Aforo de caudal

AFORO DE CAUDAL

Jherson Mauricio Suarez
Manuel Lezcano Bermudez
Cristhian Toloza
Jose Luis Cuervo
Alvaro Florez Figueroa
Rexon Prada Carrillo
Ciro Vides Bautista



RESUMEN

El aforo de ríos, canales y tuberías son elementos de medición que permite saber el grado de aprovechamiento de los recursos hidráulicos. Además de la calidad de las aguas que se conducen, hay que saber tambiénla cantidad y el comportamiento que presenta en diferentes estadios a lo largo del tiempo.
El conocimiento de la variación del caudal que fluye por una determinada sección es de gran importancia en los estudios hidrológicos. De acuerdo con la calidad y la cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio hidrológico, se pueden hacer de manera continua o puntual o instantánea.PALABRAS CLAVE: Aforo, Caudal, Sección transversal, Corrientes, Tipos de aforo.



1. OBJETIVOS

Conocer los métodos de aforos más utilizados dentro del laboratorio de hidráulica, y poder reconocer el más aplicado para cada caso.

2. MARCO TEORICO

MÉTODOS DE AFORO DE CORRIENTES NATURALES DE AGUA MÁS UTILIZADOS.

2.1 AFORO VOLUMÉTRICO: Se aplica generalmente en los laboratorios dehidráulica, ya que solo es funcional para pequeños caudales; sin embargo se pueden implementar también en pequeñas corrientes naturales de agua como se muestra en la figura 1.

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Figura 1 Instalación para un aforo Volumétrico con vertedero

El aforo volumétrico consiste en medir el tiempo que gasta el agua en llenar un recipiente de volumen conocido para lo cual, el caudal es fácilmentecalculable con la siguiente ecuación Q = v/t. 

2.2 AFORO CON VERTEDEROS Y CANALETAS: Se utilizan principalmente en la medición de caudales en pequeñas corrientes, en canales artificiales y de laboratorio; su uso en corrientes naturales es muy restringido. Un funcionamiento típico de un vertedero para aforar corrientes naturales se muestra en la Figura 2.


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Figura 2 Secciones de controlartificiales para aforar corrientes naturales.

2.3 AFORO CON TUBO DE PITOT: Su mayor aplicación se encuentra en la medición de velocidades en flujo a presión, es decir, flujos en tuberías. Sin embargo, también se utiliza en la medición de velocidades en canales de laboratorio y en pequeñas corrientes naturales. Es tubo de pitot permite medir la velocidad de la corriente a diferentes profundidades, porlo cual se puede conocer la velocidad media en la sección, que multiplicada por el área de ésta, produce el caudal de la corriente.

2.4 AFORO CON TRAZADORES FLUORESCENTES O COLORANTES: El empleo de colorantes para medir la velocidad del flujo en corrientes de agua es uno de los métodos más sencillos y de mayor éxito. Una vez elegida la sección de aforo, en la que el flujo es prácticamenteconstante y uniforme se agrega el colorante en el extremo de aguas arriba y se mide el tiempo de llegada al extremo de aguas abajo. Conocida la distancia entre los dos extremos de control, se puede dividir esta por el tiempo de viaje del colorante, obteniéndose así la velocidad superficial o subsuperficial de la corriente liquida. La velocidad media de flujo se obtendrá dividiendo la distancia entrelos dos extremos o puntos de control, por el tiempo medio de viaje.

2.5 AFOROS CON TRAZADORES QUÍMICOS Y RADIOACTIVOS: Es un método muy adecuado para corrientes turbulentas como las de montañas. Estos trazadores se utilizan de dos maneras: como aforadores químicos, esto es, para determinar el caudal total de una corriente y como medidores de velocidad de flujo.
2.6 AFORO CON FLOTADORES: Son losmás sencillos de realizar, pero también son los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda limitado a situaciones donde no se requiera mayor precisión. Con este método se pretende conocer la velocidad media de la sección para ser multiplicada por el área, y conocer el caudal, según la ecuación de continuidad.
Q = velocidad * área.
2.7 AFORO CON MOLINETE O CORRENTÓMETRO: El principio de la...