s o c o r ¡ o e s m á s f r e c u e n f e , e l é c t r i c o s , o u e i n d i c a nm e d i a n t e u n a s e Á a I c a d a r e v o l u c r ó n o c a d a c i n c o r e v o f u c i o n e s . E lm e c a n r s n o p a r a c o n t ¿ r l a s v u e l t ¿ s d e c i n c o e n c i n c o s e e m p l e a p a r av e l o c l d a c l e s m a y o r e s d e 2 m / s e 9 . y d q u e p a r a v e l o c i d a d e s m d y o r e s n op u e d e e l o Í d o d i s t i n g u i r p o r s e p a r a d o I a s s e ñ a l e s c o r r e s p o n d i e n t e sa c a d a r e v o l u c i ó n . L a v a r i l l a o v á s t a q o q u e s o s t l e n e e L m o l i n e t eI I e v a a I I a d o o p u e s t o a e s t e ú l t i n r o u ; a v e I e L a o c o I a , p a r am a n t e n e r e I n r o l i n e ! e f r e n t e a L a c o r r i e n t e . E s t e l n o l i n e t e p u e d ee ¡ r p l e a r s e t a n b i é n i n s t a l a d o e n u n b a s t ó n o v a r i l l a g r a d u a d a , p a r ar e a l i z a r a f o r o s p o r v a d e o . E s u n i n s t r u m e n t o p a r a u ; o g e n e r a l , a Ic u a l s e I e p u e d e n r e e m p l a z a r 1 o s d i f e r e n t e s c o t ¡ p o n e n t e s s i n

H o l i n o t e

E l . e lehen to ac tuan te de un ¡ned ido r de co r r i en te , es una ruedacon ! ¡na se r ie de aspas o cazo le tas i rnpe l i das po r l a co r r i en te . Larap idez de su ro tac ión va r la con l a ve loc idad de I agua . Hay va r iost rpos de d i spos i t i vos pa ra de te r ¡ I l i na r I a ve loc idad de Ia rueda .Por Io genera l se hace po r med io de L r l r ¡necan ismo que , a cadar e v o l u c i ó n o a u n n ú n e r o d a d o d e r e v o l u c i o n e s . a b r e y c i e r r a u nc r r c u i t o e l é c t r i c o o m a g n é t i c o q u e c o ¡ r p r e n d e a l g ú n t i p o d e' r e c e p t o r i n d i c a d o r o r e g i s t r a d o r . L a s c a r a c t e r f s E r c a s q u e c o n v i e n er e u n a u n Í r o l i n e t e s o n : a ) s e r t a n p e q u e ñ o c o m o s e a p o s i b l e ; b )l a s c o r r r e n t e s p a r á s i t a s p r o d u c i d a s d e b e n s e r ¡ ¡ l n i n a s ; c ) e Ir o z a m i e n t o d e l a r u e d a d e b e s e r p e q u e ñ o ; d ) n o d e b e n i n f l u i r e n é IL a s c o r r r e n t e s v e r t i c a l e s ; y e ) d e b e f u n c i o n a r s o L a m e n t e b a i o l aa c c i ó n d e f a c o ¡ r p o n e n r e h a c i a a d e l a n t e d e I a s c o r r i e n t e s . l J i n g ú nn e d r d o r d e c o r r i e n t e c u m p L e p e r f e c t a m e n t e e s t a s c o n d i c i o n e s .

Page 7: Manual de Caudales

a l t e r a r l a e c u a c i ó n d e c a l i b r a c i ó n . P a r a c o n p r o b a r s u c o n d i c i ó nmecán ica ( roza ¡ ¡ i en to ) se l e puede hace r una pequeña p rueba lI I a ¡ ¡ada p rueba de g i ro , que cons i s te en tomar e I i ns t ru ¡nen to yda r le un fue r te impu lso a l a rueda de cazo le tas y to ¡na r e l t i empoque ta rda en de tene rse . Ese t i empo no debe se r menor de 9Osegundos . Es ta p rueba no de tec ta daños en l as copas ( go lpes ,t o r c e d u ¡ a s , e t c . )

6 . 2 . t , 2 C a l i b r a c i ó n

S e h a c e e s t a o p e r a c i ó n p a r a p o d e r c a l c u l a r I a v e l o c i d a d d eu n a c o r r i e n t e p o r e L n ú m e r o d e v u e l t a s d e m o l i n e t e e n c i e r t ot i e n p o . L o s m o l i n e l e s n o m r d e n d i r e c t a ¡ r e n t e v e l o c r d d d e s , s i n o e ln ú m e r o d e r e v o l u c i o n e s p o r u n i d a d d e t i e n p o . E l n o d o g e n e r ¿ I d ec a l i b r a r u n m o l r n e t e c o n s i s t e e n r e n o l c a r e s t e e n u n d e p ó s i t o d ea g u a t r a n q u i l a a l o I a r g o d e u n a d i s t a n c i a c o n o c i d a y a d i s t i n t a sv e l o c i d a d e s , c o n t a n d o c a d a v e z e l n ú ¡ ¡ e r o d e v u e l t a s d e I m o l i n e t e .L a s v e l o c i d a d e s c o n q l r e s e a r r a s t r a e l m o l i n e t e e n e l a g u a d e b e nv d r l a r d e s d e F I m i n r m o c o n q . r e p u e d e g i r a r l d r u e d d n ó s t ¿ I ¿ sv e l o c i d a d e s n á x i n a s p r o p i a s d e l a s a v e n i d a s . E I s r s t e ¡ r a c l ec , , c ñ á h c i Á ñ r l É l m ^ l E d m a n o y p o s r c r o n o e l c o n r r a p e s oi n f l u y e n e n l a c u r v a d e c ¿ l i b r a d o . L a e c u a c . i ó n q u e r e L a c i o n a I a sr e v o l u c i o n e s c o n I a v e l o c r d a d e s t á d a d o p o r l a f ó r n u I a g e n e r a l :V - a r n + b d o n d e V e s I a v e l o c i d a d d e l a c o r r i e n t t e e n n / s e g ; ae s u n a c o n s t a n t e q u e d e p e n d e d e I a f o r h a y e l t a m a ñ o d e l e L e m e n t om ó v i l ; n e s I a c a n t i d a d d e r e v o l u c i o n e s p o r s e g u n d o r e g i s t r a d o y

6 ¡ ¡ . ó ¡ r ó n F n r r o , l é l : f r i ^ . . ^ n , l F T o I i n e l e o

i n e r c i a . L o s m o L i n e t e s i n d i c a n g e n e r a l ¡ r e n t e u n a v e L o c i d a d n a y o rc u a n d o v a n s u s p e n c l i d o s p o r c a b l e q u e c u a n d o v a n s u s p e n d i d o s p o rL r n a v a r r L l a . E s t a d i f e r e n c i a e s n á x i n a p a r a v e l o c i d a d e s b a j a s y v ad i s n r n u y e n d o a m e d i d a q u e a u ¡ n e n t a L a v e l o c i d a d . E x p e r i m e n t a l m e n t es e h a c o i n p r o b a d o q u e v a r i a n d o l a p o s i c i ó n y e I t a m a ñ o d e Ic o n t r a p e s o s e p r o d L l c e n I i g e r a s v a r l a c i o n e s e n e l c o e f i c i e n t e d ec a l i b r a d o y q u e e L v a l o r d e e s t e ú l t i m o s e m a n E i e n e ¡ r á s c o n s E a n t ec L l a n d o e l c o n t r a p e s o v a d i s p u e s t o p o r d e b a j o d e L n o L i n e t e q u er ' , . d n d o s e c o l o . a p o r e n . t ¡ n d .

U n r i l o l r n e t e d e b e r á c a L i b r a r s e c u a n d o s e u s a p o r p r i m e r a v e zy I u e g o u n a v e z a L a ñ o a I o m e n o s y t a ¡ n b i é n d e s p u é s d e c a d ar c c l d e n t e q u e s u f r a o c u a l q u i e r a l t e r a c i o n d e s u s p a r t e s q l r e p u e d a. - . r m b i a r s u c a l i b r a c i ó n .

6 . 2 . 1 . I S u s p e n s i ó n

D e j i ] s m a n e r a s s e f r j a e I r n o l i n e t e p a r a r e a l r z a r l a s: ¿ d i c r o r i ¿ s i i e v e l o c i d ¿ d . P u e c i e i r s u s p e n d l d o o e u n a v a r r l l a d e d o s: ¡ n e r a s : L ) d r r e c t a n e n l e d e I e x t r e ¡ n o i n f e r i o r d e a q u e L l a , q u e s es o s t i e n e c o n l a s n a n o s o s e s L l l e l t a a u n s o p o r t e a c l e c u a d o ; 2 )s u j e t a n c i o e L i n s t r u m e n t o s o b r e u n a v a r i l l a v e r E i c a l g r a d u a d a , p e r oi ¿ [ ] o d o o i e p u e d a c o ] o c a r s e a l a a l , t u r a q u e c o n v e n g a .

L a o c r a n a n e r a e s s u s p e n d e r l o r n e d i a n t e u n c a b l e y c o n u n

Page 8: Manual de Caudales

- a -

c o n l r a p e s o e n l a p a r t e i n f e r i o rque debe reun i r un cab le de ssu f i c i en te pa ra sopor ta r e I peso2) pequeña secc ión no r ¡ ¡a I pa raque oponqa e I aqud i I I a r d l am ien to pa ra ev . i t a r co r toc i r cu i t os eneI d isposir ivo in¿. icador, y l ¡ conJiseeüiul i i . i i i ' i r roua pu."r e s i s t i r L ¡ n u s o p r o l o n g a d o .

6 . 2 . 1 . 4 H é t o a t o s d e d f o r o c o n o o l i n e t e

. U n o d e l o s r e q u i s i L o s c u a n d o s e r e a l i z a u n a f o r o e s q u e s el i g i , : " : t n e r , o r r i e m p o p o s i b r e , . , " u f " ; ¿ u ; i u l * I " i , . u a o . r .n r e o r d a - E s t o p o r c u a n t o ¡ r a s c o r r i e n t e s n a t u r a r e s s e e n c u e n c r a nc o n s t a n t e n r e n t e s u f r r e n d o c a m b i o s d e n . L v e l , a u n q u e ^ = r ^ p r " , r r = a us : a n r n p e r c e . p f r b L e s , y r e a l r z a r n e d i c r o n e s É n l a s c u a L e s l ay . : 1 1 : ] : " d e t n r v e r e s a p r e c i a b t e , c o n d u c e a e t e v a r e l g r a d o d eI n c e r t t d u m b r e d e I a r e l a c i ó n e s c a l a - c a u d a I . p o r t a i m o t r v o , I o st lenpos

_de observac ión , e r nú¡ re ro d" , ; ; t i " ; ;= l ' . t nu^ . ro a .p u n t o s d e o b s e r v a c r ó n p o r v e r t i c a f , d e b e n s e r I o J a t s o r u t a m e n t en e c e s a r i o s p a r a o b t e n e r t a p r e c i s r ó n d e s e a d a . r n á . p J i i i . n t . r " n t "d e l m é t o d o q u e s e u t i l i c e . r o s s . L g u l e n E e s p r o c e d i n r e n t o s s o n

_ a ) E l t t e n p o d e I a o b s e v a c i ó n , q u e d e b e s e r t o m a d o c o n I a: I : 1 3 9 * u n c r o n ó n e r r o ,

" a r Í a " n i r " ¿ o " .

o o - = " s r ; d o s .

s e h a: : : : : Y ? i 9 .

q u e r i e n p o s m a y o r e s d e o b s e r v a c i ó n r n e J o r a ns r g n r t t c a t t v a m e n t e _ l a d e t e r n i n a c i ó n d e l a v e l o c i d a d , E n c a s o s c i ec r e c l e n t e s , c o n g r a n d e s v a r i a c i o n e s d e n i v e I . s e p u e d e - r e d u c r r e lt r e ¡ l p o , e n a r a s d e l o g r a r u n ¿ f o r o c o n p o c a u a a r u ! l á n - o a r n r u a r .

_ b ) H a s t a d o n d e s e p u e d a s eo e l a n d o e I d i s p o s i t i v o d e c i n c o e ns e a i r T l p o s i b l e s u c o n t e o c i e b i u o d r a6 . 2 . 2 . r . ) .

c ) S e r e c o m i e n d a e I u s o d e c o n t a d o r e sr e v ! ! u c r o n e s , c o n i e m p o s p r e r j j d d o s . E s L e d r s o o s

: : i : i , l i J " "J=" con rd op i .cd- ión der cronómeco y e

d ) E L n ú ¡ n e r o d e v e r t i c a l e s , e n g e n e r a l , n o d e b e s e r n e n o r d e1 5 n r m a y o r d e 2 0 . E n t o d oparcial ae .-á" ,..t i-." L -i; "=

";1=."0'.,'.t " i"rr"'!j'o'","1",1o""., ".t.:i:.;ie s E e p u n t o , e l h i d r o m e n s o r o e b e c o n o c e r I ¿ d i s t r i b u c r ó n d eY : ] . : 1 9 : 9 . = . , i . t a s e c c i ó n , y r o m a r d e c i s i o n e s s o ¡ r e 1 i - p o " r . r o n a .1 a s v e r l r c a l e s _

d e b e l l l e d i r e n r e v o l u c i o n e s ,c i n c o r e v o l L l c i o n e s p a r a c u a n d o

v e l o c r d a d d e I a g u a . ( v e r p u n t o

a u t o m á t i c o s d eI t r v o e l i m i n a e LI c o n t e o d e I a s

6 . 2 . 1 - , 1 . 1 C u ¡ . v a v e r t i c a l a t e v e l o c i ¿ l a a l e s

S e m i d e I a v e L o c i d a d a c a d a d é c i n a p a r t e d e L a p r o f u n d i d a d a

Page 9: Manual de Caudales

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par t i r de Ia super f i c i e , has to Io ¡nás ce rca de l f ondo que se puedal l e g a r c o n e l m o l i n e t e . s i I a c o r r i e n t e e s p o c o p r o f u n d a , s e h a c e nlas ¡ ¡ed i c iones a cada qu in ta pa r te de su a l t u ra . Las ve loc idadesas l med idas se to lT lan co ¡no abc i sas y Las P ro fu r l d idadesco r respond ien tes co r ¡o o rdenadas ; un iendo l os pun tos resu l tan tes seob t i ene , pa ra una I f nea ve r t i ca dada , I a cu rva de ve loc idades , qued a l a v e l o c i d a d p a r a c a d a p u n t o d e 1 a v e t i c a l . E I á r e a b a j o I acu rva ( l im i tada po r La cu rva de ve loc idades , l as o rdenadase x t r e m a s y e I e j e h o r i z o n t a l ) e s i g u a l a l p r o d u c t o d e v e l . o c i d a dm e d i a p o r I a p r o f u n d i d a d t o t a l e n I a I Í n e a v e r t i c a l c o n s i d e r a d a .I l s t a s u p e r f i c i e p u É d F d e t e r m i n d r s e c o n e I p l d n í m e t r o o P o r I ar e g l a d e S i n p s o n y m u l t i p l i c a d a p o r e I e s p a c i o t r a n s c u r r i d o e n t r ed o s m e d i c j . o n e s r e s u l L a e L g a s t o o c a u d a L d e l a c o r r i e n t e p a r aa q u e l L a t i r a v e r t i c a l d e l a s e c c i ó n v e r t i c a l .

E l n é t o d o d e 1 a c u r v a d e d r s t r i . b u c i ó n v e r t r c a l d e v e l o c i d a d e se s e l m á s e x ¿ c t o , p e r o r e q u l e r d e m a s r a d o t i e n p o p a r a q u e s u u s or e s u l l e p r á c t i v o . S i r v e c o m o b a s e d e c o n p a r ¿ . i ó n p d r a o t r o sr a l ^ . 1 4 s n c d : . ñ n a s l - á r ñ h é l ñ d p l é r m i n d r u ñc o e f i c i e n t e e n e L n é L o d o d e i n m e r s i ó n y- ) . Á - t D . é Y - c ñ - i - n : l

p a r a c o r r i e n t e s d e

6 , 2 . ) - . 4 . 2 M é t o d o d e l a s a l o s y o c h o t l é c i n a s

S e h a c e n o b s e r v ¿ c i o n e s e n I a v e r L i c ¿ I e n d o s p u n t o s s o l a m e n t e ¡s l t u d d o e l p r i n e r o d 0 , 2 d e l a p r o f u n d i d a d l o t d l y e l s e g u n d o a0 , 8 d F l a n i s ¡ a , c r n - a n o o d p d r r i r d e l ¿ s u p e r f i c i e o e l a q J d . I an e d r a d e I a s d o s v e L o c r d a d e s m e d i d a s s e t o n a c o m o v e l o c i d a d m e d r ah o r i z o n t a l p a r a L a v e r t i c a l s o b r l a q L r e s e h a n h e c h o I a sm e d i c j - o n e s . E s t e m é t o d o s e f u n d a e n l a t e o r i a d e q u e l a c u r v av e r t i c a L d e v e L o c i d a c l e s u n a r c o d e p a r á b o l a y q u e I a m e d i a d e I a so r d e n a d a s a 0 , 2 I 1 4 y a 0 / ? 8 8 6 d e p r o f L r n d i d a d , ¿ p ¿ r t i r d e L as u p e r f i c i e , d a I a o r d e n a d a m e d i a . E I e s t u d i o d e v a r i a s c u r v a si n d i c a q l - e s r e r e r L - r ¿ d o e s c r e r t o p a r a m u y d i v e r s d s c l a s e s d ec o r r i e n t e , y q u e 1 a e x p e r i e n c r a h a d e ¡ n o s t r a d o q u e e s t e m é t o d ot ) e n e u n d p r e . ) s i ó n o n l o r n e c o n I a q u e s e o b L i e n e e n l a n r a y o r i dd e I o s t r a b a i o s d e s o n d e o v a f o r o .

6 . 2 . L . 1 . 3 H é t o d o d € I a s s e s d é c i m a s

S e h a c e u n a s o l a o b s e r v a c i ó n a u n a p r o f u n d i d a d i g u a l a 0 , 6 c i el a p r o r l n d r d d d i o d l d e l a c o r r i e n t e , é n l a v o r ' r - d l d e q u e s ct r a t e . L a v e l o c i d ¿ d a t a I ¡ r r o f u n d i d a d ( 0 , 6 d e I a t o t a l ) s ec o n s i d e r a c o m o v e l o c i d a d h o r i z o n t a l n e d i a d e d i c h a v e r t i c a l -

L s t e m é t o d o s e b d s a e n l a ¡ ¡ i s n d L F o r t d q u p e l d n L e L r o r ; t L e n el a v e n t a j a d e n e c e s i t a r n e n o s l e c t u r a s , y e n g e n e r a l d a r e s u l t a d o sn r u y s a t l s f a c t o r i o s e n c o r r i e n t e s n a t u r a l e s , a u n q u e a f I l e v a r l o ac a b o e n c a n a l e s a r t i f i c i a l e s a c L l s a u n e r r o r d e u n 5 t p o r e x c e s o .

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- r 0 -

6 . 2 . 1 , 1 . 1 H é C o d o d e i n t e g r a c i ó n

S e h a c e b a j a r I e n t a n e n t e e l m o l i n e t e ¿ e n v e r t i c a l y av e l o c i d a d c o n s C a h t e , h a s t a I l e g a r a I f o n d o , y d e s p u é s s e s u b e a l am i s r n a v e l o c i d a d h a s t a l a s u p e f i c i e . S e a n o t a e 1 t i e ¡ n p o t o t a l y e In ú n e r o t o t a l d e r e v o l u c i o n e s r e g r s t r a d a s d u r a n t e e l , . ¡ n i s ¡ r o . C o ne s t o s d a t o s s e c a l c u l a e l n ú m e r o n e d i o d e r e v o l u c i o n e s p o r s e g u n d oy d e l a c u r v a d e c a l i b r a d o d e I m o L i n e t e s e d e d u c e I a v e l o c i d a dm e d i a . E s t e m é t o d o s e f u n d a e n e l s u p u e s C o d e q u e t o d a s L a s' v e l o c i d a d e s

h o r i z o n t a l e s a I o l a r g o d e I a v á r t i c a l o b r a ni g u a l m e n t e s o b r e e l n o l i n e t e , y q u e s u p r o h e d i o d e b e s e r I av e l o c r d a d m e c i i a . L o s m o L i n e t e s d e h é I i c e d a n n e j o r e s r e s u l t a d o sc o n e s t e m é f o d o q u e l o s d e c a z o l e t a s .

6 . 2 . 1 . 4 . 5 N é t o d o d e i n n e r s i ó n

E n e s n e n é t o d o s e c o l o c a e L m o l i n e t e p o r d e b a j o d e l a g u a a I ap r o f u n d i d a d m i n i m a s u f i c i e n t e p a r a q u e n o s e h a I I e a f e c t a d o p o rI a s p e r t u r b a c i o n e s s u p e r f i c i a l e s , e s d e c i r , a u n o s 1 5 ó 2 O c m s . . S en u l t i p l i c a I a v e l o c i d a d h a L l a d a p o r u n c o e f i c i e n t e , p a r a r e d u c i r l aa L a v e l o c r d a h o r i z o n t a l n e d i a . E s t e c o e f i c i e n t e v a r i a c o n l ap r o f u n d i d a d y I a v e l o c i d a d d e I a c o r r i e n L e ; c u a n t o ¡ ¡ á s p r o f u n d a ym á s r á p i d a e s e s t a ú l t i n a n a y o r e s e I v a l o r d e e s t e c o e f i c r e n t e .E s t e m é t o d o e s d e m e n o r p r e c i s r ó n q u e l o s a n t e r r o r e s y s u e m p l e os e I i m i t a p r i n c i p a l n e n t e a n e d i r g a s t o s c l r a n d o c a m b i a r á p i d a n e n i : ee L r é g i m e n o l a a l t u r a d e L a c o r r i e n t e . C u a n d o e s t e m é t o d o s ea p L r c a a r e g Í m e n e s n o r m a l e , u n v a l o r a d e c u a d o p a r a t a l c o e f i c i e n E ee s 0 , 8 5 .

6 . 2 . 1 . 5 A f o r o s c o n n o l i n e t e

E s t a s m e d i c i o n e s s e p L l e d e n d i v i d i r e n c u a t r o c l a s e s : 1 ) d ev a c l e o ; 2 ) e n p ' l e n t e ; l ) e n a n d r i v e L ; y 4 ) e n b o t e . S o n m u c h o s L o se ) ( p e r t o s q u e p r e f l e r n I o s a f o r o s p o r v a d e o , s i e h p r e q u e s e ap o s i b l e p r a c t i c a r l o , p o r q u e s a r e s u l t a d o s p l e n a m e n t es ¿ E t s f d . t o r l o s , L o s p r l d r e s y l o s e s t r i b o s d e l o s p u e n c e s p e t u r b d nI a c o r r r e n t e d e a g u a y e I m é t o d o d e I c a b l e e x j . g e g a s t o sc o n s i d e r a b l e s d e i n s t a l a c r ó n , A v e c e s s e h a c e n l a s m e d i c i o n e s d e s d eu n D o E e , p e r o s t e l r l p r e q u e d a I a d u d a s i s e h a e l i n i n a d o p o rc o m p l e t o I a i n f l u e n c t a d e I b o t e s o b r e l a c o r r i e n t e . E s m u yI l ¡ p o r l a n t e c o n o c e r e L r é g t n e n d e l a c o r r i e n t e a l n e d i r e l c a u d a L _S r e l r é g i m e n c a m b i a r á p i d a n e n t e , 1 a v e l o c i d a d e s u n d a t oe s e n c t a l , d e b i e n d o h a c e r s e L e c t u r a s d e I a a l t u r a d e I a g u a v a r r a sv e c e s d u r a n t e l a n e d i c i ó n f ¡ o s e p L . t e d e d a r u n a r e g I a g e n e r a l p a r ae I n ú n e r o d e s e c c i o n e s v e r t i c a l e s q u e h a y q u e t o m a r e n u n ad e t e m i n a d a s e c c i ó n t r a n s v e r s a l . p e r o s i e n p r e e s n e j o r p e c a r p o re x c e s o q u e p o r d e f e c t o . T r e i n f a v e r t i c a l " e s c o n s t j . t u y e n u n b u e nn ú ¡ r e r o p a r a u n c a n a l d e s e c c i o n n o r n a f u n i f o r m e d e 9 0 a L 2 O m d ea n c b L r r a . p a r a s i m p L i f i c a r I o s c á l c u I o s , e s c o n v e n i e n t e h a c e r L a s. I e c t u r a s a d i s t a n c i a s i q u a l e s e n t r e s í .

Page 11: Manual de Caudales

- L r -

6 . 2 . I . 5 . 1 t f e d i c i o n e s p o r v a d s o

. Es te !né todo se e lT lp led s iempre que ta p ro fund idad y Iave loc ldad c le Ia co r r i en te 1o pe r ¡n i t eh . Se f i j a un punEo c le

re fe renc ia y se vadea Ia co r r ren te po r una l f ; ea no rma l a l an r s r n a ; . e s t a l f n e a s e p u e d e n d L e r i a l j z a r c o n L l n c a b l e I i g e r o , c o nr n o f c a o o r e s c a d a m e t r o , o c o n u n a c u e r d a b i e n t i r a n t e p i n t a d a d eb l a n c o c a d a m e t r o . V a l i é n d o s e d e u n a c i n t a m é t r l c a e s t o si n t e r v a l o s p u e d e n c o m p r o b a r s e c o n f r e c u e n c r a D e s p u e s d ec o m p r o b a r e I f L l n c i o n a n i e n t o d e I t ¡ o l i h e t e ( c o n e x c i o n e s , p a r c e sm ó v r I e s , e t c ) s e r ¡ o n t a e n I a v a r i l l a o j a l ó n , a l o l a r g o d e l c u a ls e p ' - r e d e c o r r e r h a c i a a r r i b a o h a c i a a b a j o , p a r a n a c e r L a: ! : - . f u u : t q n . s e m i d e I a p r o f u n d r d a d t o E a t d e i a c o r r i e n r e , e n I av e r E r c a t d e t p u n t o , c o n I a v ¿ r i I I a d e s o n d e o , c d l c L r l á n d o s e I a sp r o f u n d i d ¿ d e s a q u e h a y q u e c o l o c a r e I m o l i n e t ; s o b r e I a v a r i l l a .¡ 1 a y q u e p r o c u r a r q \ ¡ e e I m o l i n e t e e s E é b a s t a n t e s e p a r a d o d e l .o p e r a d o r , d g u a s a r r i b a d e l ¡ ¡ r s m o , p ¿ r a e v i t a r l a s p e r t u r b a c i o n e so r i g i n a d a s p o r I a s c o r r i e n t e s l a t e r a l e s f o r m a d a s a l r e d e d o r d e Io D S e r v a d o r .

6 . 2 . 1 . 5 . 2 M e d i c i o n e s d e s d e p u e n t e

C u a n d o s e h a c e n J n e d i c i ó n e s d e s d e u n p u e n t e s e I o c a l . i z a n I a sv e r t i c a l e s m i d i e n d o a l o I a r g o d e l a b a ; a n d i I I a l a s d r s E a n c r a sd e b i d a s y s e ñ a l a n d o c o n t i z a o p i n t u r a I o s p u n E o sc o r r e s p o n d r e n t e s . , E I p u n t o c e r o d e r e f e r e n c i a s e s u e l e n a r c a rs o b r e u n o d e I o s e s t r . i b o s d e l p u e n t e . S i s e u t i l i z a u n b a s t r d o rm o n t a d o s o b r e u n v e h i c u l o o i n d e p e n d i e n t e , I I e v a u n b r a z o q u es o b r e s a l e d e I a b a r a n d a d e I p u é n t e , e I c a b l e d e s o s ! é n v aa r r o l l a d o s o b r e u n t a m b o r c o n u n h e c a n i s n r o r e g i s t r a d o r d e l a sp r o f u h d i d a d e s e n c e ¡ r t i m e t r o s . A l c a l c u l a r l a s p o s i c l o e s p a r a h a c e r1 a s I e c t u r a s a 1 a s p r o f u n d i d a d e s r e q u e r i d a i h a y q u . E e n e r e nc u e n t a I a d i s t a n c i a e n t r e e I e j e d e 1 n o l i ñ e t e y I a b a s e d e Ic o n t r a p e s o . C u a n d o n o s e d i s p o n e d e n i n g ú n t i p o d e e s t r u c E u r a , s eL l t i l i z a ! r n a c u e r d a m a r c a d a p a r a d e t e r m i n a r I a p r o f u n d r d a d . L aI e c t u r a I i n n i n é t r i c a s e h a c e á I i n i c i o y a I f i n a l á e I a f o r o . s r e Ib o r d e d e l a g u a c a e e n u n e s t r r b o v e i t i c a l , h a y q u e m e d i r I ap r o f u n d i d a d y 1 a v e l o c i d a d ; p e r o s i e I p a r a ¡ ¡ e n t o á s i n c l i n a d o , I ap r o f ! r n d i d a d e s d e s d e l u e g o n u I ¿ y I a v á I o c i d a d s e s u p o n e i g L r a I a

6 . 2 . 1 . 5 . J H e a t i c i o n e s d e s d e c a n a s t i l L d o a n d a r i v e l

E s t e t r p o d e i n s t a l a c i o n e s n e c e s i t a n d e u n c a b l e s u s D e n d i d o .e n u n l u g a r c o n v e n i e n t e , e n t r e á r b o l e s o e n f r e L o r r e s c o n i t r u i d a se x p r o f e s o . E l p o d e r n o n L a r e I c a b l e e n L ¡ n a s e c c _ i ó n c l o n d e l a sc i r c u n s t a n c i a s q u e c o n c l l r r e n e n l a m e d i c i ó n s e a n L a s m á sf a v o r a b l e s h a c e q u e e s t e m é t o d o s e a p r e f e r i b l e a l d e L p u e n c e e n

Page 12: Manual de Caudales

- 1 2 -

c u a n t o a p r e c i s i ó n s e r e f i e r . A n E e s d e I a i n s t a l a c i ó n s e s e ñ a l . a e lcab le con p in tu ra b lanca en Ios i n te rva los p ropues tos . E I sondeoen cada ve r t i ca f se hace de I ¡n i smo ¡nodo que en e I puen te ¡ t an tos i e I c a b l e d e s u s p e n s i ó n d e I m o l i n e t e s L m a n e j a J o n ' . u . o o , o

"m a n o .

6 . 2 . 1 . 5 . a H e d i c i o h e s d o s d e b o t e

E s t e t i p o d e m e d i c i o n e s g e n e r a l ¡ ¡ e m t e r e q u i e r e n d e p e r s o n a ll n á s e x p e r i n e n t a d o , p a r a u b i c a r l a s v e r t i c a l e s s e h a c e u s o d e r . ¡ nc a b l e d e l g a d o c o l o c a . j o e n t r e a m b a s ¡ ¡ á r g e n e s , e I c u a l I I e v a a I g ú nt i p o d e i n d i c a d o r e s p a r a u b i c a r e I U ó t e U a l o c a d a m a r c a , p a r ae f e c t L r a r I a m e d i c i ó n , e L b o t e s e f i j a d e d o s m i n . r u . , e 1 o p e r a q o rd e l b o t e I o m a n C i e n e b a j o l a m a r c a c o r r e s p o n d i e n t e o p e r a n d o c o n e In r o E o r y s e á t r n e ¡ L . o n j a l o n e s u b r c a d o s e n I a s o r i l i a s ; y I a o c r a¡ ¡ a n e r a e s c o l o c a n d o u n i ¿ b I e a g u a s a r r i b a d e I a s e c c i ó n d e a f o r o sy c l e s d e e s t e c a b l e s e a m a r r a e I b o t e ; u n a v e z e n I a v e r E I c a I , s eu C j . l i z a e s t a c u e r d a p a r a I I e v a r e I b o t e a I a s e c c i ó n d e h é . t i . i ó h: - t 1 ] 1 1 : f q 9 c o m o g u l a . l a t o n e s e n r a s o r r I I a s . e n r t o s m u y ; ; . h ; ; ; :r e c o m r e n d a e I u s o c l e l s e x E a n t e p a r a u b i c a r I a p o s i c i ó n d e I b o t e .t a ¡ ¡ b i é n s e p u e d e u b i c a r c o n t e o d o l i t o s d e s d e l a t r i f f i . E l r ¡ o c t o d eo p e r a r c o n e I | I l o l i n e t e e s s i ¡ 1 1 i l a r a I a f o r o d e s d e a n d a r i v e l .

l J s a d o g e n c r a l l e n c e p a r a n e d ! r v e l o c i d a d e s e n r u b F r f Á < ó lt u b o d e P i E o r e n s u f o r m a m á s s e n c r l l a c o n s i s c e

" n u n . u o l _ . 1 ' n ' = , ] i

a l o s e x t r e m o s a b r e r t o s y d o b l a d o e n á n g u I o r e c t o c e r c a d e u n o d ee l t o s . c u a n d o s e I e s o s t i e n e c o n l a a b e r t u r a d e s u I a d o ¡ ¡ á s c o r t od r r l g i d o c o n t r a I a c o r r i e n t e , s i ( v ) e s l a v e l o c j ' d a d e n I aa b e r t u r a / e I a g u a s e e l e v a r á e n e I t u b o u n a d i s t . a n c i ae n c i ¡ r a d e l a s L p e r f r c i e l i b r e d e L a c o r r r e n t e . s . h " d " ; i : ; . 5 ; ;e x p e r i l l l e n t a l n e n t e q u e e s t a r e l a c ! ó n s e c u m p l e r l g r d a ¡ n e n t ec u a l e s q u i e r a q u e s e a n I a s d r ¡ ¡ e n s i o n e s d e I t u b o o ' e I t a m a n o c l e I aa b e r t u r a . E n e s t a f o r m a s i m p l e e l t u b o d e p i t o t , t i Á n e p o c o v a l o rp r a c t r c o , y a q u e l a d r s t a n c i a a q u e e l a g u a d e l i n t e r i o r d e I t u b os e e l e v a . s o b r e 1 a s u p e r f i c i e d e I a c o r r i Á n t e ñ o p u e d e ¡ n e d i r s e c o ne x a c t i t u d .

6 , 2 . 2 T u b o d e P i t o t

6 . 2 . 1 F l o t a d o r e s

A n t e s d e e f e c t u a r u n a f o r o c o n f l o t a d o r e s , d e b e r á e l e g i r s e u nt r a m o d e . c ¿ n a l t a n r e c t o , u n i f o r m e y s i n c o r r i e n t e s p a r á s i t a s c o n os e a p o s i b L e . L o s f l o t a d o r e s , q u e p u e d e n s e r o b j e t o s f j o t a n t e sc u a f e s q u i e r a / a d q u i e r e n p r á c t i c a m e n t e I a n i s m a v ; l o c i , l r , 1 ^ , , - - ra g u a e n c o n t ¿ c t o c o n e L I o s , y s e e r r p l e a n , p o r t d n t o , p " ; ; " ; ; ; ; ;v e l o - c _ r d ¿ d e n l a t r a y e c f o r r a q u e r e c o r r e n . S e e m p l e a n t r e s c t a s e sd e f l o t a d o r s : d e s u p e r f i c i e , d e s u b s u p e r f i c i é y d e t a s t ó n o

Page 13: Manual de Caudales

v a r i I I a .U n f l o t a d r q u e f l o t e c o n s u c e n t r o d e g r a v e d a d c e r c a d e I asuper f i c i e I i b re de [

"g !u puede usa rse co ¡ ¡á - - f i o taao r c les u p e r f i c i e . L o s f l o t a d o r e s d e s u p e r f i . c i e d a n l a v e l o c i d a d c e r c a d eIa super f i c j . e l i b re de l a . co r r - i en te . l i

" " f " . l a - J - i ed ra en Ia: : r : i : : l_ : : obr iene-murt ip_r icando ra

" .1; . iJ ;J- ; ; - ; "p. . r r " r . po.u n c o e t t c t e n i e { 0 , 8 0 a 0 , 9 5 ). t l n f l o tado r de sL lb -super f i c

u n l q o p o r u n c a b l e a o t r o s u Íl n a n c e n g a t i r a n t e e l c a b l e s i n h rc o m o e I f l o t a d o r s u m e r g i d o e s r ep o r l o g e n e r a l e l e f e c t o d e Id l r e c t a ¡ n e n t e L a v e l o c i d a r t m e d i a e n l a v e r t i c a l . e I l l o t ¿ d o d rs u n e r g i d o c t e b e q u e d a r a a l r e d e d o r d e 0 , 6 d e L u - p i o i u , i a ' r u o ̂ " o r u uI o I a r g o d e I . l t r ¿ v e c t o r i ¿ s e g u i d a . E I f l o t a d o r d e s u Á - s u p e r f i c r et i e n e p o c o v a l o r p a r a a f o r o s d e c o r r i e ñ t e s . S e u s ¿ a v e c e s p a r ad e t e r n i n a r I ¿ v e l o c l d a d y d j . r e c c i o n e s d e i u =

- . o . . r " n a " =s u b s u p e r f i c t a l e s e n I a g o s , p u e r t o s

. u - _ o t r a s g r a n a e s m a s a s d e a g u a .L o s f l o t a d o r e s d e b a s t ó n o v a r i l l a . e . ó n s r r u y . n c o n p a l o s d et n a d e r a o c i l i n d r o s m e r á I i c o s h u e c o s c o n t r i p L ; ; ; ; ; - ; ; " ;

e x r r e m o d e¡ i a n e r a q u e E l o t e n a p r o x i n ] a d a ¡ ¡ e n t e e n p o s i c i ó n v e r t i c a l c o n e Ie x E r e h o s r n c o n t r a p e s o s a l i e n d o I i g e r a m é n t e O e f a s u p e r t r c r e a e tagua . Los f l o tado res de va r i l l a son n ,ás sa t i s i i . t l . . - ro . "n

ro .c a n a l e s a r t i f i c i a l e s o e h I a s c o r r i e n t . , n " l u i " i . . - ' a e s e c c i ó nr e g u l a r . F r a n c i s d e d u j o l a s i g u i e n t e f ¿ r m , _ r f a - , - - - _ _ - _

e n l a c u a L v e s l a v e l o c i d a d ¡ n e d i .n e d i a d e . [ f l o E a d o r d e v ¿ r i l l a , to r s l a n c t a d e I a p a r E e i n f e r i o r d er e l a c i ó n a n E e r i o r d a r ¡ a y o r e x a c t jY n o d e b e e m p L e a r s e c u a n d o D , s e

- L o s m é t o d o s d e g a s t o d i r e c t o n o c o n p r e n d e n h e d i c i o n e s d e L av e l o c i d a d . e n a l q u n ó s d e t o s ¡ r é t o d o s I a d e t e r m i n a c t o n d e l a: : ] ? : 1 d . 9 e s . u . n p a s o d e I p r o c e d i m l e n t o , p " i o = i n - l , u - " " ? - n " o r . r o n " ,r e a r e s d e e L I ¿ . L o s m é t o d o s g r a v i m e t i i c o s y u o i u * ¿ t . r . o , a .

L l a c u a n t i f i c ¿ c i ó n d e t p e s o y e Ic a n t i d a d d e a g u d q u e f l u y e e n l r nl m e n t e a t r a b a j o s e x p e r i n e n t a L e so l o s e u s a n p a r a m e d i c t o n e s d ep e q u e n o s .

6 . 3 M é t o d o s d e c a u d a l d i r e c c o

6 . 3 . 1 c r a v i n é t r i c o

Page 14: Manual de Caudales

- r a -

cons i s te en recoger en un rec ip j . en te e l gas to du ran te unde te r ¡n inado t i empo . conoc iendo que e l agua pesa I k i l og ra ¡no po rI i c r o , s e p e s a e I r e c i p i e n t e c o n I l q u i d o y s i n I f q u i d o . E I p e s ode l agua en Kgrs se rá i gua l a l vo lumen recog ido . D iv id iendo e lvo . I \ ¡nen en t re e l t i enpo se ob t i ene e I cauda l po r un idad de t i e ¡npo .

vo lunó t r i co

c o n s i s t e e n c o l o c a r u n r e c i p i e n t e , p r e v i a m e n t e c a l i b r a d o ,b a j o I a c o r r i e n t e a m e d r r y t o n a r e I t r e ¡ n p o q u e t a r d a e n I I e n a r s e .A u n q u e p a r e z c a s e n c i L L o , s e d e b e n t e n e r c i e r t o s c u r d a d o s . S i e Ir e c i p i e n t e ¡ u n a v e z c a l i b r a d o s u f r e a I g ú n g o I p e o a b o l l a d u r a , d e b ev o l v e r a c a l r b r a r s e . E I C i e m p o d e b e t o m a r s e c o n u n c r o n ó m e r o y¿ p r e c i ¿ r s e h ¿ s t a I a c l é c i m a d e s e g L r n d o . E I t r e r ¡ p o e n q u e t a r d e e nl l e n a r s e e L r e c i p r e n t e d e b e s e r ¡ n a y o r a 1 0 s e g u n d o s . S i s e

. ó c . r Á F l n , ^ T F d i . . l É l n ñ r u e b a s . E I¡ e . i p i F F r c s o r n t r o o u . e b ¿ l o d I c o r r i e n t e e n ¡ o ¡ m a h o r i z o n r ¿ I yc o n s e r v a r s e n i V e l a d o .

6 - 3 . 3

U n v F ¡ r F d e r o e s u n a e s c o l d d u r d g r d n d e d e f o r f o d r e g u I a ¡ at r a v é s d e I a c u a l f l u y e e I a 9 u a . E s t e t é r m i n o s e a p l i c a t a m b i é n aI a e s t r u c t u r a q u e c o n t i e n e I a e s c o t d u r a . c l a s i f i c a d o s d e a c u e r d oc o n I a f o r m a d e I a e s c o t a d u r a s e t i e n e n v e r t e d e r o s r e c L a n g L l l a r e s ,

- r . ^ o ^ : , t p s ¡ t h . . i p , s . . . F r r i . r p s o b r e L ¿c u a l v i e r t e e l a g u a s e L e L I a m a c r e s t a d e I v e t e d e r o , A I a I á m r n a. t o : ñ ' , : ñ ' , ó ñ ^ r e n c i m a d e l a c r e s t a S e l e l l a m a n r a n t o .L a a l E u r d d e l a g u a q u e p r o d u c e L a d e s c a r g a ( H ) e s l a c a r g a . A u nv p r r é ó - . , ' a d a o v . i v du c r u E d 9 u d r

ó l A ñ ' , - e : l F ó I i l - \ r o m Á ñ iy L U ' L ' u l

d e l a c r e s t ¿ s e I e I I a n a v e r t e d e r o d e c r e s t ¿ d g u d a o v r v a . A

c l a s i f i c a c o n o v e r t e d e r o s d e c r e s t a n o v i v a . E I c a n a l d e a c c e s o oé o ¡ ¡ l ¡ F \ , n . l ' r . a - . - v e l o c i d ¿ dL E U E ¡ u y o ¡ o

m e . l r ¿ . l p l ¡ o u ¡ p n é s t é . ¡ n a l s e 1 e l I a n a v e l o c i d a d d e a c c e s o o) l e g a d a . S i e l m d n t o d e s c d r g d o d e r r d m d ¿ I ¿ r r e s e d i c e q u e e Iv e r t e d e r o e s d e . l e s c d r o . l i n . a s i l r . l F e . ¡ r ó ¡ s e e t e c t ú ap d r c i a l m e n l e b ¿ l o e l d g u d s e d r - e q u e e l v e r t e d e r o e s s u n e r g i d o or n c o m p l e t o . L o s v e r t e d e r o s d e c r e s t a v i v a s o n ú t r I e s p a r aa f o r a m i e n t o s d e c o r r i e n t e s d e a g u a . L o s v e r t e d e r o s d e c r e s t a n ov i v a ¡ o r m a n c o m ú n m e n L e p a r t e d e l a s e s t r u c t u r a s h i d r á u l i c ¿ s y¿ u n q u e a u t r l l z a n p a r a ¿ f o r a r c d u d ¿ L e s , e s t r e s p o r l og e n e r a I L r n a f u n c i ó n s e c u n d a r l a -

l n n r e d i a f a m e n L e d e s p u é s q u e s a L e e l m ¿ n t o d e u n v e r t e d e r o d ec r e s t a v i v a , s u f r e u n a c o n f r a c c i ó n q u e c o r r e s o p o n d e a I a d e u n a

s r ' t l , ñ n ' d p á r i c r , w i v r J , v ' n d e s c e n s on p d | ó ñ ó d é l / c l n n r r ñ i h - é ' l é l r ' i r r i ñ r ' e c o m i e n z aa p r o x i m a d a Í r e n t e a 2 l l a g u a s ¿ r r i b ¿ d e I v e r t e d e r o y q u e c o n t i n ú ah a s t a e L p L a n o d e e s t e . E s t a c o n t r a c c i ó n , L l a m a d a c o n t r a c c r ó n d e

Page 15: Manual de Caudales

I a s u p e r f i c i e l i b r e , I a p r o d u c e L a a c e l e r a c i ó n q u e s u f r e e l a g u aa I a p r o x i m a r s e a I v e r t e d e r o . S i I a s a r i s t a s d e a g u a s a r r i b a d e l o sc o s t a d o S d e I a e s c o t a d u r a s o n a g u d a s o v i v a s d e m a n e r a q u e e In a n t o s u f r a c o n t r a c c r ó n a I o a n c h o , s e d i c e q u e e l v e r t e d e r o t i e n ec o n C r a c c i ó n I a t e r a I . P a r a q u e h a y a n c o n t r a c c i o n e s l a t e r a l e sc o n p l e t a s l o s c o s t a d o s d e I v e r t e d e r o d e b e n e s t a r m á s c e r c a d e 2 , 5H d e l o s l a d o s d e l c a n a I . L a s c o n t r a c c r o n e s I a t e r a l e s r e d u c e n l al o n g i t u d e f e c t i v a d e I a c r e s t a ; s e h a d e t e r m i n a d o q l r e l a f ó r n u I aL = L ' - 0 , 1 r N ¡ H s e p u e d e u s a r p a r a d e t e r ¡ ¡ i n a r l a l o n g i t u de f e c t i v a d e l a c r e s t a , d o n d e L e s I a l o n g i t u d e f e c t i v a , L , e s l al o n g i t u d r e a l y N e s e L n ú m e r o d e c o n t r a c c i o n e s .

L o s v e r t e d e r o s s e g r a d ú d n c o n I a p r s i ó n a t m o s f é r i c a p o re n c i n a y p o r d e b a j o d e I m a n t o . S i é s t e t o c a l a s p a r e d e s d e I c a n a I ,e I a i r e d t r a p a d o d e b d j o d e é L s e r á a r r a s t r d d o p o r e L a g u a yt e n d e r á a s i a c r e a r u n a p r e s i ó n n e g a t i v a d e b a j o d e I c h o r r o , I ac u a l a t r a e r á e I m a n t o h a c i a e I f i l o d e I v e r t e d e r o y h a r á q u e e la g u a s e e L e v e e n I a r e g i ó n c o n p r e n d i d a e n t r e e I m a n t o y I a p a r e dd e I v e r t e d e r o - P a r a r e s o l v e r e s L a s i t u a c i ó n , d e b e e s t a b l e c e r s e u n ac o m u n r c a c r ó n e n t r e l d p a r t e i n f e r i o r d e l n a n t o y I a p r e s i ó ña t ¡ ¡ o s f é r i c a . L a c a r g a d e b e r á m e d t r s e a p o r I o m e n o s 2 , 5 H a g u a sa r r i b a d e l . v e r t e d e r o c o n e l f r n d e e v i t a r e I e f e c t o d e l ac o n t r a c c i ó n d e l a s u p e r f i c i e I i b r e .

F ó r ¡ n u I a s p a r a e I c á l c u I o d e l c a u d a L p o r v e r t e d e r o s :

P a r a v e r t e d e r o r e c t a n g u l a r :

Q = R L H 1 / 2

d o n d e c a u d a Ic o n s t ¿ n t e q u É d e p e n d e d e I d L o r r d d e l v e ¡ E e d e r o y l a sc a r a c t e r l s i i c a s d e L c a n a I .l o n g r t u d d e I a c r e s t ¿c a r g a

donde ec

P a r a v e r t e d e r o t r i a n g u l a r

c a u d a lc o e f i c i e n t e q u ec o n t r a c c i ó n d e I

P ¿ r a v e r f e d e r o t r i a n g L r l a r c o n á n g u L o d e 9 o e

Q = r , 3 5 I J I i /

Q : C H

d e p e n d e d e l v a l o r d e l á n g u I o ,n a n t o y p é r d i d a s d e e n e r g i a