aforo caudal
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AFORAMIENTO
ING. KENNEDY R. GOMEZ TUNQUE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA
E.A.P DE CIVIL (HUANCAVELICA)
Antecedentes Desde hace varios siglos el ser humano ha
tenido la necesidad de medir el
comportamiento físico del agua en
movimiento o en reposo. Es por ello que ha
inventado muchos aparatos que registran la
velocidad, la presión, la temperatura y el
caudal. El caudal Q, se define como
el volumen de agua “V”, que
pasa por una sección en un
determinado tiempo t, es
decir:
tQ
Aforar, es medir un caudal. En
hidrología superficial puede ser
necesario medir desde pequeños
caudales (unos pocos litros/seg)
hasta grandes ríos con caudales
de centenares o miles de m3/seg.
¿QUE ES AFORAR?
Distinguimos dos tipos de aforo:
• Aforos Directos: Con algún aparato o
procedimiento medimos directamente el
caudal.
• Aforos indirectos: Medimos en el nivel de
agua en el cauce, y partir del nivel estimamos
el caudal.
Para medir el caudal
diariamente o de un modo
continuo en diversos puntos de
una cuenca se utilizan los aforos
indirectos, por eso también se
les denomina continuos.
Aforos Directos
Molinete: Mide la velocidad de la corriente
en varios puntos de la misma vertical y en
varias verticales de la sección del cauce. A la
vez que se miden las velocidades se mide la
anchura exacta del cauce y la profundidad en
cada vertical, lo que nos permite establecer la
sección con bastante precisión.
Aforos químicos: Su
fundamento es el siguiente: Si
arrojamos una sustancia de
concentración conocida a un cauce,
se diluye en la corriente, y aguas
abajo tomamos muestras y las
analizamos, cuanto mayor sea el
caudal, más diluídas estarán las
muestras analizadas.
Aforos Indirectos
Escala Limnimétricas: Se trata de
escalas graduadas en centímetros y
firmemente sujetas en el suelo. En cauces
muy abiertos suele ser necesario instalar
varias de manera que sus escalas se
sucedan correlativamente. Es necesario
que un operario acuda cada día a tomar
nota de la altura del agua.
Limnígrafos: Miden el nivel guardando un
registro gráfico o digital del mismo a lo largo
del tiempo. El gráfico que proporcionan (altura
del agua en función del tiempo) se denomina
limnigrama. No solamente evitan la presencia
diaria de un operario, sino que permiten
apreciar la evolución del caudal dentro del
intervalo de 24 horas.
AFORO CON FLOTADORES (Area – velocidad)
Son los más sencillos de realizar, pero también
son los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda
limitado a situaciones donde no se requiera
mayor precisión. Con este método se pretende
conocer la velocidad de la sección para ser
multiplicada por el área, y conocer el caudal,
según la ecuación de continuidad.
Q=velocidad x área
Para la ejecución del aforo se procede de la
siguiente forma.
PROCEDIMIENTO DEL AFORO:
Se toma un techo de la corriente de longitud L;
se mide el área A de la sección, y se lanza un
cuerpo que flote, aguas arriba de primer punto
de control, y al paso del cuerpo por dicho punto
se inicia la toma del tiempo que dura el viaje
hasta el punto de control corriente abajo.
SECCION DE RIO
Calculo de la Velocidad
• La velocidad superficial de la corriente
Vs, se toma igual a la velocidad del
cuerpo flotante y se calcula mediante la
relación entre el espacio recorrido L, y el
tiempo de viaje t.
p
st
Lv
p
st
Lv
L: distancia entre el punto
de inicio y el punto de
control.
tp: tiempo promedio de las
muestras lanzadas.
n
t
n
ttttt n
n
np
1321 ...
Punto de inicio
Punto de Control
Vs: Velocidad superficial.
SECCION DE RIO
2222
332211
4321
d
n
xdd
n
xdd
n
xd
n
xA
AAAAA
• De donde:
321 dddn
xA
1
1
n
i
idn
xA
Y generalizando la expresión
para “di” tirantes, tenemos:
FUNDAMENTO TEORICO:
• De donde:
1
1
n
i
idn
xA
X: Anchura del espejo del
agua.
n: Numero de segmentos en
que se divide el espejo.
di: Profundidad de agua o
tirante y se debe observar (n-1)
tirantes, para (n) segmentos en
una sección.
PUNT
O
DISTANCIA
(m) a:
TIRANT
E (m)
PUNT
O
DISTANCIA
(m) a:
TIRANT
E (m)
1 0.30 0.045 10 3.00 0.65
2 0.60 0.10 11 3.30 0.68
3 0.90 0.14 12 3.60 0.65
4 1.20 0.27 13 3.90 0.60
5 1.50 0.35 14 4.20 0.55
6 1.80 0.40 15 4.50 0.50
7 2.10 0.45 16 4.80 0.40
8 2.40 0.48 17 5.10 0.30
9 2.70 0.50
Ejemplo:
Seccionamiento
(Area)
Q = V x A
Por lo tanto el
caudal será:
Q : Caudal
V : Velocidad
A : Area
