Modelación hidráulica de tres aforadores para mínima sedimentación

Juan Gabriel Brigido-Morales, Mauricio Carrillo-García, J. V. Prado-Hernández, Jorge Flores-Velázquez
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Abstract

La sostenibilidad del uso del agua en la agricultura es muy importante, y para lograrlo se requiere de una gestión adecuada de los recursos hídricos superficiales, que en cuencas pequeñas depende de una buena medición de los datos de caudales. Este trabajo analiza el desempeño hidráulico de tres aforadores modificados de garganta larga propuestos con un canal supercrítico de pendiente de 10%, utilizando el software WinFlume® v.1.06 para un flujo máximo de 50 L s-1, para agua limpia y en condiciones en las que la sección transversal de la entrada fue modificada por sedimentos. Se realizaron simulaciones hidráulicas para secciones transversales triangulares, rectangulares y trapeciales en la garganta y el canal supercrítico, empleando el software Iber® v.2.5.2, para comparar el patrón de la curva de aforo de WinFlume® con los resultados de Iber®, la diferencia entre ambas curvas de aforo fue de un error máximo de 3% en las tres áreas transversales. Para la simulación hidráulica en el área de sección transversal modificada supercrítica para agua de flujo limpio y agua de flujo con sedimentos, se tomaron datos situados a la mitad del largo total del canal supercrítico. Las variaciones de la profundidad del flujo suponiendo sedimentación fueron insignificantes, y se encontró que el perfil del agua en el canal supercrítico no se vio afectado, por lo que puede usarse como indicador. Además, se observó que la mejor área de sección transversal para el canal fue la rectangular con un máximo de 0.9997 R2 para la curva de caudal (Q-h).
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三个测量仪的水力模型,以实现最小沉积量
农业用水的可持续性非常重要,而要实现这一点,需要对地表水资源进行适当管理,这在小型集水区取决于对流量数据的良好测量。本文使用 WinFlume® v.1.06软件,分析了三种拟议的改进型长喉式水文站的水力性能,即在最大流量为 50 L s-1 的情况下,测量清水,以及在入口横截面被泥沙改变的条件下的水力性能。使用 Iber® v.2.5.2 软件对喉道和超临界水道的三角形、矩形和梯形横截面进行了水力模拟,将 WinFlume® 测量曲线模式与 Iber® 结果进行比较,两种测量曲线在三个横截面上的最大误差为 3%。在修改后的超临界断面区域对清洁流水和含泥沙流水进行水力模拟时,数据取自超临界河道总长度的一半。假设沉积物的存在,水流深度的变化可以忽略不计,而且发现超临界水道中的水流剖面没有受到影响,因此可以将其作为一个指标。此外,还观察到渠道的最佳横截面为矩形,流量曲线(Q-h)的 R2 最大值为 0.9997。
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