Aforo En Descarga Horizontal

Antecedentes Teóricos.

Desde hace varios siglos el ser humano ha tenido la necesidad de medir el comportamiento físico del agua en reposo o movimiento. Es por ello que ha inventado muchos aparatos que registran la velocidad, la presión, la temperatura y el gasto de agua, entre otros.

Una de las variables que más interesan a los usuarios de los sistemas hidráulicos es el gasto, debido a que a través de él se cuantifican los consumos, extracciones y descargas de agua y se establecen las gestiones de concesión de los servicios.

El gasto o caudal Q, es una cantidad hidráulica que se define como el volumen de agua que pasa por una sección de un conducto en un determinado tiempo, es decir:

Q=Volumen/Tiempo

Para entender el concepto de gasto, imagínese que se tiene un cubo de agua que mide un metro por cada lado; es decir, un metro cúbico de agua. Supóngase, además, que este cubo avanza a una velocidad de un metro cada segundo. Entonces se tiene un gasto de un metro cúbico por segundo.

Visto de esta manera, es fácil medir el gasto en cualquier conducto hidráulico.

Las unidades típicas que se utilizan para el gasto son litros por segundo (lt/s) y metros cúbicos por segundo (m3/s). En algunas ocasiones se usan unidades inglesas como los galones por minuto (gpm).

Como se mencionó, el agua es un fluido prácticamente incompresible. El principio de continuidad de un flujo establece que “La masa de un fluido incompresible que atraviesa cualquier sección de un conducto en el tiempo, permanece constante”.

Con base en este principio de continuidad, el gasto se calcula mediante la ecuación:

Q = A x V

Siendo A el área de la sección del conducto, transversal al sentido del flujo, V y Q la velocidad media y el gasto de agua, respectivamente.

El método de la escuadra para medir del gasto es aplicable a descargas de tuberías a presión, en particular para pruebas de bombeo. Consiste en medir la distancia horizontal Xo que existe entre el extremo del tubo de descarga y el punto donde cae el chorro de agua en el suelo, y la altura Ho a la que se encuentra el conducto.

Con estos valores el gasto se determina con la ecuación:

donde X0 está dada en centímetros, A es el área de la sección transversal del tubo, en centímetros al cuadrado, H0 se da en centímetros y el gasto resulta en litros por segundo.

Cuando la tubería no descarga completamente llena, se puede tener una idea aproximada del gasto, multiplicando el resultado obtenido con la ecuación anterior, por la relación Y/d, donde Y es el valor del tirante de agua; d es el diámetro del tubo.

BIBLIOGRAFÍA

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