MÉTODOS DIRECTOS DE AFORO 1. En una vertiente formada por las aguas de la quebrada del Chamakani, se ha determinado una sección adecuada para realizar el aforo mediante el método del trazador químico por inyección súbita, se han introducido 200 litros de cloruro de sodio (1 barril) como se muestra en la tabla: Muestra Tiempo (s) Δt ΔC (mg/l) SDT (mg/l) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 750 780 810 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 42,55 42,55 42,55 84,50 176,14 213,77 238,72 290,17 359,21 311,56 279,19 246,28 233,60 203,94 175,75 158,92 142,78 129,06 114,66 105,20 96,92 86,34 77,40 63,85 48,76 45,60 42,55 42,55 691 691 691 780 1497 1924 2268 2321 2208 2127 1891 1811 1613 1459 1369 1252 1190 1100 1060 1039 962 935 826 803 756 716 691 691 Se preparó 1 barril de una solución a base de cloruro de sodio. El agua proveniente de la vertiente, atraviesa por un estrato rico en sales minerales, entre las que se encuentran sales de cloruro, compuestos cálcicos y concentraciones mínimas de sulfatos. La cantidad de solución depende básicamente del tamaño de la corriente del canal. Se seleccionó un tramo sobre el cauce aprovechando una caída natural, aproximadamente de 23.41 mts de ancho. Tomando en cuenta que la columna correspondiente a los cloruros es la diferencia de C2-C0, dicho en otros términos, la concentración en el punto 2 aguas debajo de control menos la concentración inicial, entonces se pide: a) Calcular el caudal del canal tomando en cuenta la columna de SDT (SOLIDOS DISUELTOS TOTALES), considerando que la concentración inicial de los SDT era de 691 mg/l, siendo estas las mediciones correspondientes al punto de control 2 aguas abajo para obtener la curva de concentración vs el tiempo. Concentración de SDT en la solución trazadora: C1= 733.645 g/l. b) Calcular el caudal del arroyo tomando en cuenta la columna de los cloruros para obtener la curva de concentración vs el tiempo. La concentración de cloruros en la solución trazadora: C1= 86.390 g/l. c) Comparar ambas curvas y exponer sus propias conclusiones. d) Considerar para el caso de SDT una absorción del 5% y del 2%. 2. Se han realizado 3 aforos con el método del trazador químico, empleando una concentración conocida de cloruro de sodio diluido en agua, el mismo que ha sido inyectado a la corriente mediante inyección súbita obteniéndose los siguientes resultados. TABLA DE DATOS DE CONDUCTIVIDAD AFORO 1 Tiempo (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Conductividad Electrica (µs/cm) 62 62 62 62 62 62 62 62 62 80 91 84 79 75 70 66 65 64 62 62 62 Volumen del trazador (V): 5 Lts Concentración del trazador en la solución (C1): 850000 mg/lt Conductividad inicial de la corriente: 61 µS/cm TABLA DE DATOS DE CONDUCTIVIDAD AFORO 2 Tiempo (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Conductividad Electrica (µs/cm) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 68 81 91 79 74 70 66 64 62 61 60 60 Volumen del trazador (V): 5 Lts Concentración del trazador en la solución (C1): 850000 mg/lt Conductividad inicial de la corriente: 59 μS/cm TABLA DE DATOS DE CONDUCTIVIDAD AFORO 3 Tiempo (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Conductividad Electrica (µs/cm) 61 61 61 61 61 61 61 64 67 73 80 77 74 70 66 64 63 62 61 61 61 Volumen del trazador (V): 5 Lts Concentración del trazador en la solución (C1): 850000 mg/lt Conductividad inicial de la corriente: 60 μS/cm a) Calcular el caudal del arroyo tomando en cuenta que 1 mS=1000 µS, y que para el agua del arroyo 1115 µS/cm*0.65 = 724.75 ppm o 724.75 mg/l de SDT, para la escuela europea. b) Calcular el caudal del arroyo tomando en cuenta que 1 mS=1000 µS, y que para el agua del arroyo 1115 µS/cm*0.5 = 557.5 ppm o 557.5 mg/l de SDT, para la escuela americana. c) Dibujar las correspondientes curvas de concentración vs el tiempo. d) Comparar los resultados de ambas escuelas e indicar sus conclusiones. e) Obtener el caudal promedio de los 3 aforos para cada escuela. 3. Durante una crecida las profundidades del agua en un canal parabólico de 19.5 m de ancho, fueron de 5.65 y 5.05 m en dos secciones apartadas 215 m. Si n = 0,026 y una pendiente de 0.00011 estimar el caudal. La geometría para las secciones es la siguiente: Y1 = 5.45 m a1 = 1.03 Y2 = 5.05 m a2= 1.07
