Ciencias

AFORO DE CORRIENTE

Aforo de Corrientes naturales.
El conocimiento de la variación del caudal que fluye por una determinada sección de un cauce natural es de suma importancia en los estudios hidrológicos. De acuerdo con la calidad y la cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio hidrológico, las mediciones se pueden hacer de una manera continua o permanente o de una manerapuntual o instantánea, las mediciones continuas de caudales requieren de la instalación de una estación medidora (limnimétrica) o de una estación registradora (limnigráfica). Las mediciones aisladas, puntuales o instantáneas, se realizan en determinados momentos en que se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.
La mayoría de los métodos de aforo se basan en la ecuación decontinuidad
Q = V * A. En donde:
Q = Gasto.
V = Velocidad de escorrentía.
A = Área de la cuenca.

Distribución de la velocidad en una corriente en perfil y
Sección
La velocidad en una corriente varía tanto en perfil como en sección. En el perfil, la velocidad cambia rápidamente desde el valor cero en las fronteras rígidas como son las paredes y la plantilla, hasta valores de velocidadmáxima, que se encuentra entre el 90 y 95 % del tirante.

La figura 4.7 muestra el perfil de velocidades de una sección cualquiera.
Según la teoría de la capa límite, la distribución de la velocidad tiende a ser logarítmica en un conducto a superficie libre; de modo que serán de interés para la medición de la velocidad los siguientes valores porcentuales del tirante o de profundidad (Dingman, 1994):- Si el tirante es mayor a 0.80 m, entonces se medirá la velocidad en el
20% y en el 80% del tirante, obteniendo la velocidad media por la relación:

-Si el tirante es menor que 0.80 m, entonces se considera el 40% del tirante como el punto donde se debe medir la velocidad media.

- El valor de velocidad máxima se ubica por arriba del 85% del tirante.
En el caso en que se realice lamedición a partir de la superficie del agua, entonces los valores anteriores sólo cambiarán por el complemento; es decir, se restará al 100% del tirante, el valor porcentual mencionado para cada caso.

Selección de la sección de aforo
La sección de aforo o de control debe cumplir con ciertas características para que sea considerada como confiable. A continuación se presentan las característicasque deben satisfacer algunas de las secciones más representativas:
a) De preferencia, el flujo debe converger de forma gradual en el sentido aguas abajo;
b) Se deben evitar los tramos donde sea factible la presencia de curvas de remanso;
c) Las pendientes de la sección de control deben de ser pequeñas;
d) La sección de control deberá estar lo más alejada posible de curvas;
e) Las obstruccionesen la sección deberán de ser mínimas;
f) Se tratará de evitar colocar la sección en tramos donde se formen vórtices o remolinos.

Métodos y dispositivos para medir la velocidad en una Corriente

Método del molinete

El más común de estos instrumentos es el tipo Price, el cual esta provisto de una hélice o rueda de aspas o copas que gira impulsada por la velocidad de la corriente y a partirde un transductor eléctrico, indica el número de revoluciones con que gira la hélice.

Esta velocidad angular se traduce a velocidad del agua (en m/s), utilizando una fórmula de calibración que previamente se ha determinado para cada instrumento en particular.

Asimismo, para que el molinete pueda colocarse a la profundidad deseada se utilizan un lastre o peso hecho de plomo, con formahidrodinámica, llamado escandallo y una varilla modular que sirve para sujetarlo.

La figura 4.9 muestra un molinete tipo Price, cuyo propósito es medir la velocidad del flujo en una sección transversal de las corrientes. Estos instrumentos deben estar calibrados, es decir, debe contar con una curva, tabla o ecuación en la que se relacione el número de chasquidos que emiten por unidad de tiempo,...