PRCTICA N 1 AFORO CAUCE QUEBRADA LA HONDA (GUARNE)Juliana Patio Restrepo CC: 1035 858 397Visita realizada Marzo 07 de 2015

OBJETIVOS Determinar las caractersticas geomtricas de una seccin transversal del canal natural, quebrada La Honda por medio de levantamiento topogrfico (Guarne).

Determinar el caudal, los coeficientes de Coriolis y Boussinesq del canal natural quebrada La Honda (Guarne) por medio de medicin de velocidades a lo largo de una seccin trasversal haciendo uso de un correntmetro.

Calcular la N de Maninng por medio de la aplicacin de la ecuacin de Bernoulli.

CAUDALES.Para determinar los caudales, tenemos que encontrar el rea de varias subsecciones en cada seccin transversal y multiplicarla por la velocidad medida en cada una de ellas, alcanzando as un q unitario, la sumatoria de estos nos proporcionar el caudal en la seccin transversal que debe coincidir o ser aproximadamente igual a la de las dems secciones.Q=A*V pero como no conocemos bien la geometra de la seccin las subdividiremos en rectngulos de igual ancho, en estos puntos conocemos la altura h y la velocidad en 0,6h, de modo que es posible conocer el qi (caudal unitario) el rectngulo.

qi=Ai*Vi = (hi*=0,5)*Vi

SECCION AGUAS ARRIBA IzquierdaCentroDerechaVelocidad en Centro, (m/s)

Seccin No.Distancia (m)Altura, h (cm)Distancia (m)Altura, h (cm)Distancia (m)Altura, h (cm)Velocidad Velocidad Velocidad

0.2h0.6h0.8h

109,50,2375100,47590,195

20,47590,7257,50,97516,40,2

30,97516,41,225181,47518,50,333

41,47518,51,725211,975190,574

51,975192,225182,475200,583

62,475202,725172,97522,50,708

72,97522,53,22518,53,47521,50,763

83,47521,53,725243,975230,628

93,975234,225204,47521,50,425

104,47521,54,725234,975260,371

114,975265,2125235,45210,273

T= 5,45 mIntervalos de B=0,5 m (B1= B11= 0,475 m)SeccinArea Seccion (m2)Velocidad (m/s)Caudal seccion (m3/s)Vi3Vi3*AiVi2Vi2*Ai

10,0460,1950,008920,007410,000340,038030,00174

20,0510,20,010100,008000,000400,040000,00202

30,0890,3330,029510,036930,003270,110890,00983

40,0990,5740,057040,189120,018790,329480,03274

50,0940,5830,054660,198160,018580,339890,03186

60,0960,7080,067700,354890,033940,501260,04793

70,1010,7630,077250,444190,044970,582170,05894

80,1160,6280,072610,247670,028640,394380,04560

90,1060,4250,044890,076770,008110,180630,01908

100,1170,3710,043360,051060,005970,137640,01609

110,1100,2730,030150,020350,002250,074530,00823

1,023415,053000,496191,634560,165262,728890,27407

SECCION AGUAS ABAJOIzquierdaCentroDerechaVelocidad en Centro, (m/s)

Seccin No.Distancia (m)Altura, h (cm)Distancia (m)Altura, h (cm)Distancia (m)Altura, h (cm)Velocidad Velocidad Velocidad

0.2h0.6h0.8h

106,50,2570,590

20,590,7514,2119,30,216

3119,31,25231,522,20,337

41,522,21,75142200,31

52202,25212,5250,36

62,5252,7524,8323,10,223

7323,13,25253,519,50,294

83,519,53,7522,9421,10,288

9421,14,2516,54,5200,169

104,5204,7518,1515,50,252

11515,55,2516,25,516,40,33

125,516,45,7514,1625,20,237

13625,26,25236,500,132

T= 6.5 mIntervalos de B=0,5 m Seccinrea Seccin (m2)Velocidad (m/s)Caudal seccin (m3/s)Vi3Vi3*AiVi2Vi2*Ai

10,03700,000000,000000,000000,000000,00000

20,0710,2160,015310,010080,000710,046660,00331

30,1090,3370,036860,038270,004190,113570,01242

40,0880,310,027200,029790,002610,096100,00843

50,1090,360,039150,046660,005070,129600,01409

60,1220,2230,027230,011090,001350,049730,00607

70,1160,2940,034030,025410,002940,086440,01000

80,1080,2880,031100,023890,002580,082940,00896

90,0930,1690,015650,004830,000450,028560,00265

100,0900,2520,022590,016000,001430,063500,00569

110,0800,330,026520,035940,002890,108900,00875

120,0870,2370,020680,013310,001160,056170,00490

130,0890,1320,011750,002300,000200,017420,00155

1,198383,148000,308080,257570,025600,879590,08683

COEFICIENTES Y Es posible hallar los coeficientes de Coriolis y Boussinesq a partir de la comparacin del flujo de energa cintica y el flujo de cantidad de movimiento respectivamente usando la velocidad media y la velocidad segn el perfil de velocidades real.

q es la ecuacin usando el valor de la velocidad media, y q es el valor usando la velocidad real de la partcula.Subndice k indica que es la ecuacin de flujo de energa cintica.Subndice cm indica que es la ecuacin de flujo de cantidad de movimiento.Para el campo, ya que no es fcil obtener el perfil de velocidades real y adems que solo se tom un dato de velocidad que se asumi como la velocidad media, se usan las siguientes expresiones para encontrar dichos coeficientes.

Donde AT es la sumatoria de todas las Ai y Vp= Q/AT

SECCION AGUAS ARRIBArea (m2)1,0234Coeficiente de Coreolis ()1,417

Velocidad Promedio (m/s)0,4848458Coeficiente de Bousinessq ()1,139

Caudal (m3/s)0,49619

SECCION AGUAS ABAJOArea (m2)1,1984Coeficiente de Coreolis ()1,293

Velocidad Promedio (m/s)0,2547072Coeficiente de Bousinessq ()1,117

Caudal (m3/s)0,30523

DEMOSTACION N DE MANNIG PARA EN CAMPO

Apartir de la ecuacin de Bernoulli entre (1) y (2)

DondeCp1= z1+ cosCP2 = z2 +y2 cosRemplazando en la ecuacin

Y adicionalmente se sabe que :

Remplazando

Reorganizando los trminos y asumiendo n Q y constante en la seccin.

AGUAS ARRIBASeccin Npermetro mojado (m)Radio Hidrulico

10,47502630,09624467

20,50544630,09991169

30,50044080,17709387

40,5000250,19874006

50,50010,18746251

60,50062460,19101138

70,50010,20245951

80,50022490,23114601

90,50022490,211155

100,50202090,23280903

110,47762430,23122252

5,50,187

AGUAS ABAJOSeccin Npermetro mojado (m)Radio Hidrulico

12,54950980,01446356

210,3121290,00687297

32,94278780,03716714

42,25610280,0388945

55,02493780,02164206

61,96468830,06215999

73,63455640,03184708

81,67630550,0644274

91,20830460,076657

104,52769260,01979485

111,0295630,0780671

128,81419310,00989881

1325,204960,00353105

6,60,182

AGUAS ARRIBA

Q total (m^3/s)0,49619

V (m/s)0,485

A total (m^2)1,0234

Permetro Total (m)5,5

Rh (m)0,187

Total1,417

Total1,139

AGUAS ABAJO

Q total (m^3/s)0,30523

V (m/s)0,2547072

A total (m^2)1,1984

Permetro Total (m)6,6

Rh (m)0,182

Total1,293

Total1,117

1,000054796

Q (m^3/s) Promedio0,40071

g (m/s^2)9,81

VELOCIDAD SUPERFICIAL Y CAUDAL EN FUNCION DE LA VELOCIDAD SUPERCIALPara hallar la velocidad superficial, se tomaron 10 medidas de tiempos, que tomaba para un objeto flotante en el flujo, recorrer cierta distancia. Entonces:V superficial = L/ (promedio (t))Q (Vsupf) = AT* VsupfTIEMPO (s)

13,94

12

14,86

15,21

12,16

15,40

PROMEDIO13,92833333

DISTANCIA7,50 m

Aguas Arriba =Aguas Abajo =

ANALISIS DE RESULTADOSSe observa una disminucin del caudal al pasar de la seccin aguas arriba a la seccin aguas abajo, esto probablemente por obstculos en el intermedio ya que se observ un tubo que atravesaba la quebrada que pudo influir.Los valores de alfa y beta, tambin presentan una disminucin ya que al ser la distribucin no homognea con respecto a la profundidad, se generan incertidumbres altas. Sin embargo se conservan para ambos secciones entre los rangos, definidos en la tabla mostrada a continuacin, para ros y torrentes.

El n de manning nos presenta a su vez un valor en los rangos de canales sin revestir no erosionables en suelo rocoso, que es acorde con la quebrada de inters cmo se muestra en la tabla de referencia: Valores tpicos n de Manning