Mecanica

LABORATORIO INTEGRADO DE INGENIERIA CIVIL - LIIC
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

HIDROMETRIA Y AFORO DE CORRIENTES NATURALES

1. OBJETIVOS

▪ Conocer los diferentes métodos comúnmente empleados en la medición de velocidades y caudales en canales y corrientes naturales.

▪ Suministrar criterios técnicos necesarios para la instalación de una estación hidrométrica y para la selecciónde una sección de aforo en una corriente natural.

▪ Conocer el principio de funcionamiento de los correntometros, y aprender su manejo en mediciones de velocidad de corrientes liquidas.

▪ Realizar el aforo con correntometro de una corriente natural de agua.

2. FUNDAMENTOS TEORICOS.

2.1. Introducción. La hidrosfera es una de las capas de la Tierra que se extiende desde 1Km. en la litosfera, por debajo de la superficie terrestre, hasta unos 15 Km. arriba en la atmósfera. El agua, en sus distintas formas, se mueve o circula en la hidrosfera siguiendo vías y procesos de carácter aleatorio o probabilistico, conformando el ya conocido Ciclo Hidrológico. Recuérdese que este es un proceso cíclico que no tiene principio ni fin, y ocurre continuamente.

En dichociclo, el agua se evapora desde los océanos, ríos, lagos, embalses y desde la superficie terrestre, para formar parte de la atmósfera; el vapor de agua circula en la atmósfera hasta que se condensa y precipita sobre la superficie terrestre y los océanos; una parte del agua de precipitación es interceptada por la vegetación, otra se convierte en flujo superficial sobre el suelo; parte de esta seinfiltra en el suelo, se mueve a través de el como flujo subsuperficial, y el agua restante va a dar a los ríos y demás corrientes naturales de agua, conformando la escorrentía superficial. Es esta, precisamente, la que en determinados estudios se requiere medir, y la técnica para su medición será objeto de esta practica de laboratorio.

De otro lado, para el estudio de cualquier fenómeno deocurrencia del agua en la superficie terrestre es imprescindible conocer el comportamiento del ciclo hidrológico, y en la concepción de proyectos de ingeniería hidráulica, tales como centrales hidroeléctricas, represas, embalses, diques, captaciones, puentes, sistemas de riego y sistemas de abastecimiento de agua, es esencial el estudio hidrológico de la cuenca, conocer el régimen de caudales de suscorrientes naturales, determinar los perfiles longitudinal y transversal de los cauces de estas, medir niveles de aguas y planicies de inundación, el transporte de sedimentos y las características de calidad de aguas.

Además, si se conocieran con exactitud las relaciones entre la precipitación, la evaporatranspiracion y la infiltración, la escorrentía superficial estaría completamente determinada, yseria innecesario el abastecimiento de estaciones fluviometricas para colectar datos de niveles y descargas.

Como quiera que estas relaciones no son, y probablemente nunca serán, bien conocidas, el hidrólogo siempre necesitara conocer datos de niveles y caudales, a través de registros continuos o mediciones puntuales, mas o menos extensos en el tiempo, para determinar las característicashidrológicas de la cuenca y conocer el comportamiento de la corriente en estudio.

Parte de estas necesidades se lograrían suplir con la aplicación de los fundamentos que aquí se esbozan.

2.2 Definición de conceptos básicos.

2.2.1. Hidrometría. Es la parte aplicada de la Hidrodinámica que trata de los métodos medición de la velocidad, el caudal y las fuerzas de los líquidos en movimiento.La hidrometría comprende también las mediciones de niveles de agua, concentración y transporte de sedimentos, y los levantamientos altimétricos de los perfiles longitudinal y transversal del cauce de las corrientes naturales y de masas de agua.

2.2.2. Batimetria. Es una actividad hidrométrica cuya finalidad es el levantamiento altiplanimetrico del fondo de corrientes y cuerpos de agua,...