TEMA VI: AFOROSTEMA VI: AFOROS

1.1.-- INTRODUCCIINTRODUCCINN

Aforo de una corriente de agua medida del caudal circulante que es funcin del tiempo.

Dato bsico para el diseo y explotacin de obras hidrulicas.

Mtodos de aforo: Aforo por medida de velocidades (molinetes). Aforo por medida del nivel de agua. Aforo en una seccin de control. Aforo por trazadores.

2.2.-- AFORO POR MEDIDA DE AFORO POR MEDIDA DE VELOCIDADES.VELOCIDADES.

Objetivo: medida del caudal en una seccin en un instante determinado Q(t).

Diferencia de velocidades entre distintos puntos de una misma seccin -> se mide la velocidad en varios puntos y se calcula el caudal como:

Discretizacin de la integral como:

Siendo: Vij = velocidad en el punto j de la seccin i. DSij = rea de la seccin i correspondiente al punto j.

=

=

2.2.-- AFORO POR MEDIDA DE AFORO POR MEDIDA DE VELOCIDADES.VELOCIDADES.

Medida de la velocidad molinetes: hlice o aspa que rueda en funcin de la velocidad del agua.

Velocidad = F(vueltas/tiempo) contadas con un dispositivo contador elctrico.

V=an+bSiendo:

n = nmero de vueltas/tiempo. a,b = constantes del aparato. Otro procedimiento: n de vueltas que el molinete contabiliza

desde que se introduce en la superficie del agua hasta que toca fondo, bajando a velocidad constante W.

q = h (aN/T + b)Siendo:

Q = caudal por unidad de ancho en esa vertical. h = altura total. N = nmero de vueltas en cada instante. a,b = constantes del aparato. T = tiempo total hasta que el molinete toca fondo.Q total se calcula sumando el de todas las distintas franjas.

3.3.-- AFORO POR MEDIDA DEL AFORO POR MEDIDA DEL NIVEL DE AGUA.NIVEL DE AGUA.

Para una seccin dada, el caudal circulante es funcin de la altura de la lmina de agua.

Q = Q (h) (Curva de capacidad) Medida de la altura de agua: mira graduada,

limnmetro, procedimientos mecnicos o electrnicos.

Medidas baratas. Inconveniente: - Errores por el cambio de condiciones de la

seccin (erosiones, sedimentaciones) Tarado y control peridico de las curvas de

capacidad.

3.3.-- AFORO POR MEDIDA DEL AFORO POR MEDIDA DEL NIVEL DE AGUA.NIVEL DE AGUA.

4.4.-- AFOROS EN UNA SECCIAFOROS EN UNA SECCIN DE CONTROLN DE CONTROL Construccin de una obra de fbrica que genere

una seccin cuyo caudal se calcule mediante una formulacin conocida:

Vertedero en pared delgadaVertedero en pared delgada El caudal desaguado por unidad de ancho normal

al dibujo q ser:Siendo: Cd = coeficiente de contraccin. Cd = 0.611 + 0.075 h/w Si Cd = 0.6 Q = 1.8 h3/2

Vertedero en pared gruesa: Q = 1.7 h3/2

=

4.4.-- AFOROS EN UNA SECCIAFOROS EN UNA SECCIN N DE CONTROLDE CONTROL

5.5.-- AFOROS POR TRAZADORES.AFOROS POR TRAZADORES. Inyeccin de una sustancia detectable, colorante o

sustancia radiactiva que es medida aguas abajo del punto de inyeccin.

1.-Mtodo de la inyeccin continua: -En una seccin 1 de la corriente hidrulica se inyecta un

trazador con caudal q1 y concentracin c1. -Se mide en una seccin 2 la concentracin c2 del trazador

(donde c2 alcance un valor estable). -El caudal Q viene dado por: Q = (q1 c1) / c2

Precauciones:El trazador no debe ser destruido ni retenido entre las dos secciones.La concentracin c2 debe ser uniforme y estable.La distancia entre las secciones 1 y 2 debe ser suficiente para que se uniformice el trazador y no muy larga para ahorrar trazadores. (inconveniente: gran cantidad de trazador para estabilizar la concentracin c2).

5.5.-- AFOROS POR TRAZADORES.AFOROS POR TRAZADORES. 2.-Mtodo de la inyeccin puntual: -Se inyecta en una seccin 1 una masa M conocida

de trazador y se mide en 2 la concentracin del trazador en funcin del tiempo.

-El caudal Q se calcula como:

Se ahorra trazador. Exige una medida continua de la concentracin en 2.

=

Caractersticas de los trazadores: Inalterables durante el periodo de medidas. No txicos ni contaminantes para personas y medio ambiente. Ser solubles o miscibles en el agua. Facilidad de medida de la concentracin. Ser baratos. Trazadores qumicos: Cloruro sdico. Dicromato de sodio. Rodamina B. Trazadores radioactivos: Sodio 24. Fsforo 32. Cromo 51. Bromo 82. Los trazadores radioactivos deben tener un perodo de

semidesintegracin bajo para permitir la lectura y evitar radioactividad innecesaria. No ser radiotxicos.

5.5.-- AFOROS POR TRAZADORES.AFOROS POR TRAZADORES.

6.6.-- ESTACIONES DE AFOROESTACIONES DE AFORO Espaa: 500 estaciones en los principales ros.

Depuracin de datos y publicacin en boletines anuales correspondientes a distintas cuencas hidrogrficas.

Datos: Identificacin de la estacin de aforo. Ro y lugar. Ao hidrolgico. Caudal de los distintos das. Caudales medios mensuales y anuales. Aportaciones mensuales y aportacin anual. Caractersticas de la cuenca: superficie total, altitud

media y mxima, aportacin, caudal

3.3.-- AFORO POR MEDIDA DEL AFORO POR MEDIDA DEL NIVEL DE AGUA.NIVEL DE AGUA.

1IDENTIFICACION

2LECTURA DE NIVELES Y CAUDALES

3RESUMEN