Medicion Del Caudal de Un Rio

I.-INTRODUCCION

A todos los métodos para medir un caudal de agua, se les denomina tipos de aforo, se pueden clasificar en tres grupos tales como los métodos directos, los métodos que se calculan en función del Área y de la velocidad que tenga una determinada sección y los métodos que utilizan contracciones, y que en si nos ayudaran a determinar los caudales según la necesidad de calculo y del espacio donde se realice, utilizando el método adecuado, así como el procedimiento que se debe realizar para llevar a cabo cualquiera de ellos. Además en la distribución del agua de riego, la Hidrometría tiene como objetivo principal, medir y registrar los caudales de agua que son captados, derivados y distribuidos a los usuarios, a través de los sistemas de riego.

II.-OBJETIVOS

Objetivo General:

Llegar a identificar los diferentes tipos de aforamiento que existen, para una determinada sección, para aplicarlos en la vida diaria.

Objetivos Específicos:

Determinar los diferentes tipos de aforamiento.

Identificar los pasos a seguir para aplicar en cada tipo de aforamiento.

Conocer cual es el tipo de aforamiento que se necesita para cada necesidad en el campo profesional.

Determinar el caudal de un río o la cantidad de agua que esta pasando por un determinado punto en la sección del río.

III.-IMPORTANCIA

La medición o aforo de agua del rio de cualquier curso de agua es importante desde los puntos de vista, como:

Saber la disponibilidad de agua con que se cuenta.

Distribuir el agua a los usuarios en la cantidad deseada.

Saber el volumen de agua con que se riegan los cultivos.

Poder determinar la eficiencia de uso y de manejo del agua de riego.

2012E.A.P.INGENIERIA HIDRAULICA

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IV.-MARCO TEORICO

Caudal: Cuando se mide el agua que pasa por un rio, por una tubería, por una sección normal de una corriente de agua, o cuando se mide el volumen de agua que produce un pozo o una mina o la que entra o sale a una planta de tratamiento en unidad d tiempo se le conoce como caudal.

Aforar: Significa determinar el gasto que escurre a través de un curso natural o de un canal artificial de agua.

La Hidrometría: Se encarga de medir, registrar, calcular y analizar los volúmenes de agua que circulan en una sección transversal de un río, canal o tubería en la unidad de tiempo.

Sistema Hidrométrico: Es el conjunto de actividades y procedimientos que permiten conocer los caudales de agua que circulan en los cauces de los ríos y canales de un sistema de riego, con el fin de registrar, procesar y programar la distribución del agua. El sistema hidrométrico tiene como soporte físico la red hidrométrica.

Red Hidrométrica: Es el conjunto de puntos de control ubicados estratégicamente en el sistema de riego.

Puntos de Control: Son los lugares donde se registran los caudales de agua que circulan por una sección hidráulica que pueden ser: estaciones hidrométricas, estructuras hidráulicas, compuertas, caídas, vertederos, medidores Parshall, RBC, ASC (Aforador Sin Cuello), miras, etc.

Registro hidrométrico: Es la recopilación de todos los datos de caudales que circulan por la sección de un determinado punto de control.

Dependiendo de la ubicación del punto de control, los registros pueden ser:

De caudales en ríos. De salidas de agua de reservorios. Caudales captados y entregados al sistema de riego.


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A.-MEDICIÓN DE AGUA

Es la cuantificación del caudal de agua que pasa por la sección transversal de un conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua; también se le conoce como aforo caudal de agua.

Para cuantificar el caudal de agua se puede utilizar la siguiente fórmula:

Donde:

Q = Caudal o Gasto (m3/s) A = Área de la sección transversal (m2) V = Velocidad media del agua en la sección hidráulica (m/s)

B.-MÉTODOS DE MEDICIÓN

1.-Velocidad y Sección: Es uno de los métodos más utilizados; para determinar el caudal se requiere medir el área de la sección transversal del flujo de agua y la velocidad media, se aplica la siguiente fórmula:

Donde:

Q = caudal del agua (m3/s). A = área de la sección transversal. V = velocidad media.

Generalmente, el caudal (Q) se expresa en litros por segundo (l / s) o metros cúbicos por segundo (m3/ s.)

2.-Estructuras hidráulicas: Para la medición de caudales también se utilizan algunas estructuras especialmente construidas, llamadas medidores o aforadores, cuyos diseños se basan en los principios hidráulicos de orificios, vertederos y secciones críticas.


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Orificios:

La ecuación general del orificio es:

Donde:

Q = caudal (m3/s) C = coeficiente. A = área (m2). G = gravedad (m/s2). h = tirante de agua (m).

Vertederos:Pueden ser de cresta ancha o delgada y pueden trabajar en flujo de descarga libre, sumergida o ahogada. La ecuación general de los vertederos es:

Donde:

Q = caudal (m3/s). K,N = coeficiente. L =longitud de cresta (m). H = tirante de agua.

Sección Crítica:Es el paso del agua de una sección ancha hacia una más estrecha, que provoca un cambio del régimen, donde es posible establecer la relación tirante - gasto.La ecuación general utilizada es:

Donde:

Q = caudal (m3/s). K,N = coeficiente. B = ancho de garganta (m) H = tirante (m).


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3.-Método Volumétrico: Se emplea por lo general para caudales muy pequeños 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.

Donde:

Q = caudal (l/s). V = volumen (l). T = tiempo (s).

4.-Método Químico: Consiste en incorporación a la corriente de cierta sustancia química 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.

5.- Método del tubo de Pitot: este método fue empleado por primera vez por el físico francés Pitot en 1730 en el rio Sena.

Un tubo de Pitot consiste en un tubo de material transparente con una extremidad doblada en dirección de la corriente del agua, como muestra la figura.


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V.-MEDICION DEL CAUDAL DEL RIO CHONTA POR EL METODO DE PITOT

1. UBICACIÓN : Caserío Otusco

S: 7º07’36.74”

W: 78º27’17.41”

ALTITUD: 2713 msnm.

PROCEDIMIENTO A SEGUIR:

Se elige un tramo recto de rio en sentido longitudinal.

Elegir la sección transversal del rio dentro del tramo recto más o menos uniforme.

Colocar estacas en ambas orillas del rio y tender un cordel que esta nivelado.

Ubicar el punto 1 y llevarlo al cordel con plomada.

Dividir el cordel con puntos marcados cada 30 ó 50 centímetros li.

Buscar el centro de cada franja en la parte superior del agua (a,b,c,d…….,etc.).

Medir la altura de cada franja (hi).

Obtener el área de la franja.

Usar el tubo pitot y medir Δh, cuando se introduce en el centro de la c/franja (a,b,c,d…., etc.) y tomar dos medidas de la, una a 20% de hi y al 80% de hi.

Calcular la velocidad media , el área y el caudal de cada franja de la siguiente manera.


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