Hidraulica

CAUDAL
El caudal de un río puede calcularse a través de la siguiente fórmula:

donde
Caudal ([L3T−1]; m3/s)
Es el área ([L2]; m2)
Es la velocidad lineal promedio. ([LT−1]; m/s)
Dada una sección de área A atravesada por un fluido con velocidad uniforme v, si esta velocidad forma con la perpendicular a la superficie A un ángulo θ, entonces el flujo se calcula como

En el caso particular de que elflujo sea perpendicular al área A (por tanto θ = 0 y ) entonces el flujo vale

Si la velocidad del fluido no es uniforme o si el área no es plana, el flujo debe calcularse por medio de una integral:

donde dS es el vector superficie, que se define como

donde n es el vector unitario normal a la superficie y dA un elemento diferencial de área.
Si se tiene una superficie S que encierra un volumen V,el teorema de la divergencia establece que el flujo a través de la superficie es la integral de la divergencia de la velocidad v en ese volumen:

En física e ingeniería, caudal es la cantidad de fluido que circula por unidad de tiempo en determinado sistema o elemento. Se expresa en la unidad de volumen dividida por la unidad de tiempo (e.g.: m³/s).
En el caso de cuencas de ríos o arroyos, loscaudales generalmente se expresan en metros cúbicos por segundo o miles de metros cúbicos por segundo. Son variables en tiempo y en el espacio y esta evolución se puede representar con los denominados hidrogramas.
Caudal instantáneo
Como su nombre lo dice, es el caudal que se determina en un instante determinado. Su determinación se hace en forma indirecta, determinado el nivel del agua en el río(N0), e interpolando el caudal en la curva calibrada de la sección determinada precedentemente. Se expresa en m3/s.

Caudal medio diario
Es la media de los caudales instantáneos medidos a lo largo del día. Si la sección de control es del tipo limnimétrico, normalmente se hacen dos lecturas diarias de nivel, cada 12 horas.

Si la sección es del tipo limnigráfico convencional, es decir que estáequipada con un registrador sobre cinta de papel, el hidrólogo decide, según la velocidad de variación del nivel del agua, el número de observaciones que considerará en el día. Siendo M, el número de puntos considerado, la fórmula anterior se transformará en la siguiente:

Se expresa en m3/s.
Si la sección es del tipo telemétrico, donde el registro del nivel del agua se hace a intervalos de tiempodeterminado dt (en segundos), el número diario de registros será de
, aplicándose la fórmula anterior.


Caudal medio mensual
El caudal medio mensual es la media de los caudales medios diarios del mes en examen (M = número de días del mes, 28; 30; o, 31, según corresponda):

Se expresa en m3/s.
Caudal medio anual
El caudal medio anual es la media de los caudales medios mensuales.

Se expresa en m3/s.El aprovechamiento de los ríos depende de del caudal que tienen, es decir, de la cantidad de agua que transporta.
CALADO
El calado de un barco o buque es la distancia vertical entre un punto de la línea de flotación y la línea base o quilla, con el espesor del casco incluido; en el caso de no estar incluido, se obtendría el calado de trazado.
El calado de popa (Cpp), es el calado medido en laperpendicular de popa.
El calado de proa (Cpr), es el calado medido en la perpendicular de proa.
El Calado medio (Cm), es el calado medido en la vertical de F, centro de gravedad de la flotación que se considere. El calado medio se obtiene por el cálculo a partir de la semisuma de los calados de proa y popa, con una corrección por asiento y valor de la posición de F con respecto a la Pm (perpendicularmedia).
Escala de calados
Los calados se miden en escalas situadas a cada banda, a proa y a popa, y en algunos barcos también en la perpendicular media. Las escalas se miden en decímetros, en cuyo caso, los números representados son pares, o en pies, figurando tanto los pares como los impares, con lo que en este caso es usual grabarlos en números romanos.
Lectura de las escalas de calados
La...