Hidrología- Escurrimiento

UNIDAD 3

“ESCURRIMIENTO”

3.1 Fuentes de los diferentes tipos de escurrimientos.

Precipitación
total

Precipitación
en exceso

Infiltración

Pérdidas

Escurrimiento
subsuperficial

Escurrimiento
superficial
Escurrimiento
rápido

Escurrimiento
subterráneo
Escurrimiento
lento

Escurrimiento
directo

Escurrimiento
base

Escurrimiento total

3.2 Hidrogramas ysu análisis
Hidrograma
12

Gasto en m3/s

10

8

6

4

2

0
20/05/1978

30/05/1978

09/06/1978

19/06/1978

29/06/1978

09/07/1978

Tiempo

19/07/1978

29/07/1978

08/08/1978

18/08/1978

Componentes de un hidrograma
AB Recesión de flujo base
BC Segmento de aumento
CD Segmento de disminución
DE Recesión de flujo base

Caudal pico
C

D

A

BE

Tiempo

Gasto en m3/s

Tiempo de retardo

Gasto pico

Tiempo

Tiempo pico
Tiempo base

3.3 Aforos
Para determinar el volumen que escurre por una cuenca, se deben aforar o
medir las corrientes. Los aforos se realizan en estaciones hidrométricas (en
puentes de aforo y usando molinete) o se puede medir la corriente de cualquier
río de manera individual. Estos aforos se hacena través de cierto intervalo de
tiempo (horas, días, etc), con cuyos datos se construyen gráficas de gasto (m3/s)
contra tiempo (h), llamadas hidrogramas.
En México se usan básicamente tres tipos de métodos para aforar corrientes:
 Secciones de control.

 Relación sección-pendiente.
 Relación sección-velocidad.

3.3.1 Sección de control
Una sección de control de una corriente sedefine como aquélla en la que existe
una relación entre el tirante y el gasto. Consiste de una obra hidráulica o vertedor
construido especialmente para aforar una corriente. Este método es el más
preciso de todos para el aforo, pero es relativamente costoso y en general, sólo se
puede usar cuando los gastos no son muy altos. Un inconveniente de los
vertedores es que generan un remanso aguasarriba de la sección. Por ello, este
método es adecuado en ríos pequeños, cauces artificiales (como canales de riego)
o cuencas experimentales.

3.3.2 Relación sección – velocidad
Este es el método más usado en México para aforar corrientes. Consiste
básicamente en medir la velocidad en varios puntos de la sección transversal y
después calcular el gasto por medio de la ecuación de continuidad Q= v A (A =
área hidráulica). Dentro de este método, existen varias maneras para obtener la
velocidad del agua:

Flotador. Se escoge un tramo recto del río, libre de vegetación o cualquier otro
obstáculo que pueda interrumpir el flujo. Se coloca un objeto que flote sobre el
agua, a la mitad del tramo. Se mide el tiempo (s) que tarda en recorrer una
distancia determinada (m). La velocidad(m/s) estará dada por el cociente entre
distancia y tiempo. Este método aunque barato y fácil de usar, es inexacto porque
se está midiendo la velocidad en la superficie de la corriente y de acuerdo a la
parábola de velocidades del agua, ésta es la más grande y no corresponde a la
velocidad media del río o canal.

Molinete. Este método es más exacto para medir la velocidad media de un río.Consiste en introducir un aparato especialmente diseñado, que se llama molinete,
el cual tiene una hélice o rueda de aspas o copas que gira impulsada por la
corriente y mediante un mecanismo eléctrico, transmite por un cable el número
de revoluciones por minuto o por segundo con que gira la hélice. Esta velocidad
angular se traduce después a velocidad del agua usando una fórmula de
calibraciónque previamente se determina para cada aparato en particular.

Aforo con molinete hidráulico en un canal.

35
34

28

5

29

31

7

32

6

30

4
33

8

11
14

13

9

2

10
25
26

20

15

16
17
19

18

3

5
6

12

21

1
27

22

24
23

1.- Rueda de Copas.
2.- Tornillo de Ajuste.
3.- Cámara de Contactos.
4.- Toca de la Cámara...