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UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DE OBRAS HIDROTECNICAS TEMA: Normas ISO: 9827; ISO 13550 e ISO 14139 Catedrático: Dr. Ramón Pérez Leira TRABAJO GRUPAL Integrantes: Arteaga Mendoza Rolando Hidalgo Andrade Guillermo Leones Olives Gabriel Macias Vinces José Semestre: 9no ‘’A’’ Fecha de entrega: Lunes 29 de abril de 2019 Período: 2019 (1) 1

1. Contenido 2.

INTRODUCCION ............................................................................................ 4

3.

ISO 9827:1994. MEDICIÓN DEL FLUJO DE LÍQUIDOS EN CANALES

ABIERTOS POR LOS VERTEDEROS Y LOS TOBOGANES: LOS VERTEDEROS DE PERFIL TRIANGULAR SIMPLIFICADOS ......................................................................... 5 3.1.

Alcance ......................................................................................................... 5

3.2.

Referencias normativas ................................................................................. 5

3.3.

Definiciones .................................................................................................. 6

3.4.

Ejemplos donde se aplica. ............................................................................. 6

4.

ISO 13550:2002 DETERMINACIONES HIDROMÉTRICAS-MEDICIONES

DE FLUJO EN CANALES ABIERTOS UTILIZANDO ESTRUCTURAS- USO DE PUERTAS DE FLUJO VERTICAL Y PUERTAS RADIALES. .......................................... 6 4.1.

Alcance ......................................................................................................... 6

4.2.

Condiciones de instalación ........................................................................... 8

4.3.

Canal de acercamiento .................................................................................. 8

4.4.

Estructura de medida .................................................................................... 8

4.5.

Corriente abajo de la estructura .................................................................... 9

4.6.

Ubicación de la sección de medición del nivel del agua de la cola .............. 9

4.7.

Ajuste de acero .............................................................................................. 9

5.

ISO

14139:

2000

DETERMINACIONES

HIDROMÉTRICAS

-

MEDICIONES DE FLUJO EN CANALES ABIERTOS USANDO ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS COMPUESTAS DE CALIBRACIÓN. ................................................... 10 1.1.

Alcance ....................................................................................................... 10

1.2.

Términos, definiciones y símbolos. ............................................................ 11

1.2.1. Sufijos .................................................................................................. 12 2

1.2.2. Superíndices ......................................................................................... 12 1.3. 6.

Ejemplo donde se aplica ............................................................................. 13 Bibliografía ..................................................................................................... 14

3

2. INTRODUCCION

ISO (la Organización Internacional de Normalización) es una federación mundial de organismos nacionales de normalización (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparación de Normas Internacionales normalmente se lleva a cabo a través de los comités técnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en un tema para el cual se ha establecido un comité técnico tiene el derecho de estar representado en ese comité. Las organizaciones internacionales, gubernamentales y no gubernamentales, en colaboración con ISO, también participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en todos los asuntos de normalización electrotécnica. Los proyectos de normas internacionales adoptados por los comités técnicos se distribuyen a los organismos miembros para su votación. La publicación como Norma Internacional requiere la aprobación de al menos el 75% de los organismos miembros que emiten un voto. Las normas ISO, son un conjunto de enunciados en los cuales esta especificado, cuáles son los elementos que deben integrar el sistema de gestión de calidad de una organización y de cómo debe ser su funcionamiento, para de esta manera asegurar la calidad de bienes que produce la organización. Las normas ISO (international Organización for Standarizacion), está conformada por los organismos de normalización de casi todos los países.

4

3. ISO 9827:1994. MEDICIÓN DEL FLUJO DE LÍQUIDOS EN CANALES ABIERTOS POR LOS VERTEDEROS Y LOS TOBOGANES: LOS VERTEDEROS DE PERFIL TRIANGULAR SIMPLIFICADOS

La Norma Internacional ISO 9827 fue preparada por el Comité Técnico ISO / TC 113, Determinaciones Hidrométricas, Subcomité SC 2, Muescas, presas y canales. 3.1.

Alcance

Esta Norma Internacional especifica métodos para la medición del flujo de agua en canales abiertos en condiciones de flujo constante utilizando presas de perfil triangular aerodinámico. Las condiciones de flujo consideradas son el flujo libre, que depende solo de la altura aguas arriba, y el flujo ahogado, que depende de los niveles de agua tanto aguas arriba como aguas abajo.

3.2.

Referencias normativas

Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de esta Norma Internacional. En el momento de su publicación, las ediciones indicadas eran válidas. Todos los estándares están sujetos a revisión, y se recomienda a las partes de los acuerdos basados en esta Norma Internacional que investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones más recientes de los estándares que se indican a continuación. Los miembros de IEC e ISO mantienen registros de las normas internacionales vigentes. (ANSI, ANSI, 1994) ISO 748: —1, Medición del flujo de líquido en canales abiertos - Métodos de área de velocidad. ISO 772: —2, Medición del flujo de líquido en canales abiertos - Vocabulario y símbolos. ISO 5168: —3, Medición del flujo de fluidos - Evaluación de incertidumbres.

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3.3.

Definiciones

A los fines de esta Norma Internacional, se aplican las definiciones que figuran en la norma ISO 772.

3.4.

Ejemplos donde se aplica. 

Los métodos de área de velocidad



Las estructuras de medición de caudal



Los métodos de dilución



Instrumentos y equipos



El transporte de sedimentos



Las incertidumbres en las determinaciones hidrométricas



Agua subterránea

4. ISO 13550:2002 DETERMINACIONES HIDROMÉTRICAS-MEDICIONES DE FLUJO EN CANALES ABIERTOS UTILIZANDO ESTRUCTURAS- USO DE PUERTAS DE FLUJO VERTICAL Y PUERTAS RADIALES. 4.1.

Alcance

En esta se especifican los métodos para la determinación de descarga en canales abiertos en condiciones de flujo constante utilizando compuertas de flujo inferior vertical en un piso plano horizontalmente entre paredes laterales, ya sea en condiciones modulares o no modulares. Para regular el nivel de agua corriente arriba de la puerta o la descarga a través de la abertura de la puerta. 

nota 1, la compuerta se puede mover en ranuras verticales y se puede subir o bajar a mano o mecánicamente.



nota 2, el flujo inferior es bidimensional, excepto en aberturas de compuerta estrechas verticalmente.

6

Las condiciones que regenten el estudio preliminar se harán de las características físicas e hidráulicas del sitio propuesto, para verificar que cumpla (o se pueda hacer que se ajuste) a los requisitos necesarios para la determinación de descarga utilizando la puerta, se debe prestar especial atención a lo siguiente características. Se prestará especial atención a las siguientes funciones. a) existencia de una longitud adecuada de canal de sección transversal regular b) distribución de la velocidad del flujo c) ausencia de un canal empinado, si es posible d) los efectos de cualquier aumento en el nivel del agua aguas arriba debido a la estructura de medición. e) El contenido del flujo de sedimentación y la posibilidad de deposición de escombros flotantes justo aguas arriba de la puerta, afectan su rendimiento f) la permeabilidad del suelo sobre el que se basa la identificación de la estructura y la necesidad de apilar, aplicar lechadas u otros medios para controlar la filtración. g) Necesidad de que los bancos de inundación limiten la descarga máxima al canal. h) estabilidad de los bancos y la necesidad de recorte y / o revestimiento de canales naturales i) remoción de rocas o cantos rodados que forman el lecho del canal de aproximación Efectos del viento, que pueden tener un efecto considerable en el flujo en un río o debajo de una compuerta, especialmente cuando el canal es ancho y la cabeza es total, y cuando el viento predominante está en una dirección transversal. j) los efectos del viento, que pueden tener un efecto considerable en el flujo en un río o debajo de una compuerta, especialmente cuando el canal es ancho y la cabeza es pequeña, y cuando el viento predominante está en una dirección transversal

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k) en un canal natural, lo necesario o no para proporcionar instalaciones para el paso de peces. Si el sitio no posee las características necesarias para una medición satisfactoria, el sitio se rechazará a menos que se puedan realizar mejoras adecuadas. si una inspección de la corriente muestra que la velocidad de separación existente es regular, se puede suponer que la distribución de la velocidad seguirá siendo satisfactoria después de la construcción de la compuerta. 4.2.

Condiciones de instalación

Los parámetros de instalación incluyen características tales como el acabado de la puerta, la forma transversal del canal, la rugosidad del canal y la influencia de la sección de control del dispositivo corriente arriba o corriente abajo de la estructura de medición. La distribución y la dirección de la velocidad tienen una influencia importante en el rendimiento de una puerta, que está determinada por las características mencionadas anteriormente. Una vez que la instalación ha sido diseñada y diseñada, el usuario debe evitar cualquier cambio que pueda afectar las características de descarga. 4.3.

Canal de acercamiento

Bajo ciertas condiciones, puede producirse una onda de aplanamiento corriente arriba del dispositivo de medición, por ejemplo, si el canal de aproximación está en reposo. siempre que esta ola se encuentre a una distancia de no menos de 30 veces la altura máxima hacia arriba. La medición del flujo será factible, sujeto a la confirmación de que existe una distribución de velocidad regular en la aproximación a la presa. Si se produce una onda estacionaria dentro de esta distancia, se deben modificar las condiciones de aproximación y / o el dispositivo de medición. 4.4.

Estructura de medida

La superficie del alféizar y las paredes laterales del canal en el que se encuentra la puerta deben ser lisas, particularmente en la sección desde una cierta distancia corriente

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arriba a una cierta distancia corriente abajo de la puerta. El fondo, el alféizar y las paredes laterales se pueden construir de concreto con un acabado de cemento liso. El borde inferior de la puerta debe ser horizontal, regular en forma y recto. La construcción deberá satisfacer las siguientes tolerancias: en el ancho del canal en el que se encuentra la puerta 0.5% del ancho desviaciones puntuales de una superficie plana del fondo plano: 0.2% de b, con un máximo absoluto de 0.01m Las desviaciones en un punto de un plano horizontal del borde inferior de la puerta 0.2 de b, con un máximo absoluto de 0.01 m 4.5.

Corriente abajo de la estructura

El canal corriente abajo de la estructura generalmente no tiene importancia si el vertedero ha sido diseñado para funcionar en condiciones modulares. sin embargo, si el vertedero está diseñado para medir el flujo en condiciones no modulares, el canal aguas abajo debe ser recto para una longitud de al menos ocho veces la altura máxima que se medirá. en este caso, el flujo será subcrítico en la cara corriente abajo de la puerta. 4.6.

Ubicación de la sección de medición del nivel del agua de la cola

La estación de medición de nivel de agua aguas abajo de la puerta utilizada para medir la altura aguas abajo en el caso de un flujo sumergido debe ubicarse a una distancia suficiente corriente abajo de la puerta para evitar regiones de fluctuaciones. En general, se recomienda que la sección de medición del nivel del agua de la cola esté ubicada a una distancia de 10 veces la profundidad del agua de la cola corriente abajo de la compuerta, de modo que la medición esté libre de la superficie del agua inestable. 4.7.

Ajuste de acero

La elevación de la cresta inferior de la puerta con respecto al umbral de la puerta se puede leer desde un indicador fijo. un método típico para medir la elevación de una compuerta de cerámica es mediante la instalación de un medidor, las aberturas de la puerta se pueden grabar al conectar una grabadora a un cable conectado a la puerta o a los engranajes o ejes de la puerta. (INTERNATIONAL STANDARD, 2002) 9

Ejemplos donde se aplica 

Calculo en la velocidad de un fluido



Canales naturales



Para estabilidad y en revestimiento de canales



Controles de sedimentación en el canal



Para el desarrollo de la longitud adecuada de canales

5. ISO 14139: 2000 DETERMINACIONES HIDROMÉTRICAS - MEDICIONES DE FLUJO EN CANALES ABIERTOS USANDO ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS COMPUESTAS DE CALIBRACIÓN.

1.1. Alcance Esta Norma Internacional especifica los métodos de medición del flujo en ríos y canales artificiales, utilizando cualquier combinación de presas y / o canales estándar en una estructura compuesta. Para obtener orientación sobre la selección de presas y / o canales, consulte la norma ISO 8368. Todas las estructuras se pueden operar en el rango de flujo modular, pero solo se puede usar un número limitado de estructuras en el rango de flujo ahogado (no modular). Los vertederos compuestos mejoran la calidad de las mediciones de descarga en las etapas bajas. Las características de la distribución de velocidad se describen en el anexo A. Las estructuras estandarizadas para la operación en el rango de flujo ahogado (no modular) y el método de cálculo del flujo se describen en el anexo B. Los métodos y ejemplos de cálculos de medición de flujo se dan en el anexo C. Las estructuras compuestas de medición de flujo sin pilares divisorios necesitan calibraciones in situ o modelo y no están cubiertas por esta Norma Internacional.

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1.2. Términos, definiciones y símbolos. A los fines de esta Norma Internacional, se aplican los términos y definiciones que figuran en la norma ISO 772. A continuación, se proporciona una lista completa de los símbolos con las unidades de medida correspondientes. Símbolo

Descripción

Uds. De medida

A

Área de sección transversal del flujo

m2

b

Ancho de la cresta

m

B

Ancho del canal de aproximación

m

CD

Coeficiente de descarga

-

Cdr

Factor de reducción de flujo ahogado

-

CV

Coeficiente de velocidad de aproximación

-

e

Incertidumbre en magnitud absoluta

-

g

Aceleración de la gravedad

m/s2

h

Cabeza calibrada

m

H

Altura total

m

hp

Cabeza de presión que golpea la cresta

m

hv

Cabeza de aproximación de velocidad

m

L

Longitud de la garganta del canal o de la cresta del vertedero en la dirección del flujo

m

n

Número de mediciones en un conjunto

-

p

Altura del canal invertido o vertedero por encima del nivel medio

m

del lecho Q

Descarga total

m/s3

Descargas de secciones individuales

m/s3

Qmod

Total de descargas modulares

m/s3

q

Descarga por unidad de ancho

m/s3

Q1 Q 2 Q 3

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Sy

Desviación estándar de un conjunto de medidas de cantidad en y.

m

S𝑦̅

Desviación estándar estimada de la media de varias lecturas de

m

cantidad y. 𝑣̅

Velocidad media en la sección transversal

m/s

̅̅̅̅ 𝑣𝑎

Velocidad media en el canal de aproximación

m/s

XQ

Porcentaje de incertidumbre en la descarga total

-

XQ1,

Porcentaje de incertidumbre en las descargas de cada sección.

-

XQ2, XQ3 Xtu

Porcentaje de incertidumbre en la estimación de los niveles de agua aguas arriba o los niveles de la cabeza total aguas arriba

Xtd

Porcentaje de incertidumbre en la estimación de los niveles de agua aguas abajo o los niveles de la cabeza total aguas abajo

Xy

Porcentaje de incertidumbre en cantidad en y

-

α

Coeficiente de energía de Coriolis

-

Δ

Diferencia en los niveles de vertedero

m

δ

Espesor de desplazamiento de la capa límite

m

1.2.1. Sufijos 1 Denota valor corriente arriba 2 Denota valor descendente 1.2.2. Superíndices G Se refiere a la sección de medición T Se refiere a la sección de tocar la cresta S Se refiere a cualquier otra sección

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a. En los casos en que el subíndice de un símbolo también contiene un subíndice, es estilo de casa escribir el segundo subíndice en la misma línea, después de una coma. Así se escribe XQ1 XQ, 1 b. Este factor de 2 asume que n es grande. Para n = 6 el factor es 2,6, para n = 8 es 2,4, para n = 10 es 2,3, para n = 15 es 2,1. c. Todas las incertidumbres tienen un valor más o menos. d. Ackers, White, Perkins y Harrison, presas y canales para la medición de flujo. Whitney. ISBN 0 471 99637 8. e. Si la sección de penetración de cresta, T, es más alta que la sección de medición, G, reemplace ΔTG con -ΔTG f. Si la sección en consideración, S, es más alta que la sección de medición, G, reemplace ΔSG con -ΔSG g. Si la sección de penetración de cresta es más alta que la sección de aforo, ΔTG se reemplaza por -ΔTG. Si son la misma sección, ΔTG = 0. h. Si la sección en consideración, S, es más baja que la sección de golpeteo de cresta b)

, T, entonces ΔST se reemplaza por -ΔST

1.3. Ejemplo donde se aplica 

En la medición del flujo de un rio, canal artificial o presa.



Todo tipo de estructuras en el rango de flujo modular.



Algunas estructuras en el rango no modular.



Vertedero compuesto con descarga en etapa baja.

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6. BIBLIOGRAFÍA ANSI. (1994). ANSI. Obtenido de https://webstore.ansi.org/Standards/ISO/ISO98271994 ANSI.

(2000).

ANSI.

Obtenido

de

https://webstore.ansi.org/Standards/ISO/ISO141392000?gclid=Cj0KCQjwnpXmBR DUARIsAEo71tRBmR6m76hGUJGWUdaN5qBKC6mv467EUdRdd1O1G4iEdOs wjsMGBW0aAtFtEALw_wcB INTERNATIONAL

STANDARD.

(2002).

Hydrometric

determinations=flow

measurements in open channels using structures=use of vertical underflow gates. ISO 13550:2002(E).

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