Hidrologia mm njjjjjjjjjjjjjjjjjj n

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I

FUNDAMENTOS DE HIDROLOGÍA DE SUPERFICIE
Francisco Javier Aparicio Mijares

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LlMUSA

GRUPO NORIEGA EDITORES
México • España • Venezuela • Argentina Colombia • Puerto Rico

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"""¡ A2 Y b = 4 si A2 > Al Utilizando las ecuaciones 3.8 y 3.9 se puede escribir: Q = ~ n
_

Este es el método más usadoen México par~ aforar corrientes. Consiste básicamente en medir la velocidad en varios puntos de la sección tra.nsversal y después calcular el gasto por medio de la ecuación de continuidad 3.9. La velocidad del flujo en una sección transversal de una corriente tiene una distribución como la que se muestra en la figura 3.12. Para determinar el gasto no es suficiente entonces medir la velocidad enun solo punto, sino que es necesario dividir la sección transversal del Cauce en varias subsecciones llamadas dovelas. El gasto que pasa por cada dovela es:


= a¡

Vmi

(3.17)

R2/3 S/12

= K"

S¡'I2

(3.13)
.

donde ai es el área de la dovela dovela.

iy

vmi

es la velocidad media en la misma

AR2/3

donde K"

= --- n

es el coeficiente de conducción medio enel tramo que

Velocidad

máxima

DOVELA

"j"

puede calcularse como el promedio geométrico de los coeficientes deconducción en los extremos del mismo:

K"

=~.

"1

"1' K,,; _ A¡R/13 -n¡

(3.14)
Líneas de igual velocidad.

Utilizando las ecuaciones 3.12 y 3.13 Y tomando en cuenta que h( = S(L, se obtiene:

Figura 3.12

40

E.I'currimiellT{)

Ajóro

41

Lavelocidad media VII/i se puede tomar como la medida a una profundidad dc 0.6 Yi aproximadamente. donde Yi es el tirante medido al centro de la dovela (véase figura 3.12) cuando Yi no es muy grande; en caso contrario, conviene tomar al menos dos medidas a profundidades de 0.2 Yi Y 0.8 Yi: así la velocidad media es:

' I ! :

()

i
I

----+
V20
VIII¡ -

VXO

b ii (3.18)
.~--

a~~

d~..;:.

2

..
e'

\
\ ,!V10linete

donde V20 Y 'XO son las velocidades medidas a 0.2 Yi Y 0.8 Yi respectivamente. Cuando Yi es muy grande. puede ser necesario tomar tres o más lecturas de velocidad en la dovela. Es recomendable, además, medir la profundidad de cada dovela cada vez que se haga un aforo. Entonces, el gasto total será:
11

Esc_an~~+át__ ,.,....Figura 3.14

Q

=
iEI qi =

(3.19)

donde n es el número de dovelas. La velocidad se mide con unos aparatos llamados molinetes (véase figura 3.13) que tienen una hélice o rueda de aspas o copas que gira impulsada por la corriente y, mediante un mecanismo eléctrico, transmiten por un cable el número de revoluciones por minuto o por segundo con que gira la hélice. Esta velocidad angular se traduce después avelocidad del agua usando una fórmula de calibración que previamente se determina para cada aparato en particular.

Para que el molinete pueda colocarse a la profundidad deseada se fija a un peso hecho de plomo y con forma hidrodinámica, llamado escandallo (véase figura 3.13). La posición que adopta el molinete con el escandallo se muestra en la figura 3.14. La profundidad a la que se hace la mediciónse calcula usando la fórmula (véase figura 3.14): be

= (l - K)

de

(3.20)

donde K es un coeficiente de corrección que se calcula en función del ángulo 8 (véase figura 3.14) mediante la tabla 3.2. Al hacer mediciones con este método conviene seguir los siguientes pasos (referencia 3.5): a) Medir la distancia ab. b) Sumergir el escandallo hasta que toque el fondo del río y medir ae. e)Calcular ad como ab sec 8. _ d) Restar ad de ae para obtener de. e) Multiplicar de por (l-K) (ecuación 3.20) para obtener be. El punto a donde se coloca el operador para hacer el aforo puede estar situado en un puente o en una cánastilla suspendida de un cable. En algunos casos se aceptan aforos hechos desde un bote, aunque este método no es muy recomendable debido a que se perturba el flujo y el...
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