Hidrologia

“AFORO DE CORRIENTES”
Aforo: Es la operación de campo que tiene como fin realizar el cálculo del caudal que escurre por una sección de un río,
Corriente: Una corriente natural de agua se conoce generalmente como rio el cual fluye con continuidad. Posee un caudal determinado y rara vez constante a lo largo del año, desemboca en el mar, en un lago o en otro río, en cuyo caso sedenomina afluente. La parte final de un río es su desembocadura. Algunas veces terminan en zonas desérticas donde sus aguas se pierden por infiltración y evaporación: es el caso de los ríos alóctonos; llamados así porque sus aguas proceden de otros lugares con clima más húmedo. Cuando el río es corto y estrecho, recibe el nombre de riacho, riachuelo o arroyo.

Los métodos para hacer el aforo de un río, son: a)Sección de control. b) Relación sección-velocidad, y c) Relación sección-pendiente.

Sección de control
Tiene en cuenta las leyes que opera la hidráulica con un fluido como el agua. Es el más exacto, en especial para caudales bajos. Debe tener una sección de control donde se manifieste una energía específica, que es la mínima para escurrimiento del río, energía que se manifiesta por el tirante yla altura de velocidad. Esto produce el tirante crítico, que se puede provocar artificialmente en el cauce de un río, elevando el fondo del cauce, estrechando las márgenes de la sección, o combinando ambas modificaciones.
Las secciones artificiales construidas se llaman vertederos, que son de pared delgada para caudales mínimos menores a 0,5 m3/s, y de pared gruesa para caudales mayores, consecciones de paso triangular o rectangular. Con la siguiente ecuación se puede calcular el escurrimiento del río:

Q =23 B H23gH=1.7BH3/2
Donde:
Q es el gasto
B es el ancho del cauce en m
g es la aceleración de la gravedad en m2/s
H es la carga sobre el vertedor
Relación sección – pendiente
Este método se utiliza para estimar el gasto máximo que se presentó durante una avenida reciente enun río donde no se cuenta con ningún tipo de aforos. Para su aplicación se requiere contar con topografía de un tramo del cauce y las marcas del nivel máximo del agua durante el paso de una avenida. Se deben tener en cuenta varios puntos:

* Buscar un área lo mas rectangular posible, que cuente a lo largo de este sector con secciones uniformes y una pendiente constante, además las orillasdeben tener una pequeña inclinación hacia el río.
* Medir la distancia longitudinal entre las secciones de control cuya distancia mínima es de 75.
* Determinar las áreas hidráulicas y el radio hidráulico de las secciones de control.
* Calcular el coeficiente de conducción medio (Kd) para cada sección. Nota: hay dos coeficientes de conducción para las dos secciones de control, al mayorse lo denominará Kd1 y al menor Kd2.
Fórmulas a utilizar

Radio Hidráulico: R=A/P

Donde:
A es la sección de control del cauce.
P el perímetro mojado de la sección de control

Coeficiente de conducción:

Kd= Kd1∙Kd2⋯ Kdi= Ai ∙Ri2/3ni
Donde:
n es el coeficiente de rugosidad de Manning.
A es la sección de control del cauce.
R es el radio hidráulico
Kd1 es elcoeficiente de conducción mayor
Kd2 es el coeficiente de conducción menor

Diferencia de elevación de las marcas de nivel máximo del agua en los extremos del tramo:
△y=Z1+Y1- (Z2+Y2)
Donde:
Y1 es el tirante de agua de la primera sección (Altura del río desde el fondo).
Y2 es el tirante de agua de la segunda sección (Altura del río desde el fondo).
Z1 es la cota del primer punto desde elplano de referencia.
Z2 es la cota del segundo punto desde el plano de referencia.

Gasto del Caudal Pico:
Q= ∆y/L1Kd2-1bgL(1A12-1A22)
Donde:
L es la longitud del tramo a aforar.
Kd es el coeficiente de conducción.
∆y es la diferencia de elevación entre el tramo inicial y el final.
b es una constante que responde a la siguiente condición:
Si A1 > A2 entonces b = 2
Si A2 > A1...