Diseño y construcción de tres estructuras de aforo, para el análisis hidrológico de los Ríos Mongoy, Cometa, y Cantil, en la unidad docente productiva Finca Sabana Grande, El Rodeo, Escuintla, Guatemala, C.A.

Patzàn Yoc, Rodolfo (2014) Diseño y construcción de tres estructuras de aforo, para el análisis hidrológico de los Ríos Mongoy, Cometa, y Cantil, en la unidad docente productiva Finca Sabana Grande, El Rodeo, Escuintla, Guatemala, C.A. Other thesis, Universidad de San Carlos de Guatemala.

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Abstract

La presente investigación, se realizó con el objetivo de determinar el potencial hídrico superficial, de la Unidad Docente Productiva Finca Sabana Grande, en la aldea El Rodeo, Escuintla, el cual se concentra en tres ríos, Cometa, Mongoy y Cantil. Para determinar el potencial hídrico, nos auxiliamos de tres métodos de aforo, sección-velocidad, sección control, y relación altura-caudal o curva de calibración de caudales. El primer método es el más utilizado en aforos de ríos, consiste en seccionar el ancho del río, medir el tirante; área y velocidad del río en cada sección, con ayuda de un molinete se mide la velocidad, el caudal está dado por el modelo Q= Área (m2) x Velocidad (m/s) = m3/s. El segundo método consiste estructuras de aforo, que ayudan a medir el caudal de un río, canal rectangular ubicado en el río Cometa, medidor tipo Parshall ubicado en el río Mongoy, y una presa con un vertedero triangular y otro rectangular ubicados en el río Cantil. Estas estructura tienen definidos los modelos para determinar el caudal, en el caso de canal rectangular el Q = 1.838(L-2H)H3/2, donde L; ancho del cauce en m, H; altura de la lámina de agua o tirante del río en m, el caudal esta dado en m3/s, para el medidor tipo Parshall el Q = 1.7BH3/2, B; ancho del cauce en m, H; altura o tirante del río en m, el caudal esta dado, en m3/s, Para el vertedero triangular Q= 1.49H2.48, y para el vertedero rectangular el Q = 1.9LH3/2, en ambos casos H es la altura o tirante del río en m, L ancho del canal en m., el caudal esta dado en m3/s, para el tercer método, nos auxiliamos del método sección-velocidad, para relacionar el caudal determinado con este método y la altura o tirante del río medida con una regla limnimétrica, para determinar la curva de calibración de caudales, la curva está definida por el modelo Q= a(h±b)n, en donde Q esta dado en m3/s, h es la altura medida con el limnímetro, “a”, “n” y “b” son constantes. Las constantes “a” y “n”, se determinan a través de tres métodos, Analítico, Gráfico, y con la hoja de Cálculo Excel de Microsoft, la constante “b”, se determina a través de tres métodos, Logarítmico, Running, y Johnson. En la estación Río Cometa se utilizaron los tres métodos para determinar las constantes “a”, “n” y “b”, para ejemplificar dichos métodos, para las estaciones, Río Mongoy y Río Cantil, se utilizó para determinar “a” y “n”, la hoja de cálculo Excel de Microsoft, y para determinar “b”, el método logarítmico. Los modelos obtenidos para determinar los caudales son, estación río Cometa, Q=12.613(h-0.45)1.16, estación río Mongoy, medidor Parshall el Q = 18.975(h-0.6)0.98, estación río Cantil, vertedero triangular Q=0.2544 (h-0.40)1.39, para el vertedero rectangular Q=0.368(h-0.2)1.20, para todos los casos h, es la altura del río. Se calcularon las curvas de duración de caudales o curva de caudales característica, con el objetivo de conocer el comportamiento de los caudales, durante el año. Las curvas características de caudales en la microcuenca del río cantil, reportan un caudal mínimo o estiaje de 251.37 L/s, para el 100 % del tiempo, caudal medio de 466.58 L/s para el 50% del tiempo. La mayor disponibilidad del recurso hídrico o caudal máximo es de 1,375.95 L/s y se da durante el 3 % del tiempo. El mayor tributario de la microcuenca es el río Cantil con un caudal de estiaje de 140.87 L/s, caudal medio de 231.71 L/s y un caudal máximo de 615.54 L/s ,seguido del río Mongoy con un estiaje de 65.84 L/s, un caudal medio de 107.59 L/s y un caudal máximo de 283.99 L/s y por último el río Cometa el menor tributario con un estiaje de 44.66 L/s, un caudal medio de 127.28 L/s y un caudal máximo de 476.42 L/s, por último se realizaron los Hidrógramas con el objetivo de representar gráficamente el comportamiento de los caudales en relación al tiempo, se realizaron por cada una de las estructuras, el intervalo de tiempo utilizado fue mensual, los hidrógramas reportaron, en la estación Río Cometa los mayores caudales ocurrieron en Septiembre, el caudal pico en Julio, para la estación Río Mongoy, los mayores caudales se dieron en Agosto, Mayo, Junio y Julio, teniéndose el pico en Mayo. La estación Río Cantil, presenta sus mayores caudales en Mayo-Junio, y Septiembre-Octubre, teniéndose el caudal pico en Mayo y Junio. Se recomienda darle mantenimiento anualmente a las estaciones hidrométricas, de igual manera los modelos obtenidos con la curva de calibración de caudales se deben verificar dos veces al año en verano e invierno.

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