Caudales

Determinar el caudal, velocidad y área del rio pamplonita en un punto determinado por medio del aforo con molinete.

Conocer cada parte del equipo y funcionamiento del molinete

Obtener datos que nos permitan determinar de manera experimental la velocidad y profundidad del rio pamplonita.

La medición del caudal por el método de aforo con molinete se explica con referencia a la profundidad del río en la sección transversal se mide en verticales con una barra. Al mismo tiempo que se mide la profundidad, se hacen mediciones de la velocidad con el molinete en uno o más puntos de la vertical.

La medición del ancho, profundidad y velocidad permite calcular el caudal correspondiente a cada segmento de la sección transversal. La suma de los caudales de estos segmentos representa el caudal total.

La medición de la sección transversal nos brinda exactitud de las mediciones del caudal, que depende en gran parte del número de verticales que se hagan durante las observaciones de la profundidad y la velocidad. Las verticales de observación deben localizarse de modo que se pueda definir debidamente. El ancho del cauce y la distancia entre las verticales deben ser obtenidos por mediciones hechas a partir de un punto fijo de referencia que deberá hallarse en el mismo plano de la sección transversal.

La práctica se realizó con el fin de determinar el caudal en un punto cualquiera del rio pamplonita para hallar dicho caudal como primero se halló la velocidad,que se determinó uno o más en cada vertical contando las revoluciones obtenidas por el hidrómetro en un lapso de 50-60 segundos, para finalmente por medio de cálculos matemáticos obtener el dato numérico al cual equivale el caudal.

Buscar el sitio adecuado para medir el caudal

Revisar equipos

Medir ancho del rio

Hacer las divisiones de la sección transversal del rio

Realizar el cálculo para introducir el molinete a una profundidad adecuada

Tomar los datos de velocidad del rio

Hacer el procedimiento para cada área del rio

Realizar los cálculos para obtener el caudal del rio

AFORO DEL AGUA.

“Aforar” el agua consiste en medir el caudal del agua. En vez de “caudal” también se puede emplear los términos “gasto”, “descarga” y a nivel de campo “riegos”.

Importancia

La medición o aforo de agua del río o de cualquier curso de agua es importante desde diferentes 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.

Métodos de aforo

Son varios los métodos que se pueden emplear para aforar el caudal del agua, estando la mayoría de ellos basados en la determinación del área de la sección mojada transversal y la velocidad media, para lo cual se utiliza la fórmula clásica:

Q = A x v

donde:

Q = caudal en m3/s.

A = Área de la sección mojada transversal en m2.

v = velocidad en m/s.

Los métodos más utilizados, que explicaremos a continuación, son los siguientes:

- aforo con correntómetro.

- aforo con limnímetros y limnígrafos.

- aforo con flotadores.

AFORO CON MOLINETE O CORRENTÓMETRO.

El principio de la medición de velocidad con molinete es el siguiente: Supóngase un molinete puesto en un punto de una corriente que tiene una velocidad V. La longitud S, es el recorrido de una partícula fluida moviéndose a lo largo del contorno completo de la línea que determina una vuelta de la hélice. La situación es análoga al suponer quieta el agua y el molinete desplazándose

a través de ésta con velocidad V. Para un desplazamiento S, la hélice también dará una vuelta.

Para un movimiento uniforme,

El espacio, S, recorrido por la hélice, o por la partícula líquida a través de ésta, se representa por el número de rotaciones, N, que da el molinete en t segundos.

Luego

Como existen fricciones en las partes mecánicas del aparato, es necesario introducir un coeficiente de corrección, b.

Entonces

Y haciendo , la frecuencia de giro, se tiene: V=b*n

Con la sensibilidad del aparato se hace sentir a partir de determinada velocidad mínima, a, que en general, es del orden de 1 cm/s, por debajo de la cual el aparato no se mueve, la ecuación del aparato se transforma en:

V= a+ b*n

Ecuación que corresponde a una línea recta. Los aparatos vienen con su respectiva ecuación de calibración, dependiendo del tipo de molinete y de la casa productora, o tabuladas las velocidades en función del número de revoluciones por minuto.

AFORO POR VADEO

Para determinar el caudal en un río se utiliza una técnica denominada aforo, la cual consiste en dividir el ancho total de la corriente en un número conveniente de secciones y la velocidad media en cada sección se pueden medir utilizando un molinete. Estas mediciones se pueden efectuar por vadeo cuando los ríos son pocos profundos.

Se ha observado que la velocidad media V en una sección ocurre aproximadamente a 0.6 D, medida desde la superficie del agua, por lo tanto la velocidad se mide a ese nivel con el molinete. Sin embargo cuando la profundidad D en la sección es = > 0.5 m se recomienda utilizar el promedio de las velocidades medidas a 0.2D y 0.8D.

Si realizamos un aforo por vadeo, podemos determinar el caudal de la siguiente manera.

La velocidad media es el valor único medido o el valor promedio de las dos velocidades observadas en cada estación. En ambas orillas del río (estaciones en los extremos) se utiliza 1/3 de V de la velocidad registrada en las estaciones adyacentes.

El ancho correspondientes a cada estación es la diferencia entre las distancias a los puntos medios entre cada estación, con excepción de los extremos donde se utiliza el punto medio entre la estación adyacente y la estación

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