2. La funcin principal de la hidrometra es proveer de datos
oportunos y veraces que una vez procesados proporcionen informacin
adecuada para lograr una mayor eficiencia en la programacin,
ejecucin y evaluacin del manejo del agua en un sistema de
riego.
3. SISTEMA HIDROMTRICO. RED HIDROMTRICA: Es el conjunto de
puntos de medicin del agua de un sistema, de forma que permita
relacionar la informacin, y es el soporte fsico de la red. Puntos
de control Son aquellos en donde se mide el caudal. Registro Es el
conjunto de datos recogidos. Su utilizacin posterior depende del de
donde se hayan tomado los datos. Reporte Resultado final del
proceso.
4. MEDICION DEL AGUA La medicin del caudal o gasto de agua que
pasa por la seccin transversal de un conducto (ro, riachuelo,
canal, tubera) de agua, se conoce como aforo o medicin de caudales.
Este caudal depende directamente del rea de la seccin transversal a
la corriente y de la velocidad media del agua. La frmula que
representa este concepto es la siguiente: = . Donde: Q = Caudal o
Gasto. A = rea de la seccin transversal. V = Velocidad media del
agua en el punto.
5. METODO DEL CORRENTMETRO En este mtodo la velocidad del agua
se mide por medio de un instrumento llamado correntmetro que mide
la velocidad en un punto dado de la masa de agua. Existen varios
tipos de correntmetros, siendo los mas empleados los de hlice de
los cuales hay de varios tamaos; cuando ms grandes sean los
caudales o ms altas sean las velocidades, mayor debe ser el tamao
del aparato. Cada correntmetro debe tener un certificado de
calibracin en el que figura la formula para calcular la velocidad
sabiendo l numero de vueltas o revoluciones de la hlice por
segundo.
6. v = a n + b Donde: V es la velocidad del agua, en m / s n es
l numero de vueltas de la hlice por segundo. a es el paso real de
la hlice en metros. b es la llamada velocidad de frotamiento en m /
s El Correntmetro mide la velocidad en un punto, para obtener la
velocidad media de un curso de agua se deben en ciertos casos,
medir la velocidad en dos, tres o ms puntos, a diversas
profundidades a lo largo de una vertical y a partir de la
superficie del agua.
7. METODO DEL FLOTADOR Se utiliza cuando no se tiene equipos de
medicin y para este fin se tiene que conocer el rea de la seccin y
la velocidad del agua Para medir la velocidad se utiliza un
flotador con el se mide la velocidad del agua de la superficie,
pudiendo utilizarse como flotador cualquier cuerpo pequeo que
flote: como un corcho, un pedacito de madera, una botellita
lastrada, Este mtodo se emplea en los siguientes casos: A falta de
correntmetro. Excesiva velocidad del agua que dificulta el uso del
correntmetro. Presencia frecuente de cuerpos extraos en el curso
del agua, que dificulta el uso del correntmetro. Cuando peligra la
vida del que efecta el aforo. Cuando peligra la integridad del
correntmetro.
8. l calculo consiste en Q = A x v v = e / t v es la velocidad
en m / s e espacio recorrido en m del flotador t tiempo en segundos
del recorrido e por el flotador A rea de la seccin transversal Q
Caudal
9. Mtodo Volumtrico. Se emplea por lo general para caudales muy
pequeos y se requiere de un recipiente para colectar el agua. El
caudal resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el
recipiente entre el tiempo que transcurre en colectar dicho
volumen. Q = V / T DONDE: Q= Caudal m3 /s V =Volumen en m3 T
=Tiempo en segundos
10. Mtodo Qumico. Consiste en incorporacin a la corriente de
cierta sustancia qumica durante un tiempo dado; tomando muestras
aguas abajo donde se estime que la sustancia se haya disuelto
uniformemente, para determinar la cantidad de sustancia contenida
por unidad de volumen.
11. AFORO CON VERTEDEROS. Se utilizan principalmente en la
medicin de caudales en pequeas corrientes, en canales artificiales
y de laboratorio; su uso en corrientes naturales es muy
restringido. Un funcionamiento tpico de un vertedero para aforar
corrientes naturales se muestra en la Figura.
12. AFORO CON MEDIDAS DE LA SECCION Y PENDIENTE Parte el
anlisis de la frmula de velocidad propuesta por Manning: V = 1/n *
R^ * S^, donde n es el coeficiente de rugosidad de Manning, R radio
hidrulico y S pendiente del pelo de agua. Requiere de un tramo del
ro lo mas recto posible, uniforme en la conformacin de la seccin de
escurrimiento, dos secciones especficas y la medicin de la altura
hidromtrica del ro en el lugar.
13. Con el promedio de las 2 secciones y los 2 radios
hidrulicos, calculando la pendiente con el desnivel de agua
dividido la longitud de separacin entre secciones, y considerando
que el delta h es la suma de la altura de agua mas altura de
velocidad mas la altura de turbulencia, despreciando estas ltimas
por poca significacin, se puede calcular el caudal multiplicando la
seccin de escurrimiento promedio por la velocidad segn Manning. La
precisin se obtiene con la seguridad de definicin del coeficiente
de rugosidad n.
14. PROCEDIMIENTO. Seleccionado del rio sorteado por el docente
Reconocimiento de terreno donde se va a trabajar de un promedio de
longitud de 60 metros linales Punto de muestreo.
15. Medicin de los 60 metros del cual se va a aforar Medicin de
de la longitud del seccin de aforo no mayor a 30 metros tramo
1
16. Medicin de terreno cada medio metro para la medicin de
profundidad mxima de perfil tramo 1 Se encontr una altura no mayor
a 40 cm. Medicin de terreno a 30 metros tramo 2
17. Medicin a 30 metros Medicin de la longitud tramo 3
18. Medicin del caudal primero se toma el tiempo de salida El
tiempo de recorrido
19. Tiempo de recorrido de una longitud de 60 metros Tiempo
finalizado o de llegada
20. Calculo del rea Calculo de la primera seccin: =
0+13.4+19.6+23.6+38.2+26.7+26.3+12.4+9.1+7.8+4.6+4.4+7.9+9.8+9.4+8.9+9.3+8.2+5.4+4.0+1.9+0
22 = 250.9 22 = 11.4045cm = 0.1140m = = 0.1140 11m = 1.254 2
21. Calculo de la segunda seccin:
0+4.7+14.2+29.2+47.0+43.1+39.5+34.6+34.0+32.5+30.1+31.5+30.2+29.8+29.8+27.1+28.4+27.3+24.6+22.1+13.9+7.4+0
23 = 581 23 = 25.26cm = 0.2526m = = 0.2526 10.8 = 2.728
23. AREA PROMEDO A= 3.6231+2.728+1.254 3 = 7.60512 3 =2.5350m2
Calculo de la velocidad t=453.54=293.54 e=60m V= = 60 293.54"
=0.2044m/s vmedia=0.5X0.2044=0.1022m/s Calculo del caudal Q=VxA
Q=0.1022m/s X 2.5350m2 Q=0.2591m3/s Q=259 lt/s
24. OBSERVACIONES. Se escogi una zona de aforamiento baja para
que de esta manera se pueda hallar de una manera ms sencilla el rea
de la seccin transversal. Se midi el rea de la seccin tomando la
profundidad de todo el tramo de la seccin transversal cada 0.5m Se
hicieron 3mediciones de velocidad en un tramo de 90m. Con los datos
obtenidos se pudo hallar el caudal (Q), con la siguiente formula:
=
25. RECOMENDACIONES Tanto aguas abajo como aguas arriba, la
estacin de aforo debe estar libre de la influencia depuentes,
presas o cualquier otras construcciones que puedan afectar las
mediciones. El cauce del tramo recto debe estar limpio de malezas o
matorrales, de piedras grandes, bancosde arenas, etc. para evitar
imprecisiones en las mediciones de agua. Estos obstculos hacenms
imprecisas las mediciones en pocas de estiaje. Para lograr un mejor
clculo del rea de la seccin transversal se deber contar con una
cinta mtrica que se encentre en buen estado Para lograr una mejor
medicin de la velocidad se deber corregir por el factor de
correccin que en este caso ser 0.17.