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5/9/2018 CONTENIDO agua - slidepdf.com

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CONTENIDO

Capítulo 1Generalidades

Capítulo 3 Estimaciones del caudal deagua

Capítulo 2 Estimaciones de lasnecesidades de agua

Capítulo 4 Estimaciones del agua que seva a almacenar

1. GENERALIDADES

1.0 Pluviosidad1.1 Infiltración y escurrimiento del agua de lluvia1.2 ¿Qué sucede con el agua que se infiltra en el suelo?1.3 Los manantiales y los pozos son fuentes de agua infiltrada1.4 ¿Qué ocurre con el agua de escurrimiento?1.5 Pantanos, lagos y arroyos son fuentes de agua de escorrentÍa1.6 Cuencas de captación y redes de arroyos

1.7 Necesidades de agua para un estanque piscícola1.8 Suministro de agua de un estanque piscícola

La capa freática como proveedora de aguaOtras fuentes de abastecimiento de agua: manantiales, arroyos y ríosMedida del caudal de aguaCuándo hay que construir un embalse

2. ESTIMACIONES DE LAS NECESIDADES DE AGUA

2.0 Agua para Ilenar el estanqueCómo calcular el área de la superficie del estanqueCómo calcular la profundidad media del agua del estanque cuando está vacioCómo calcular la profundidad media del estanque cuando está IlenoCómo calcular el volumen de agua en el estanque

2.1 Pérdidas de agua por infiltración

Cómo calcular las pérdidas de agua causadas por la infiltraciónReducción de las pérdidas de agua por infiltración medíante la pudelación

Cómo calcular el agua que se necesita para el pudelado y las pérdidas de aguapor infiltración después de pudelar

ftp://ftp.fao.org/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6705s/x6705s00.htm#1




ftp://ftp.fao.org/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6705s/x6705s01.htm


ftp://ftp.fao.org/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6705s/x6705s00.htm#top










2.2 Pérdidas de agua por evaporación

Velocidades de evaporaciónVelocidades de evaporación por cubetas de Clase ACómo calcular las pérdidas de agua por evaporación empleando velocidades

de evaporación de la cubeta de Clase AVelocidades de evaporación por la fórmula Penman

2.3 Necesidades totales de agua

Tamaño del estanque y caudal de agua necesarioEl volumen del estanque y el número posible de estanques dependerán delcaudal de agua disponibleVolumen de cada estanque que se va a construir Número de estanques que se van a construir Planificación de la expansión futura

Pérdidas por infiltración y evaporación

3. ESTIMACIONES DEL CAUDAL DE AGUA

3.0 Introducción3.1 Estimación rápida aproximada3.2 Método del cubo3.3 Método del flotador

Preparación de un flotador

Dónde medír Determine la velocidad medía del aguaAverigüe la anchura medíaAverigüe la profundidad medíaCalcule el caudal de agua

3.4 Método del flotador y la sección transversal

Dónde tornar las medidasAverigüe la sección transversal medíaAverigüe la velocidad medía del agua

Calcule el caudal de agua

3.5 Método del colorante y la sección transversal3.6 Métodos de presa

Qué es una presaVentajas e inconvenientes de las presasDónde construir la presaCómo elegir el tipo de presaCómo proyectar una presa triangular Cómo disertar una presa rectangular

Cómo construir e instalar una presa






En un arroyo de agua corrienteDesviando el agua

Posición de la presa en un arroyoConstrucción de una presa de madera

Presa triangular Presa rectangular

Cómo construir una entalladura rectangular:

Láminas de metalPlancha acanalada de tejado

Construcción de una presa con otros materiales

Preparación de un punto aguas arriba para medir la altura cuando se hadesviado el aguaPreparación de un punto aguas arriba para medir la altura cuando no se hadesviado la corriente de agua

Mantenimiento de una presaCómo calcular el caudal de agua empleando una presa

Presa triangular Presa rectangular

3.7 Flujo de agua por un tubo recto3.8 Flujo de agua por un sifón

Cómo hacer un sifónCómo funciona un sifón

4. ESTIMACIONES DEL AGUA QUE SE VA A ALMACENAR

4.0 Cantidad de agua que se va a almacenar

Su fuente suministra agua durante todo el añoSu fuente se seca por completo en ciertos momentos del añoPérdidas de agua por infiltración y evaporación de un embalse

4.1 Selección del lugar para un embalse4.2 Determinación de las características de un embalse

Estimación del volumen de un embalse sin vertederoEstimación del volumen de un embalse con vertedero

1. GENERALIDADES






1.0 Pluviosidad

El origen del agua dulce es la lluvia, yésta varía con la situación geográfica y elclima. La geografia y el clima influyen en

la cantidad de lluvia y en la estación enque cae. Como resultado de la geografíay el clima, la pluviosidad en un lugar determinado puede concentrarse duranteunos pocos meses o bien durar todo elaño.

En las regiones tropicales, como lasabana africana y las zonas de monzónasiáticas, la pluviosidad generalmente seconcentra en una estación.

En las regiones ecuatoriales, como losbosques higrófitos de Africa, el ExtremoOriente, Asia y Sudamérica, laprecipitación se distribuye más

uniformemente a lo largo del año, conuna o dos estaciones de lluviasespecialmente intensas.

1.1 Infiltración y escurrimiento

del agua de lluvia

Cuando llueve, el agua que Ilega ala superficie del suelo se infiltra enéste o se escurre por su superficie.Parte del agua que se infiltra en elsuelo la absorben las capassuperiores, y parte lo atraviesa yIlega a las capas más profundas. Laparte del agua que no se puedefiltrar se escurre a lo largo de lasuperficie del suelo.



El grado de penetración oescurrimiento del agua dependeráde la permeabilidad de la superficiedel suelo, la presencia de

vegetación y la topografía local.

Permeabilidad de la superficie

del suelo

Cuanto más permeable es el suelo másfácilmente se infiltra el agua. En algunoscasos la superficie puede ser completamente impermeable (por ejemplo, cuando es rocosa) y la lluvia no

sólo no se filtra, sino que se escurrirá.

Intensidad de la pluviosidad

Si la lluvia es poco intensa, habrá menosescurrimiento y más infiltración.Si la lluvia es más intensa, habrá más

escurrimiento y menos infiltración

Si la lluvia es inferior a la que el suelopuede absorber, se filtrará toda y nohabrá escurrimiento.



Presencia de vegetación

La presencia de vegetación durante unapluviosidad intensa puede influir muchoen la infiltración del agua. Las ramas ylas hojas de los árboles contribuyen areducir la intensidad de la precipitación ola velocidad del agua según cae ypermitir una mayor infiltración en el suelo.Cuanto más vegetación haya, menor será el escurrimiento.

Topografía local

Cuando el agua cae en una superficie

plana en la que el suelo no permitirá quese filtre toda inmedíatamente, seformarán charcos. Con el tiempo, partedel agua de los charcos se infiltrarálentamente. El agua que no se filtre seevaporará.

Cuando la lluvia cae en un terrenopendiente y no se filtra inmedíatamente,se escurrirá siguiendo la pendiente paraformar pequeños arroyos en los valles.

1.2 ¿Qué sucede con el agua que se infiltra en el suelo?El agua que se infiltra en el suelo puede

ser absorbida en cantidades limitadas por éste, según su espesor y composición.Cuanto más arcilla contenga, más aguaretendrá, pero la arcilla no absorbe elagua rápidamente.

Recuerde: el agua penetra lentamente en

los suelos arcillosos, pero éstos puedenretener más que los arenosos. El aguapenetra rápidamente en los suelosarenosos, pero éstos retienen menos quelos arcillosos.





Parte del agua que ha sidoabsorbida por el suelo la usaránlas plantas y parte se evaporará

en la superficie del suelo. La queno ha sido absorbida por el suelopenetra en el subsuelo. Lavelocidad y profundidad a que lohace dependen de lacomposición, estructura y capasdel subsuelo y de la estructura de las formaciones rocosas debajo. Por tanto, y según loanterior, la profundidad a que seencuentra el agua en el suelovariará de unos pocos

centímetros a muchos metros.

Cuando las formaciones rocosas debajodel subsuelo son porosas, el agua puedepenetrar a grandes profundidades,haciendo difícil Ilegar hasta ella.

Cuando las formaciones de rocas debajodel subsuelo son impermeables, el aguano puede penetrar a gran profundidad, seacumulará encima de las rocas y serámás fácil Ilegar a ella.









El agua subsuperficial que no hasido absorbida por el suelo se Ilamaagua subterránea. El nivel al que seencuentra el agua subterránea en elsuelo se Ilama capa freática. Cuandola capa freática es lo bastante altapara salir por la superficie en lugaresbajos, se forma un pantano, un lagoo un arroyo (véase la Sección 1.5).

1.3 Los manantiales y los pozos son fuentes de agua infiltradaCuando el agua que se encuentraencima de una capa de rocaimpermeable (véase supra) entra en unacapa permeable como de arena o grava,

comenzará a infiltrarse en esta capa. Talcapa portadora de agua se Ilama unacuífero. Si el acuífero llega a lasuperficie del suelo, el agua que acarreasurgirá de éste. Esto se denomina unmanantial.

El período durante el cual el agua fluyede un manantial puede variar, porqueaquélla puede moverse por un acuíferobastante rápidamente o puede tardar más tiempo, según la topografía.

La cantidad e intervalo del caudal deun manantial también dependerá dela lluvia, cómo se distribuye ésta a lolargo del año, y las dimensiones dela zona que alimenta el manantial deagua de lluvia.

Cuando un acuífero está próximo ala superficie del suelo, pero no loatraviesa, puede ser posible llegar al

agua excavando un agujero, que seIlama pozo.

ftp://ftp.fao.org/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6705s/x6705s01.htm#1a




Cuando un acuífero está lejos de lasuperficie del suelo y no basta unaexcavación, se puede alcanzar el aguamedíante una perforación.

Cuando un acuífero queda atrapadoentre dos capas impermeables quedebido a la topografía forman unapendiente en el suelo, el agua queacarrea descenderá y quedarásometida a presión. Cuanto másdescienda el agua atrapada, mayor será la presión que se cree.

Si la capa impermeable superior está

fracturada, el agua a presión esforzada hacia arriba. Si la presión eslo bastante grande para fracturar lasuperficie, el agua saldrá del suelo.Esto se Ilama un manantial artesiano.Si la presión no es lo bastante grandey el agua permanece debajo de lasuperficie, es posible Ilegar a ellaexcavando o perforando un agujero.Esto se Ilama un pozo artesiano.

1.4 ¿Qué ocurre con el aguade escurrimiento?

Cuando el suelo está en pendiente,el agua se escurre a lo largo de lasuperficie y Ilega a los lugaresadyacentes bajos. El exceso deagua subterránea en el suelotambién tiende a dirigirse hacia loslugares bajos. Si el nivel del aguasubterránea es lo bastante alto, el

escurrimiento se quedara encimadel suelo. Este es un ejemplo delnivel freático que sube por encima



de la superficie del suelo.

1.5 Pantanos, lagos y arroyos son fuentes de agua de escorrentía

Cuando el agua se queda encima de lasuperficie en lugares bajos conescurrimiento natural escaso o nulo, y conpoca o ninguna pendiente natural en latierra, se forma un pantano o un lago.

Cuando el agua se queda encima de lasuperficie en lugares bajos con un buendesagüe natural y un suelo en pendiente,se forma un arroyo.

El efecto de la infiltración de aguasubterránea en masas de aguasuperficial es gradua y dificil de observar.

El efecto del escurrimiento del agua de lasuperficie en másas de agua desuperficie es más fácil de observar.Inmedíatamente después de unatormenta, por ejemplo, el nivel del aguade pantanos, lagos y arroyos puedeincrementar rápidamente como resultadodel escurrimiento.

1.6 Cuencas de captación y redes dearroyos

Los arroyos los alimentan la infiltración deagua subterránea y el escurrimiento delagua de la superficie de zonas adyacentesque forman pendiente hacia el canal delarroyo. La superficie total de tierra que

alimenta un arroyo se denomina cuenca

El límite de una cuenca colectora lodefinen las lomas de las colinas másaltas entre los valles de los arroyos. Lalluvia que cae en un lado de una lomase escurrirá hacia un valle y la que caigaen el otro lado lo hará hacia el vallesiguiente.



colectora o de captación de ese arroyo.

Según los arroyos van fluyendo, puedenunirse con otros procedentes de otros

valles y formar una red de arroyos. Eltamaño de los arroyos aumenta según lohacen las redes de arroyos y puedentransformarse en grandes arroyosIlamados ríos.

El agua de que se dispone en un lugar cualquiera de una red de arroyos,es el

total que suministran todas las cuencascolectoras aguas arribade ese lugar. Al seleccionar un lugar pararecoger agua, por ejemplo construyendouna presa, una distancia muy cortaaguas arriba o abajo en la red de arroyospuede tener un gran efecto en la cantidadde agua disponible.







Ejemplo

Usted dispone de una red dearroyos formada por seiscuencas colectoras, 1 a 6.

En el punto A el agua lasuministran las cuencascolectoras 3, 4 y 5.En el punto B, que está a muypoca distancia aguas arriba delpunto A, el agua sólo lasuministra la cuenca colectora4. .

1.7 Necesidades de agua paraun estanque piscícola

Para un estanque piscícola, senecesitará una cantidad inicial deagua para Ilenarlo. Esta cantidaddebe ser igual al volumen requerido del estanque.

Cuando se haya Ilenado elestanque, se perderá una ciertacantidad de agua por infiltración enel suelo, a través del fondo y orillasdel estanque y por el sistema dedesagüe. El agua que se pierde deesta manera se Ilama infiltración.

La cantidad total de agua necesariapara la piscicultura puededeterminarse sumando lo siguiente:

• el volumen del estanque alcomienzo del período decrecimiento de los peces;

• las pérdidas por infiltracióndurante el período decrecimiento;

• las pérdidas por evaporación










durante el período decrecimiento.

1.8 Suministro de agua de unestanque piscícola

Necesitará un suministro de aguasuficiente para Ilenar el estanque de lasdimensiones que desea construir, tenerloIleno durante un período de tiemporazonable, compensar las pérdidas por infiltración y evaporación mientras crecenlos peces, y poder emplear su estanquecontinuamente durante todo el año.

La capa freática como

proveedora de agua

Lo mejor es evitar el empleo del nivelnatural del agua en el suelo para Ilenar suestanque. Según el lugar donde esté, lacapa freática tiende a fluctuar mucho deestación en estación, lo que hará dificilregular el nivel en su estanque, manejarlo

y recolectar los peces.

En la estación seca, cuando el nivel de la

capa freática es bajo, es posible que quedepor debajo del fondo del estanque y ustedse quedará sin agua para Ilenarlo ycompensar las pérdidas por infiltración yevaporación.

En la estación húmeda, cuando el nivel de

la capa freática es alto, nopodrá vaciar el agua del estanque, por ejemplo, cuando está recolectando lospeces.





Otras fuentes de abastecimiento de agua: manantiales, arroyos y

ríosLe conviene construir el estanquemuy por encima de lasfluctuaciones estacionales de lacapa freática (cuando sea posible)y emplear una fuente de agua parasu estanque que no sea la de lacapa freática.

Si construye su estanque encima

de la capa freática, tendrá queobtener agua de una fuente másalta que el estanque. Según lasfuentes de agua de que sedisponga, puede decidir entre un

manantial, un arroyo o un río.

Después que haya elegido lafuente de agua, tendrá que estimar de cuánta dispone de esa fuenteen diversos momentos del año.Tendrá que medir el caudal de

agua.

Medida del caudal de agua

Empleando el método que se indica en laSección 3.1, se puede determinar aproximadamente el caudal de agua endiversos momentos del año. Si ve que lacantidad de agua disponible parece ser mayor que las necesidades del estanqueque quiere construir, no hacen falta otrasmedidas del agua.

Si observa que la cantidad de aguadisponible parece ser muy próxima a lasnecesidades del estanque que quiereconstruir, le conviene tomar medidas másexactas. Emplee un método más exacto(véanse las Secciones 3.2 a 3.6), paramedir el caudal de agua en diversosmomentos del año. Tiene que estar seguro de que existe agua suficientepara Ilenar su estanque y tenerlo Ilenocontinuamente durante todo el año.








Si las variaciones del caudal deagua de su fuente son tan grandesdurante todo el año que es difícildeterminar exactamente elsuministro disponible, puede Ilevar un registro anual.

Empleando uno de los métodos más exactos mida el caudal de agua por lo menos una vez al mes durante unaño. Mida el caudal el mismo día decada mes y siempre en el mismolugar del manantial, arroyo o río.Tome nota con cuidado de todas susmedidas. Con esta serie de medidaspodrá organizar mejor susactividades piscícolas.

Cuándo hay que

construir un

embalse

Si después de medir cuidadosamente el caudal deagua observa que en ciertosmomentos del año no hay

suficiente para satisfacer susnecesidades, pero que durantetodo el año el caudal total bastapara suministrar su estanque,puede construir un embalse.

Con un embalse podráalmacenar agua cuandodisponga de ella y emplearlacuando la necesite durante lasestaciones secas. La Parte 4de este manual contiene

información sobre elalmacenamiento de agua en un embalse, selección de un lugar para hacerlo y estimación del volumen de agua que tiene,




















Nota: es posible que la fuentede agua existente no abastezcala suficiente para utilizar elestanque durante todo el año.Durante la epoca en que su

suministro de agua no lepermita practicar la piscicultura,puede utilizar el fondo delestanque para obtener cultivos

de plantas.

2. ESTIMACIONES DE LAS NECESIDADES DE AGUA

2.0 Agua para llenar el estanque

Para determinar cuánta agua cabrá en suestanque cuando esté Ileno tendrá quecalcular:

• el área de la superficie del estanque;

• la profundidad medía del aguaen el estanque;

• el volumen de agua en el estanque cuando esté Ileno.

Como calcular el área de la superficie del estanque

Si el estanque es de forma cuadrada orectangular, multiplique la longitud (en metros,o m) por la anchura (en m) para encontrar elárea de la superficie (en metros cuadrados om2).

Ejemplos

10 m x 10 m = 100 m

2

15 m x 10 m = 150 m2 75 m x 25 m = 1875 m2

Si tiene un estanque grande, ustedpuede convertir el área de lasuperficiede metros cuadrados a áreas ohectáreas (ha).

100 m2 = 1 área, 10000 m2 = 100 áreas

= 1 hectárea (ha)

Ejemplos

150 m2 = 1.50 áreas780 m2 = 7.80 áreas2 758 m2 = 27.58 áreas15 350 m2 = 153.50 áreas = 1.5350ha

















Si el estanque es de forma irregular ,pero los lados son generalmenterectos, se puede encontrar el áreade la superficie dividiendo elestanque en áreas más pequeñasque pueden calcularse másfácilmente y se suman para obtener el área total de la superficie.

Prepare un plaño del área de lasuperficie del estanque con la mayor precisión posible en una hoja depapel. Divida el plano en cuadrados,rectángulos o triángulos rectos (de90°).

Nota: cuando divida la superficie deun estanque irregular grande,conviene trazar un eje xy a lo largodel plano. Puede emplear el ejecomo referencia a lo largo del cualpuede trazar sus cuadrados,rectángulos o triángulos.

Calcule el área de cada cuadrado,rectángulo o triángulo empleandomedidas exactas (en m) de lalongitud, anchura, base y altura.

• Para encontrar el área de uncuadrado, se multiplica lado por lado;

• para encontrar el área de unrectángulo se multiplica lalongitud por la anchura;

• para encontrar el área de untriángulo recto se multiplica labasepor la altura y se divide por 2.

Después que ha calculado todas lasáreas más pequeñas, súmelas para

obtener el área total de la superficie.



Si el estanque tiene una formairregular con un lado curvado, tieneque hacer aproximaciones de laparte curva para encontrar el área

de la superficie. Trace una Iínea através de la parte curva del estanquede manera que la parte exterior de laIínea sea aproximadamente igualque la interior y calcule después elárea o áreas como lo ha hechoanteriormente en está sección.

Ejemplos

Las partes exteriores y la parte interior

del estanque son aproximadamenteiguales; suponga que 1 + 2 = 3; a partir de esto puede calcular el área deanchura por la longitud.

Las partes fuera del estanque y laparte dentro de éste sonaproximadamente iguales; supongaque 2 + 3 = 4; en ese caso el áreatotal de la superficie es = ADE + FCB+ EDCF = 1a + 1b +1c

Cómo calcular la profundidad medía del agua del estanque cuando

está vacioSi el estanque no es muy grande, sepuede marcar el nivel futuro del aguacon cuerdas tendidas a través delestanque y atadas a estacas en AB, CDy EF. Las estacas se colocan en el niveldel agua previsto. Mida la profundidad envarios lugares a lo largo de cada cuerday caicule la profundidad medía del aguacomo se indica más adelante.

Si el estanque es grande y es difícil oimposible tender líneas de orilla a orilla,puede calcular la profundidad medía delagua empleando una combinación de

cuerdas cuando sea posible, o unacuadrícula como se indica en la páginasiguiente.



Cómo calcular la profundidad medía del estanque cuando está

IlenoSi el estanque es pequeño, de formaregular y tiene un fondo de pendienteconstante de un extremo al otro, entre enel agua y mida la profundidad en cuatropuntos, 1, 2, 3 y 4 del estanque. Paracalcular la profundidad media, calcule elpromedio de estas medidas.

Si el estanque es grande, de forma regular ytiene un fondo con una pendiente constantede un extremo al otro, tome más medidas.Entre en el agua y mida la profundidad ennueve o más lugares del estanque.

Si el estanque es grande, de formairregular y de fondo también irregular,construya una cuadrícula de 5 m x 5 men su superficie. Entre en el aguay midala profundidad en cada intersección dela cuadrícula. Haga un promedio detodas las medidas.

Cómo calcular el volumen de agua en el estanqueHa calculado el área de la superficie delestanque según lo indicado en las págs.20-22 y la profundidad medía del aguasegún lo indicado en las págs. 23-24. Acontinuación, empleando las cifras quehaya encontrado, puede calcular elvolumen del agua multiplicando lasuperficie en metros cuadrados (m2) por la profundidad medía del agua en metros

(m) para obtener el volumen del estanqueen metros cúbicos (m3).

Ejemplos

Area de la

superficie

(m2)

Profundidad

Medía del

agua

(m)

Volumen

del agua

(m3)

235 x 1.0 = 235450 x 1.2 = 540



AREA DE LA SUPERFICIE xPROFUNDIDAD MEDÍA = VOLUMEN

2500 x 1.5 = 3750

Nota

:1 metro cúbico (m3) = 1 000 litros (I)

.Para expresar el volumen del agua (enm3) en litros (I) multiplique por 1 000.Para expresar el volumen del agua (en I)en metros cúbicos (m3) divida por 1 000.

2.1 Pérdidas de agua por infiltración

El agua que se pierdeverticalmente a través del fondodel estanque, horizontalmente através de las paredes por infiltración y por el sistema dedesagüe del estanque, se Ilamaagua de infiltración.

Si los terraplenes de su estanqueestán bien construidos ymantenidos y su sistema dedesagüe es impermeable, lacantidad de agua perdida por infiltración horizontal será muypequeña. Sólo tendrá que calcular la infiltración vertical.

La infiltración de agua es mayor en un estanque nuevo cuando seIlena por primera vez. La

estructura del suelo del estanqueserá todavía buena y se perderáagua.

Después que el estanque haestado Ileno durante algúntiempo, el agua tiende a disgregar la estructura del suelo y los porosde éste los cierra la materiaorgánica que se acumula en elfondo, con el resultado de quedisminuirán la permeabilidad delsuelo y las pérdidas por



infiltración.

La cantidad de infiltración verticalde agua dependerá de lacomposición y estructura del

suelo del fondo del estanque. Siel suelo es tosco, como en elcaso de los arenosos, serápermeable y el agua se perderápor infiltración. Los suelos conuna buena estructura permitiránmás infiltración que los suelos demala estructura.

Cómo calcular las pérdidas de agua causadas por la infiltración

Las cifras que figuran a continuación danlas pérdidas por infiltración en milímetrosal día (mm/día) en suelos de variasclases (en su estado natural) necesariaspara calcular las pérdidas por infiltracióndurante un cierto tiempo.

Suelo de tipo

naturalPérd (mm/dfa)

Arena 25.00 - 250Legamo arenoso 13.00 - 76Legamo 8.00 - 20Legamo arcilloso 2.50 - 15Arcilla legamosa 0.25 - 5Arcilla 1.25 - 10

Ejemplo

Su estanque tiene un área de 1 500 m2.

El suelo es de légamo. Quiere averiguar la cantidad de agua que se necesita paracompensar las pérdidas por infiltracióndurante seis meses.

Las pérdidas por infiltración en el legamoen un día promedíarán 14 mm (de 8 a 20mm/día) o 0,014 m/día (infiltración) x 1500 m2 (área del estanque) = 21 m3/día.Las pérdidas por infiltración en 6 meses(180 días):

180 (días) x 21 m3/día = 3 780 m3.

Reducción de las pérdidas de agua por infiltración medíante la

pudelaciónUna manera de reducir laspérdidas de agua por infiltraciónconsiste en disgregar la estructuradel suelo del fondo del estanqueantes de Ilenarlo de agua. Esto seacostumbra hacer en los arrozalesde regadío y se denominapudelación.










En primer lugar, el suelo delestanque se satura con agua. Lacantidad de agua que se necesitainicialmente para saturar el fondo

(200-300 mm) variará un poco conel tipo de suelo. Supongamos unanecesidad uniforme de 300 mm, o0,3 m.

Cuando el agua ha empapado el suelodel fondo del estanque lo suficiente parapoder trabajar, está listo para pudelar, loque se hace con azadones, el arado otrabajando el suelo de otra maneraconveniente.

Cómo calcular el agua que se necesita para el pudelado y las

pérdidas de agua por infiltración después de pudelar

Para calcular la cantidad de aguanecesaria para el pudelado, multiplique elárea del estanque (en m2) por 0,3 m.

Ejemplo

Su estanque tiene un área de 1 500 m2.¿Cuanta agua necesitará para saturar elfondo antes de pudelarlo? Necesitará 0,3m x 1 500 m2 = 450 m3.

Las cifras que figuran a continuación dan las

pérdidas por infiltración en diversas clases desuelo (después de pudelar) necesarias paracalcular las pérdidas por infiltración delestanque durante un período de tiempo.

Tipo de suelo pudelado Pérdidas por

infiltración (mm/día)

Légamo arenoso 3-6Légamo 2-3Légamo arcilloso 1-2

Arcilla legamosa cerca de 1Arcilla cerca de 1

Ejemplo

Usted va a pudelar un estanque conun área de la superficie de 1 500m2; el fondo es legamoso; necesitadeterminar la cantidad de aguanecesaria para compensar laspérdidas por infiltración en los 6meses siguientes a la pudelación.Las pérdidas por infiltración en ellegamo pudelado en un día seránde unos 3 mm o 0,003 m/día

(infiltración) x 1 500 m

2

(área delestanque) = 4,5 m3/día.Las pérdidas por infiltración durante



6 meses (180 días) 180 (días) x 4,5m3/día = 810 m 3.

Para calcular la cantidad total de aguanecesaria para el pudelado y paracompensar las pérdidas por infiltración enlos 6 meses siguientes, sume los dosvalores.

Ejemplo

Agua necesaria para el pudelado comose ha calculado en el ejemplo de la pág.28: 450 m3.Pérdidas de agua por infiltración durante6 meses (el ejemplo anterior): 810 m3.Total de agua necesaria: 450 m3 + 810m3 = 1 260 m 3.

2.2 Pérdidas de agua por

evaporación

El agua que se pierde en la atmósferadesde la superficie del estanque seIlama evaporación. La cantidad de aguaque se pierde por evaporación dependemucho de las condiciones climáticaslocales.

Las temperaturas elevadas, la pocahumedad, los vientos fuertes y el sol

incrementan la evaporación.

Las temperaturas bajas, la humedadalta, la pluviosidad y nubosidaddisminuyen la evaporación.

La evaporación también dependerá delárea de la superficie del agua. Cuantomayor sea el estanque, más agua seevaporare de su superficie.



Velocidades de evaporación

Tendrá que conocer sus velocidades de

evaporación locales para calcular la

cantidad de agua perdida de la superficiedel estanque por evaporación. Lasvelocidades de evaporación, facilitadaspor los observatorios meteorológicos, seencuentran midiendo y registrando laspérdidas de agua por evaporacióndurante muchos años.

Generalmente la velocidad deevaporación se expresa como laprofundidad de agua perdida enmilímetros en un período de tiempo, por ejemplo, 2 mm/día, 14 mm/semana o 60mm/mes.

Velocidades de

evaporación por

cubetas de Clase A

Uno de los métodos más comunesde encontrar la velocidad deevaporación consiste en medir exactamente todos los días laspérdidas de agua de un recipientede tamaño normal denominadocubeta de Clase A. Las velocidadesde evaporación por las cubetas deClase A pueden obtenerse enmuchos observatoriosmeteorológicos de todo el mundo.

Al seleccionar un observatoriometeorológico para determinar lasvelocidades de evaporación, tengacuidado de que sus condicionesclimáticas como sol, vientos ypluviosidad sean parecidas a lasque existen en su localidad. Si noestá seguro, pregunte a un técnicodel observatorio meteorológico.

Las velocidades de evaporaciónde las cubetas de Clase A puedenexpresarse en mm/día,mm/semana o mm/mes, duranteun período de años y años.Generalmente podrá obtener lasvelocidades medías de evaporación

mensual basadas en lasobservaciones hechas durantevarios años. Si puede conseguir

las velocidades medías deevaporación mensual, esto será lomás conveniente para calcular las

Ejemplo

La velocidad de evaporación de la cubeta deClase A durante el mes de diciembre es de 45mm. Para encontrar la velocidad de evaporacióncorregida, multiplicar 45 mm x 0,75 (coeficientede corrección) = 33,75 mm.



pérdidas de agua por evaporación.

Nota: el agua se evapora másrápidamente en las cubetas deClase A que en superficies

mayores como las de un estanque.Cuando se usan las velocidadesde evaporación de las cubetas deClase A se tiene que multiplicar por un coeficiente de corrección de0,75 para aproximarse más a laspérdidas efectivas.

Cómo calcular las pérdidas de agua por evaporación empleando

velocidades de evaporación de la cubeta de Clase A

Para calcular las pérdidas por evaporación multiplique el áreade la superficie del agua (en m2)por la velocidad de evaporacióncorregida (en m) durante eltiempo que utilice su estanque.

• Obtenga la velocidadmedía de evaporación dela cubeta de Clase A (enmm) para cada mesdurante el cual su

estanque estará Ileno, deuna estación meteorológicaapropiada;

• las velocidades medíasmensuales de evaporaciónde las cubetas de Clase Anecesarias para esteejemplo son las que seindican a continuación:

Mes Velocidad de

evaporación

(mm)

Abril 56

Mayo 63

Junio 68

Julio 75

Agosto 84

Septiembre 79

• sume las velocidades (en

Ejemplo

El área de la superficie de agua de su estanque es

de 2 500 m2

, e intenta cultivar peces desde abrilhasta septiembre.

La evaporación total para estos meses es de 56 +63 + 68 + 75 + 84 + 79 = 425 mm.

La evaporación total corregida es de 425 mm x 0,75= 318,75 o 319 mm (omita está operación si empleavelocidades de evaporación calculádas por lafórmula Penman).

La evaporación total corregida expresada en metroses 319 mm H-1 000 = 0,319 m.

La cantidad total de agua que perderá su estanquepor evaporación de abril a septiembre es de 2 500m2 x 0,319 m = 769,5 o 770 m3.



mm) de cada mes ymultiplique estasuma por 0,75 (coeficientede corrección de lasvelocidades de lacubeta de Clase A) para

determinar la evaporacióncorregida total(en mm) para todos losmeses;

• divida este total deevaporación corregida (enmm) por 1 000, paraexpresar la evaporación enmetros;

• multiplique este valor (enm) por el área de lasuperficie de agua(en m2) para encontrar lapérdida total de agua por evaporación (enm3) en los meses en queemplee su estanque.

Velocidades de evaporación por

la fórmula Penman

Algunos observatorios meteorológicospueden no registrar las velocidades deevaporación empleando la cubeta deClase A, y en tal caso usted puedeobtener las suyas calculándolas por lafórmula Penman, que se basa en losdatos sobre la presión atmosférica,irradiación, horas de sol, humedad,temperatura del aire y velocidad delviento.

Nota: en algunas condiciones, tales como

cuando el viento es fuerte,particularmente en climás áridos, lafórmula Penman puede dar velocidadesde evaporación demásiado bajas. Si tales el caso en su localidad, consulte conun técnico del observatoriometeorológico.

Las velocidades de evaporacióncalculadas por la fórmula Penman sonmás exactas que las que se obtienenempleando la cubeta de Clase A. Paracalcular las pérdidas por evaporación por la fórmula Penman se puede emplear elmétodo que se muestra, pero como estasvelocidades son más exactas, omita lamultiplicación de la evaporación total por el coeficiente de corrección de 0,75.

2.3 Necesidades totales de agua

Las necesidades totales de agua de un

estanque son:





• la cantidad de agua necesaria paraIlenar el estanque en un tiemporazonable;

• la cantidad de agua necesaria paracompensar las pérdidas por

infiltración y evaporación durante elperíodo previsto de crecimiento delos peces.



Tamaño del estanque y caudal

de agua necesario

Para comenzar a cultivar peces lo antes

posible se debe disponer de aguasuficiente para Ilenar su estanque en untiempo razonable. En los casos deestanques de menos de 1 500 m3, ochodías es un período razonable.

Antes de comenzar a construir elestanque le convendrá comparar elnúmero de días que se precisan paraIlenar estanques de diversos tamaños yel caudal de agua necesario. El Cuadro 1 le dará una idea rápida de algunas

combinaciones posibles.CUADRO 1

Días necesarios para llenar estanques dediversas

dimensiones y caudal de agua necesario

Tiempo

aproximado

de llenado

(dias)

Volumen

del

estanque

(m3)

Caudal de

agua

necesario

(l/s)

8

400 0.51000 1.52500 3.510000 14.0

4

400 1.01000 3.02500 7.05000 14.010000 28.0

2400 2.01000 6.0

2500 14.010000 56.0

Ejemplo

Desea construir un estanque de 1 000m3. Empleando el Cuadro 1 observaráque un estanque de esas dimensionespuede Ilenarse en unos 4 días con uncaudal de agua de 3 l/s.

Desea construir un estanque de 2 500

m3

. Empleando el Cuadro 1 comprobaráque un estanque de esas dimensionespuede llenarse en unos 8 días con uncaudal de agua de 3,5 l/s.

Si mide el caudal de agua disponible(véase Sección 3) antes de comenzar aconstruir su estanque, podrá estimar conmás exactitud el número de díasnecesarios para Ilenarlo. El Cuadro 2 da el

volumen de agua por día (en m3) queproveen diversos caudales de agua. Paracalcular el número de días necesarios

Ejemplo

El volumen de agua del estanque queusted desea construir se calcula en 1000 m3 y ha medido el caudal de agua

disponible en 3 l/s.







para Ilenar su estanque, divida el volumende agua del estanque proyectado por estecaudal díario.

CUADRO 2

Cantidad de agua que suministran al díadiversos caudales

l/s l/min l/h l/day m3 /día

1 60 3600 86400 86.42 120 7200 172800 172.83 180 10800 259200 259.24 240 14400 345600 345.65 300 18000 432000 432.0

6 360 21600 518400 518.47 420 25200 604800 604.88 480 28800 691200 691.29 540 32400 777600 777.610 600 36000 864000 864.014 840 50400 1209600 1209.615 900 54000 1296000 1296.020 1200 72000 1728000 1728.01Z Zx60 Zx3600 Zx86400 Zx86.4

1 En la última línea de este cuadro se vecómo convertir los valores del caudal deagua (Z) en l/s en l/min, l/h, l/día y m3 /día.

Empleando el Cuadro 2 observará queun caudal de 3 l/s provee de 259,2 m3 deagua al día.

El tiempo necesario para Ilenar suestanque es de 1 000 m3 -H 259,2 m3/día= 3,86 días, digamos 4 días.

Como comprobación, compare esteresultado con el Cuadro 1 y confirmará,leyendo transversalmente desde 4 días,que necesita 3 l/s para Ilenar unestanque de 1 000 m3.

El volumen del estanque y el número posible de estanques

dependerán del caudal de agua disponible

Las dimensiones y el número deestanques que pueda construir dependerán del caudal de aguadisponible en el momento que intenteIlenarlos. Las secciones de las págs. 34-35 y los Cuadros 1 y 2 le ofrecendiversas maneras de estimar el volumenposible del estanque con diversoscaudales de agua.

Ahora tiene que decidir el volumen de cada estanque, el número de estanques que va a construir y como va a organizar la ampliación futura de sus actividadespiscícolas.












Volumen de cada estanque que

se va a construir

Ha medido el caudal de agua y ha

comprobado que dispone de 14 l/s:

• empleando el Cuadro 1 observaráque con 14 l/s puede Ilenar unestanque de 2 500 m3 en 2 días;

• con 14 l/s puede Ilenar un estanquede 5 000 m3 en 4 días;

• usando los valores del Cuadro 1,observe también que con 14 l/spuede Ilenar un estanque de 10 000m3 en 8 días.

Número de estanques que se

van a construir

Con el mismo caudal de agua de 14l/s usted puede decidir construir másestanques más pequeños que losque se indican :

• por ejemplo, con 14 l/s puede

Ilenar dos estanques de 2500m3 (= 5 000 m3) en 4 días;

• con 14 l/s puede Ilenar 5estanques de 500 m3 (= 2 500m3) en 2 días.

Planificación de la expansión

futura

Es posible que usted prefiera construir unestanque este año y otro el año próximo:

• con 14 l/s puede construir un estanque

de 2500 m3

este año y Ilenarlo en 2días, y ampliar sus actividades el añoque viene con 2 estanques de 2 500

Nota: cuando tenga varios estanques no

necesita Ilenarlos a la vez. Primero Ileneuno y después otro según lo permita elsuministro de agua.



m3 que con el caudal de aguadisponible puede Ilenar en 4 días.

Pérdidas por infiltración yevaporación

Además del agua que necesiteinicialmente para Ilenar el estanque,tendrá que añadir más aguaregularmente durante la época decrecimiento, para compensar laspérdidas por infiltración yevaporación.

Antes de comenzar a construir unestanque debe estimar cuánta aguanecesitará para compensar las pérdidas por infiltración yevaporación por hectárea desuperficie del estanque, de modo queel suministro de que disponga seasuficiente durante la temporada másseca. Basándose en esto, puedecalcular el área del estanque que

puede mantener con este minimo decaudal de agua solamente.

Recuerde: 1 ha = 10 000 m2 1 m3 = 1 000 l1 day = 86 400 s

Ejemplo

Durante la estación seca, el suministro deagua disponible disminuiráa 4 I/s durante 2 meses.

Usted observa que durante este período laspérdidas por infiltración, dada la clase desuelo de su estanque, son de 7 mm/día(véase la Sección 21).

También observará que las pérdidas por evaporación de la superficie del estanque sonde 5 mm/día (véase la Sección 22).

Las pérdidas totales por infiltración yevaporación en este período son de 7 min/día+ 5 mm/día = 12 mm/día, que expresado en

metros es









12 H- 1 000 = 0,012 m/día.

Por tanto, las pérdidas de agua por hectárea

de superficie del estanque pueden calcularseen m3/ día como sigue:

0.012 m/día en 1 ha = 0.012 m x 10000 m2 =120 m3 /día/ha

Expresado en l/s/ha =(120 x 1 000 l) ÷ 86 400o 1.4 l/s/hadel área del estanque.

El área del estanque (en ha) que puedemantenerse con un caudal mínimo de agua de4 l/s puede calcularse como sigue:4 l/s ÷ 1.4 l/s = 2.8 ha de estanques piscicolas.

Nota: cuando se adiciona aguaa un estanque paracompensar las pérdidas por infiltración y evaporación,añádase solamente lasuficiente para mantener sunivel a una altura normal. Si

usted añade demasiadacantidad, la rica aguafertilizada del estanque de quese alimentan los peces seperderá por la descarga.Compruebe regularmente quela descarga es impermeable yno pierde agua.

3. ESTIMACIONES DEL CAUDAL DE AGUA

3.0 Introducción

Existen diversas maneras convenientes de medir la cantidad de agua en un arroyo ocanal. El método que se emplee dependerá de varios factores:

• la exactitud del resultado que se necesite;• la cantidad de agua existente en el arroyo o canal que va a medir;• el material que puede usar.

Comparemos los diversos métodos. El Cuadro 3 le ayudará a comparar los diversosmétodos y a seleccionar el que más se ajuste a sus necesidades. Cada uno de ellosse explica e ilustra pienamente en las secciones siguientes.





Nota: para averiguar el tiempo que tardará en Ilenarse o vaciarse un estanqueempleando un conducto derecho o un sifón, véanse las secciones 3.7 y 3.8.

CUADRO 3 Métodos para medir el caudal de agua de arroyos o canales

SecciónMétodo Caudal de

agua Exactitud Observaciones Equipo

3.1 *Ràpido yaproximado

PequenoUna

aproximación

Para unaestimaciónràpida

Ninguno

3.2** CuboMuypequeño Muy grande

El mas exactode todos losmétodos

Presa, tubo,cubos, botellade 1 1, reloj

3.3** Flotador

De pequeñoa grande

Pequeña amediana

Masconvenientepara arroyosde agua

tranquila

Flotador,estacas, lìnea,vara de medir,reloj

3.4** Flotador yseccióntransversal

Mediana

Flotador,estacas, línea,vara de medir,hoia deregistrar, reloj

3.5**

Mancha decolorarnte yseccióntransversal

Colorante,estacas, líneavara de medir,hoja deregistrar, reloj

3.6***

Presa,

triangular

No variamucho, 114l/s o menos,

o variamucho depequeno agrande Grande

Para registrar el caudaldurante unperìodo detiempo

Madera,planchas demetal o

làminasacanaladas detejado; mherramientaspara 1 trabajar la madera o elmetal, pala,pico, lìnea,nivel, vara demedir

Presa,rectangular

No variamucho y esde mas de 11 4 l/s

NOTA: *muy sencillo; ** mas dificil; *** el mas difìcil.

























3.1 Estimación rápidaaproximada

Este es un método muy sencillopara medir aproximadamente elcaudal de agua en arroyos muypequeños. Para ello no necesitaemplear ningún equipo especial.

Eche una hoja en el agua delarroyo cuyo caudal quiere medir.Vaya en la dirección en que flotala hoja al paso normal, unos 30metros o 35 pasos.

Observe lo que ha avanzado lahoja mientras usted anda y estimeel caudal de agua como se indicaen los ejemplos.

Ejemplos

La hoja recorre la mitad de la distancia(15 m); el arroyo tiene 20 CMde anchura y 10 cm de profundidad enel centro; arroyo puedesuministrar 2 500 m3 de agua en unasemana aproximadamente.

La hoja recorre la mitad de la distancia(15 m); el arroyo tiene 30 CMde anchura y 15 cm de profundidad enel centro; este arroyo puedesuministrar 10 000 m3 de agua en unasemana aproximadamente.

La hoja se mueve tan rápidamentecomo usted (30 m); el arroyoTiene 30 cm de anchura y 15 cm deprofundidad; arroyo suministrará20 000 m3 de agua en una semanaaproximadamente.

Si sus necesidades de agua no son



mayores que las indicadas en estosejemplos, no tiene que tornar ninguna otramedida del caudal.

Si sus necesidades de agua son mayores

que las dadas en los ejemplos, tiene queemplear uno de los métodos más exactospara medir el caudal de modo que puedaestar seguro de que dispone de aguasuficiente.

3.2 Método del cubo

Es un método sencillo para medir caudales muy pequeños de menos de 5l/s con gran precisión

Se comienza construyendo una presapequeña de tierra a través del arroyopara detener el agua. Se pueden emplear postes de madera, bambú o ramás deárboles para retener la tierra en su lugar mientras se construye la presa.

Cuando la presa está a medio construir,se pone un tubo de 5 a 7 cm de diámetroy de 1 a 1,5 m de longitud, que puede ser de bambú.

Termine de construir la presa a través delarroyo para que toda el agua pase por eltubo.

Busque por lo menos dos cubos u otrosrecipientes similares que empleará paraIlenarlos del agua que pasa por el tubo.También necesitará una botella u otrorecipiente pequeño de 1 litro.



Empleando el recipiente de 1 litro, cuenteel nùmero de litros que necesita paraIlenar de agua los cubos, a fin dedeterminar cuànta contiene cada uno.

Ejemplo

Si necesita 10 recipientes de 10 litros decapacidad.

Empleando un cubo tras otro,recoja toda el agua que pasa por el tubo durante un minuto (60segundos). Cuente el número decubos que puede Ilenar duranteese tiempo. Calcule el caudal totalde agua (en l/s).

Ejemplo

Cada uno de esos cubos es de 10litros; (llena 9 cubos en 1 minuto;el caudal total de agua en 1minuto es 10 I x 9 = 90 I; 1 minuto

= 60 s; el caudal total de agua en1 segundo es de 90 I -r- 60 s =1,5 l/s.

3.3 Método del flotador

Con este método se miden caudales depequeños a grandes con medianaexactitud. Conviene emplearlo más enarroyos de agua tranquila y duranteperíodos de buen tiempo, porque si haymucho viento y se altera la superficie delagua, el flotador puede no moverse a lavelocidad normal.



Preparación de un

flotador

Un buen flotador puede ser untrozo de madera o la rama lisa deun árbol de unos 30 cm delongitud y 5 cm de anchura, o unabotella pequeña bien cerrada de10 cm de altura, que contengasuficientes materias (tales comoagua, tierra o piedras) para queflote con su parte superior justoencima de la superficie.

Dónde medír

Encuentre un tramo de longitudAA a BB a lo largo del arroyo,que sea recto por una distanciade por lo menos 10 m. Trate deencontrar un lugar donde el aguaesté tranquila y exenta. deplantas acuáticas, de manera queel flotador se mueva con facilidady suavidad.

Determine la velocidad media

del agua

Pida a un amigo que ponga el flotador en el centro del arroyo, a unos pocosmetros aguas arriba de la línea AA y quelo suelte suavemente en la corriente.Póngase en la línea BB y empleando el

reloj mida exactamente el tiempo (ensegundos) que tarda el flotador enrecorrer la distancia de so AA a BB.

Repita tres veces la operación. Ponga elflotador en el agua y observe cuántotiempo tarda en recorrer la distancia deAA a BB en tres momentos distintos.

Nota: si una de las tres medidas difieremucho de las otras dos, tome una cuarta

y emplee ésta.

Ejemplo

Ha determinado que el flotador tarda 15,21 y 20 segundos en ir de AA a BB: 15segundos es mucho menos que las otrasdos medidas; tome una cuarta medida yempléela en vez de 15.



Ahora puede calcular el tiempo medioque ha tardado el flotador en ir de AA aBB. Sume las tres medidas y divida por tres.

Ejemplo

Los tres tiempos medidos son de 19, 21 y20 segundos: su suma es de 19 + 21 + 20= 60 segundos; el tiempo medio pararecorrer la distancia de AA a BB es de 60s ^ 3 = 20 segundos.

Averigue la velocidad de la superficie delagua (en m/s) dividiendo la distancia deAA a BB (en este ejemplo, 10 m) por eltiempo medio (en segundos) ymultiplique este resultado por 0,85 (uncoeficiente de corrección) para estimar la velocidad media del agua del arroyo.

Ejemplo

AA a BB = 10 metrosTiempo medio = 20 segundosVelocidad de la superficie del agua = 10 m-H 20 so 10 ÷ 20 m/s= 0.5 m/sla velocidad media del agua = 0,5 m/s x

0,85 = 0,425 m/s.

Averigüe la profundidad

media

Mida la anchura (en m) del arroyo envarios lugares. Tome la medida quereaparece con más frecuencia, comola anchura media.

Ejemplo

Las medidas de la anchura han sido1,1 m, 1 m, 1 m, 0,9 m, 1 m y 1,2 m;utilice 1 m como la anchura media.



Averigüe la profundidad media

Mida la profundidad del agua (en m) delarroyo en varios lugares a lo largo de su

anchura. Tome la mitad de la medidamás profunda como una aproximación dela profundidad media.

Ejemplo

Las medidas de la profundidad han sido0,2 m, 0,6 m, 0,9 m, 1,2 m, 0,8 m y 0,3m; la más profonda es de 1,2 m, de modoque la profundidad media es 1,2 m -r- 2 =0,6 m.


Para calcular el caudal de agua (en m3)multiplique la velocidad media del agua(en m/s) por la anchura media (en m) y

por la profundidad media(en m).

Ejemplo

Caudal de agua = 0,425 m/s x 1 m x 0,6

m = 0,255 m3/s.

Nota: recuerde que 1 m3 = 1 000 I, demodo que multiplique por está cifrapara convertir las medidas del caudal deagua en litros por segundo (l/s).

Ejemplo

Caudal de agua = 0,255 m3/s x 1 000 I =255 l/s.

3.4 Método del flotador y la seccióntransversal

Este es un método sencillo para medir uncaudal de pequeño a grande conbastante más exactitud que el del flotador descrito en la Sección 33. Como esteúltimo método, conviene emplearlo enagua tranquila, en momentos de buentiempo, cuando hay poco viento. Deberá preparar un flotador como se ilustra .









Dónde tomar las medidas

Busque un tramo de arroyo recto enuna distancia de por lo menos 20

metros. Trate de encontrar un lugar deagua tranquila y exento de plantasacuáticas, de modo que el flotador semoverá con facilidad y regularidad.Márquelo con estacas en ambos ladosde la corriente, en los puntos AA y BB ytienda una línea entre las estacas.

Averigüe la sección transversal

media

La sección transversal del arroyo serádistinta al comienzo (AA) y al final (BB).Tendrá que determinar la seccióntransversal media.

Mida 5 veces la profundidad del agua (enm) a distancias iguales a través del arroyoen el punto AA.

Sera más fácil registrar las medidas quetome en los puntos AA y BB si prepara unpequeño esquema con una hoja de

registros en la cual hacer las añotaciones.

Cuando haya tornado todas las medidasen el punto AA, sume las cinco cifras dela profundidad y divida por cinco paraencontrar la profundidad media del aguaen AA.

Ejemplo

En el punto BB la profundidad media esde 0,8 m y la anchura del arroyo de 2 m;la sección transversal en ese punto es0,8 m x 2 m = 1,6 m2.

La sección transversal (en m2) en e lpunto AA es la profundidad media

multiplicada por la anchura del arroyo.

Ejemplo

La anchura del arroyo en el punto AA esde 2 m; la sección transveral en ese





punto es, por tanto, 1 m x 2 m = 2 m2.

Tome en el punto BB las mismasmedidas que en el punto AA paraaveriguar la profundidad media, anchuradel arroyo y sección transversal en BB.

Ejemplo

En el punto BB la profundidad media esde 0,8 m y la anchura del arroyo de 2 m;la sección transversal en ese punto es0,8 m x 2 m = 1,6 m2.

Para calcular la sección transversalmedia en los puntos AA y BB sume losdos valores de la sección transversal queha determinado y divida por 2.

Ejemplo

Sección transversal en el punto AA = 2,0m2Sección transversal en el punto BB = 1,6m2Total de AA + BB = 3,6 m2Sección transversal media = 3,6 m2 4- 2= 1,8 m2

Averigüe la velocidad

media del agua

Ahora tiene que encontrar lavelocidad media del agua

empleando un flotador. Que unamigo ponga el flotador en elcentro del arroyo a unos pocosmetros aguas arriba de la líneaAA y que lo suelte con cuidadoen la corriente. Póngase en lalínea BB y, empleando un reloj,mida exactamente el tiempo (ensegundos) que tarda el flotador en recorrer la distancia de AA aBB.

Repita la medida por lo menostres veces y calcule el tiempomedio sumando todas lasmedidas y dividiendo por elnúmero de medidas que hayatornado. A continuación, divida ladistancia de AA a BB por eltiempo medio para averiguar lavelocidad del agua en lasuperficie y multiplique esto por 0,85 (un coeficiente decorrección) para estimar la

velocidad media del agua.

Ejemplo

Distancia de AA a BB = 20 m; los tres tiemposmedidos son de 59, 61 y 60 segundos; su sumaes de 180 segundos; el tiempo medio en ir de AAa BB es de 180 -f- 3 = 60 segundos; la velocidadde la superficie del agua es de 20 m -r- 60 s =0,33 m/s; la velocidad media del agua es de 0,33x 0,85 = 0,27 m/s.




Para calcular el caudal de agua (en m3/s)multiplique la velocidad media del aguapor la sección transversal media.

Ejemplo

Velocidad media del agua = 0,27 m/s;

Sección transversai media = 1,8 m2;Caudal de agua = 0,27 m/s x 1,8 m2 =0,486 m3/s.

Para expresar este caudal en litros por segundo (l/s) multiplique el resultado (enm3/s) por 1 000.

Ejemplo

0,486 m3/s x 1 000 = 486 l/s..

Nota: este método puederesultar más exacto si se

aumenta la distancia de AA aBB a 30 m, a 50 m o incluso a100 m. Se recomienda unadistancia mayor entre AA y BB sila corriente es rápida. Cuantomás veloz sea el agua, mayor deberá ser la distancia.

Nota: puede aumentar laexactitud de este método si seincrementan las medidas deltiempo a 5, 7 o incluso 10 veces.

Pero recuerde:

• cuanto mayor sea el tiempomedido, menor será elnúmero de medidas que senecesiten;

• cuanto más largo sea eltiempo medido, mayor serála diferencia entre cadacifra.

Ejemplo

Distancia de AA a BB = 20 m.

Ha soltado el flotador cinco veces y ha medido eltiempo que tarda en ir de AA a BB como 50, 47,51, 48 y 54 segundos.

Por término medio ha flotado 50 + 47 + 51 + 48 +

54 =(250 ÷ 5) = 50 s.

Velocidad de la superficie del agua = 20 m ÷ 50 sor 0.4 m/s.

Velocidad media del agua = 0.4 m/s x 0.85(coeficiente de corrección) = 0.34 m/s.

Recuérdese de adaptar sus cálculos de manera correspondiente.



3.5 Método del colorante y lasección transversal

Este es un método para medir caudales de agua pequeños y

grandes con mediana exactitud, yen él se emplea un colorante delagua en vez de un flotador paramedir la velocidad de está.

Mida el tiempo (ti1 en segundos)que tarda la parte delantera del

colorante en Ilegar a la línea BB.

Arroje una pequeña cantidad decolorante en el centro del arroyo,un poco por encima de la líneaAA, de manera que quede unamancha en el agua.

Nota: el permanganato potásico yla fluoresceína son solucionescolorantes convenientes quepueden obtenerse en la farmacia.

Mida el tiempo (t2, en segundos)que tarda la parte delantera delcolorante en Ilegar a la línea BB.

Calcule el tiempo medio quetardan la parte delantera y traserade la mancha de colorante enNegar a la línea BB, sumando t, yt2 y dividiendo el resultado por 2.

Ejemplo

Tiempo que tarda la mancha de colorante (t1) en

Ilegar a la línea BB =95 sTiempo que tarda la parte posterior de la



mancha de colorante (t2) enIlegar a la línea BB = 105 s

Tiempo total: 95 + 105 = 200 s

Tiempo medio: 200 -r- 2 = 100 s.

Calcule la velocidad del agua (enm/s) dividiendo la distancia de AAa BB (en m) por el tiempo medio(en s).

Nota: cuando usa un colorante notiene que multiplicar la velocidad

del agua por un coeficiente decorrección como cuando empleaun flotador.

Ejemplo

Distancia de AA a BB = 20 mTiempo medio = 100 sVelocidad del agua = 20 m 4- 100 s

Calcule la sección transversalmedia del arroyo como se describe(Sección 3.4.

Ejemplo

Sección transversal media = 1,8 m2.

El caudal de agua equivale a lavelocidad del agua multiplicado por la sección transversal media.

Ejemplo

Velocidad del agua = 0,2 m/sSección transversal media = 1,8 m2

Caudal de agua = 0.2 m/s x 1.8 m 2 = 0.36 m3/sor 0.36 m3/s x 1 000 = 360 l/s

Nota: se puede reforzar la exactitud de este método si se aumenta la distancia de AA aBB o el número de medidas de tiempo, como se describe en la secciones .

Recuerde de adaptar sus cálculos de manera correspondiente

3.6 Métodos de presa

Las presas se emplean normalmentepara medir caudales de agua grandes ypequeños con gran exactitud. Sonespecialmente útiles para registrar elcaudal de agua durante un período detiempo.








¿Qué es una presa?

Una presa es una obstrucción que sepone a través del arroyo y que obliga al

agua a pasar por una entalladura. Laspresas son de muchas clases y formás.En esta sección nos ocuparemos de dosclases, la triangular y la rectangular .

En la presa triangular y en la rectangular la entalladura empleada tiene bordes

agudos, de manera que el agua que pasa

por encima de la presa tocará sólo unalínea fina; la anchura de la entalladura esmenor que la anchura de la corriente(presa contraída).

Cuando la presa está en su lugar através del arroyo, aumenta el niveldel agua aguas arriba. Para ser eficaz, la presa debe crear unacalda vertical suficiente entre elfondo de la entalladura y lasuperficie del agua aguas abajo. En

este caso, la cortina de agua caelibremente y el aire circula detrás deella.

El coronamiento de una presa es elborde inferior de la entalladura. Enuna presa rectangular, la longituddel coronamiento es la anchura dela entalladura. En una triangular (opresa de entalladura en V) lalongitud del coronamiento es cero.

La altura de una presa es ladistancia vertical desde elcoronamiento hasta la superficietranquila del agua aguas arriba.



Ventajas e inconvenientes de

las presas

Ventajas:

• Permiten medir el caudal confacilidad y exactitud; se construyen

• Fácilmente y sólo necesitan pocomantenimiento; la broza flotante

• Pequeña pasa fácilmente por laentalladura; son duraderas.

Inconvenientes:

• necesitan mucha altura de caída

para funcionar debidamente;• la broza grande puede obstruir la

entalladura y cambiar el flujo deagua;

• pueden ocurrir cambios decalibración si se modifica el canalaguasarriba, como por ejemplo cuando seforman sedimentos detras dela presa.



Dónde construir la presa

Una presa debe construirse enun canal que sea recto aguas

arriba de ella, con una distanciaminima por lo menos 10 vecesmayor que la longitud delcoronamiento de la presa.

Para aumentar la exactitud,haga la presa en el extremoinferior de un remanso largo,ancho y profundo para que elagua se aproxime con lentitud,regularidad y sin remolinos.

La velocidad del aguainmediatamente aguas arriba dela presa no deberá exceder de0,14 m/s.

Haga la presa donde el nivel delagua aguas arriba (detras de lapresa) no cause pérdidasañormales de agua al inundar las orillas del arroyo o pérdidaspor infiltración en la partesuperior de las orillas, que noestaban sumergidasanteriormente. Tiene que tener especial cuidado en terrenosIlanos o donde haya canales ozanjas junto al arroyo, quequeden debajo del nuevo nivel

del agua detrás de la presa.

Cómo elegir el tipo de presa

En primer lugar estime el caudal delarroyo empleando los métodos delflotador y la sección transversaldescritos en la Sección 34.






Emplee una presa triangular si va amedir el caudal de un arroyo que:

• no varía mucho de estación enestación y es generalmentemenor de 114 l/s;

• varía mucho de caudal grande apequeño o de pequeño agrande.

Emplee una presa rectangular si elcaudal que va a medir:

• no varía mucho y esgeneralmente mayor de 114 l/s.

Cómo proyectar una presa

triangular

Una presa triangular o de entalladura enV tiene una entalladura que forma ángulorecto (de 90°). Ambos bordes de laentalladura tienen que ser agudos y deno más de 3 mm de espesor.

Para obtener medidas exactas delcaudal con una presa triangular asegúrese de que:

• la altura del agua es mayor de 5cm;

• la altura del coronamiento por encima del fondo del arroyoaguasarriba de la presa es más de 2 o3 veces mayor que la altura delagua;

• la caída de agua detrás de lapresa es lo bastante alta paracrear una caída verticalsuficiente para que el aguacaiga libremente.



Nota: antes de comenzar a construir lapresa, haga planes cuidadosos quereúnan las condiciones anteriores dealtura, altura del coronamiento y caldadel agua. Tenga especial cuidado de laanchura del arroyo (si es posible, quesea más de 7 veces mayor que la alturamáxima del agua) y de su profundidaddonde intente construir la presa, porqueuna vez que la haya construido seradifícil modificarla.

Cuando estime el caudal de aguaempleando una presa triangular,el errar tenderá a aumentar aldisminuir la altura. En

condiciones prácticas, si hacumplido todos los requisitoscitados anteriormente, el errar selimitará en general al 10 por ciento. Si en una presa triangular desea reducír el error, puedeaumentar la profundidad de laentalladura, dentro de los límitesfijados.

Se necesitan las siguientesprofundidades de entalladura (en

cm) para los caudales de agua(en l/s) indicados:

• 20 cm, caudal de menos de15 l/s;

• 30 cm, caudal de 15 a 45 l/s;• 40 cm, caudal de 45 a 65 l/s;

• 50 cm, caudal de 65 a 110l/s.

Si el caudal de agua es superior a lamayor cifra anterior (110 l/s) tendrá quehacer un cálculo aproximado de laprofundidad de la entalladura necesaria.Empleando el Cuadro 4, determine laaltura (en cm) correspondiente al caudalmáximo de agua (en l/s) que se va amedir y añada unos 10 cm al valor de laaltura para obtener la profundidad de laentalladura corregida.

Caudal deagua quese va a

medir (l/s)

Alturacorrespondiente

(cm)

Profundidadnecesaria

de laentalladura

(cm) 180 44.5+10 55260 51.5+10 62390 60.5+10 71









Cómo disertar una presa

rectangular

El tipo de presa rectangular que se

examina en esta sección tiene unaentalladura rectangular con unalongitud de coronamiento inferior ala anchura del arroyo. Los tresbordes de la entalladura tienen queser agudos y de no más de 3 mm deespesor.

Para obtener medidas exactas delcaudal con una presa rectangular,asegúrese de que:

• la altura del agua es de más de5 cm;

• la longitud del coronamientoes por lo menos de 15 cm ydebería ser preferiblemente 3veces mayor que la alturamáxima del agua que se va amedir;

• la altura del coronamiento por encima del fondo del arroyoaguas arriba de la presa es

mayor que 2 o 3 veces la alturadel agua;• la distancia de los lados de la

entalladura hasta los ladosdel canal del arroyo debe ser más de 2 veces mayor que laaltura máxima del agua que seva a medir;

• la caída del agua detrás de lapresa debe ser lo bastante altapara que el agua caigalibremente.

Nota: antes de comenzar a construir la presa haga sus planescuidadosamente para satisfacer lascondiciones anteriores de altura,altura del coronamiento y caída delagua. Tenga especial cuidado de laanchura del arroyo; si es posible,que sea más de 7 veces mayor que la altura máxima del agua, y de laprofundidad donde intenta construir su presa. Una vez que la presa estéconstruida sera dificil modificarla.







Cuando estime el caudal de aguaempleando una presa rectangular,el error tenderá a aumentar aldisminuir la altura. En condicionesprácticas, si ha cumplido todas lascondiciones citadasanteriormente, el error se limitarágeneralmente al 10 por ciento. Enuna presa rectangular, si quierereducir todavía más el error,puede disminuir la longitud delcoronamiento dentro de losIímites expuestos anteriormentecon lo que aumentará la altura. ElCuadro 5 le ayudará a hacerlo.

Para los valores de caudal se

necesitan las alturas deentalladura y longitudes decoronamiento siguientes (en cm):

• 30 x 60 cm, caudal 80 to 120l/s;

• 40 x 90 cm, caudal 120 to300 l/s;

• 55 x 120 cm, caudal 300 to600 l/s;

• 75 x 180 cm, caudal 600 to

1500 l/s.Para definir las dimensiones de laentalladura de una presarectangular, aparte de lasindicadas anteriormente, sepuede emplear la parte superior del Cuadro 5. Encuentre el caudalde agua máximo (en l/s) que seva a medir, manteniendo lalongitud del coronamiento (en cm)lo más pequeña posible. Leahorizontalmente la alturacorrespondiente (en cm) y añada10 a 15 cm para encontrar laaltura de entalladura que deberiaemplear.

Ejemplo

El caudal de agua máximo que se va a medir es250 i/s.

Empleando el Cuadro 5 obtiene que 253,97 l/s esel más próximo a 250 l/s en la parte más exactadel cuadro, que es la superior, y con la menor longitud de coronamiento: 90 cm.

Este valor del caudal de agua corresponde a unaaltura de 30 cm. Así, la altura de la entalladuradeberá ser 30 cm + 10 cm = 40 cm.El tamaño de la entalladura que deberá emplear es de 40 cm (altura) x 90 cm (anchura).











Cómo construir e instalar

una presa

Como construye e instala usted una

presa, dependerá de la velocidad delagua y del tamaño del arroyo.

En un arroyo de agua

corriente

Si la corriente es lenta o el arroyopequeño, puede construir su presa enla orilla, donde está seco y es fácil

trabajar, e instalarla en el arroyo unavez terminada.

Con un arroyo muy pequeño, la presaque se ha construido en la orillapuede instalarse dandole golpesbasta que encaje en su sitio, oexcavando los lados y fondo delarroyo mientras fluye el agua.

Nota: si el agua fluye rápidamente o elarroyo es grande, puede preferir

construir la presa directamente en elarroyo. Cuanto mayor es el arroyomayor tendrá que ser la presa, ypuede resultar demásiado grande ypesada para construirla en la orilla ycolocarla en el arroyo una vezterminada.

Desviando el agua

Cuando el arroyo es grande ytenga que construir la presa en ellugar, tendrá que desviar el aguadel canal alrededor del sitio dondeva a construir la presa.Para desviar el agua, haga unazanja desde un punto de la orillaaguas arriba del lugar donde va aponer la presa, hasta un punto dela orilla aguas abajo de la presa.



Construya un muroinmediatamente debajo delextremo aguas arriba de lazanja de desviación. Cuando elagua se acumule detrás delmuro pasará por la zanjaalrededor del lugar y regresaráal arroyo.

Para impedir que el aguadesviada aguas abajo regreseal lugar, es posible que tengaque construir otro muro aguasabajo de la presa.

Cuando el agua se ha desviadoy el lugar está seco puedecomenzar a construir su presa.Una vez que la presa estéterminada quite los muros ydeje que el agua regrese alcanal del arroyo. Prontoalcanzará su nivel constante ycomenzará a pasar por laentalladura.



Posición de la presa en un

arroyo

Una presa debe construirse o

colocarse en el arroyo en posición vertical y en una línea que atraviese el

arroyo perpendicularmente al flujo del agua. Marque el lugar que haseleccionado para la presa tendiendouna línea a través del arroyo de orlila aorilla en ángulo recto (90°) almovimiento del agua.

Clave una hilera de estacas demadera fuertes en el fondo del arroyoa lo largo de la línea. Emplee un nivel

para asegurarse de que las estacasson verticales. Esta hilera de estacasle ayudará a situar la presadebidamente, lo mismo si la haconstruido en la orilla antes de lainstalación o en el lugar que lecorresponde en el arroyo.

Cuando instale una presa que haconstruido en la orilla o en el arroyo

sin haber desviado el agua, coloquelaen la parte aguas arriba de las estacasverticales, de manera que el flujo delagua retenga la presa en la posicióncorrecta contra las estacas.

Una vez que la presa está bieninstalada en las orillas y el fondo delarroyo, puede quitar las estacasverticales si la presa no necesitarefuerzos adicionales. Si la corrientees fuerte y se necesitan refuerzos

adicionales, quite solamente lasestacas delante de la entalladura.











Construcción de una

presa de madera

Se puede construir una presacon tablones o planchas demadera muy ajustados que sesujetan medíante piezasverticales de madera en amboslados.El espesor de la madera queemplee dependerá de laanchura del arroyo y de lafuerza de la corriente de agua.En arroyos muy pequeños se

pueden usar maderas ligeras,pero para corrientes grandes yfuertes necesitará maderasmacizas o de construcción.

Mida la anchura del arroyo y ladistancia desde las partessuperiores de la orilla hasta ellecho para determinar eltamaño de la presa que tieneque construir. Una presa debetener anchura y alturasuficientes para que encajebien en las orillas y fondo delarroyo de modo que esté biensustentada e impida fugas deagua por los lados y debajo dela presa.

Construya la presa de maneraque quede espacio suficiente

en el centro entre las piezasverticales, para la entalladuradel tamaño que necesitará.

Cubra las juntas de lasplanchas o tablones de maderacon listones de madera paraimpedir fugas de agua.

Una vez que ha construido lapresa, puede hacer la



entalladura en el bordesuperior.

Presa triangular

Cómo construir unaentalladura triangular de 90°:

• busque el punto centralen el borde superior de lapresa;

• en cada lado de estepunto mida y marque unadistancia igual a la altura

de la entalladura(digamos 30 cm) que va aemplear;

• en el centro del puntotrace una línea enángulo recto hacia abajo, igual en longitud ala altura de la entalladura;

• una el extremo de estalínea con las dos marcasen el borde superior de lapresa. De esta manera haconstruido unaentalladura triangular deángulo recto;

• con una sierra cortecuidadosamente laentalladura;

• compruebe con unaescuadra la entalladuraque ha hecho para ver si tiene una abertura de90° y que todas las

demás medidas sonexactas;

• si es necesario, refuercelas planchas o tablonesque haya cortado.Haga esto con refuerzosde madera en la parteaguas abajo de lapresa;

• lime los dos lados de laentalladura hasta formar ángulo con el bordeagudo de no más de 3mm en el lado aguas

ftp://ftp.fao.org/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s03.htm#62'







arriba de la presa.

Presa rectangular

Cómo construir unaentalladura rectangular:

• encuentre el punto centralen el borde superior de lapresa;

• en cada lado del puntocentral mida y marqueuna distancia igual ala mitad de la longitud del

coronamiento, digamos30 cm (longituddel coronamiento, 60 cm)que va a emplear;

• en cada una de estas dosmarcas trace una línea enángulo recto hacia abajo,igual a la longitud de laaltura de la entalladura;

• de estas dos líneas. Haconstruido unaentalladura rectangular;

• empleando una sierracorte cuidadosamente laentalladura;

• compruebe con unaescuadra y un nivel dealbañil la entalladura queha hecho para ver si elborde del coronamientoforma ángulo de 90° conlos lados y que todas lasdemás medidas sonexactas;

•

de ser necesario refuercelos tablones o planchasque ha cortado. Hágalocon refuerzos de maderaen el lado aguas abajo dela presa;

• lime todos los lados de laentalladura hasta formar ángulo con un bordeagudo de no más de 3mm en el lado aguasarriba de la presa.



Cuando la presa está enposición en el arroyo y ha sidobien empotrada en las orillas yel fondo, asegúrese de que esestanca. Rellene las unionesentre los maderos con musgo,arcilla o algodón grasiento.Llene todos los agujeros a lolargo del fondo y lados de lapresa con arcilla, tierra ohierba.

Construcción de una presa con

otros materiales

También se puede construir una presacon láminas de metal o planchasonduladas de tejados.

Láminas de metal

El espesor y fuerza de la láminade metal que tenga que emplear dependerán de la velocidad del

agua y del tamaño del arroyo.

Cuando haga una entalladuraen una lámina de metal tengacuidado de que los bordes seanrectos y agudos. Puede pedir ayuda al herrero local.

Nota: si una presa de láminasde metal necesita refuerzos

adicionales, deje las estacasverticales que ha puesto en elarroyo para marcar la posiciónde la presa, pero asegúrese dequitarlas delante de laentalladura.



Plancha acanalada de tejado

Este metal acanalado es fácil deencontrar en grandes planchas y mucho

más barato que las láminas de metal.

Las planchas onduladas tienen elinconveniente de que se doblan a lo largode las ondulaciones. Si éstas se colocana través de la corriente y la presa estábien empotrada en las orillas y el fondo,la plancha sera lo bastante fuerte.

Una entalladura que se haga en una

plancha ondulada sera irregular y dará unresultado menos exacto. Para evitarloponga un trozo de madera en el centrode la plancha y haga la entalladura comose describe para una presa de madera normal.

Nota: si una presa de planchasonduladas necesita refuerzosadicionales, deje las estacasverticales que ha clavado en elarroyo para marcar la posición dela presa, pero asegúrese dequitarlas delante de la entalladura.

Para obtener una medida exactaes esencial que su presa:

• se construya en ángulo recto (90°) respecto delflujo de agua;

• se coloque exactamentevertical, en ángulo de 90° con la superficie del agua.

Cuando instale o construya unapresa en el lugar, compuebe estoperiódi-camente.












Empleo de una presa para

determinar el caudal

de agua

Se emplea una presa paradeterminar el caudal de aguamidiendo la altura, o diferencia entreel nivel del coronamiento de la presay el nivel del agua, aguas arriba dela presa.El nivel del agua que pasa por elcoronamiento de la presa no seratan alto como el del agua aguasarriba, porque al aproximarse elagua a la presa, el nivel comienza adescender antes de pasar por

encima del coronamiento.

Para medir la altura, o el nivel delagua constante aguas arriba

equivalente al de la presa, tendráque transferir un punto igual a laaltura del coronamiento a otro puntoaguas arriba donde el nivel del aguasea constante.

Determine el punto aguas arribamidiendo una distancia encima de lapresa que sea por lo menos 10veces la profundidad de laentalladura de la presa.

Preparación de un punto aguas arriba para medir la altura cuando

se ha desviado el agua

Si ha desviado el agua del canal para

construir la presa, será más fácilpreparar este punto aguas arriba.



Clave una estaca en el fondo delarroyo cerca de la orilla en el puntoaguas arriba que haya seleccionado.Empleando un nivel de albañil y unatabla derecha transfiera la altura delcoronamiento de la presa a la estaca.Siga clavando la estaca hasta que suparte superior esté a la misma alturaque el coronamiento de la presa.

Deje ahora que el agua regreseal canal. Asegúrese de que estécerrada la zanja de desviación

de manera que cuando el nivelexceda al de la presa no seperderá agua (véase pág. 63). Cuando se ha alcanzado el nivelconstante aguas arriba, el topede la estaca estará debajo delagua.

Compruebe que la presafuncíona debidamente

Compruebe la altura colocando

una vara de medir con la marcacero en el fondo, encima de laestaca y leyendo la profundidadal ras del agua.

Preparación de un punto aguas arriba para medir la altura cuandono se ha desviado la corriente de agua

Si no ha desviado el agua delcanal para construir la presa,tendrá que preparar este puntoaguas arriba mientras el agua estáen el canal.

Clave una estaca en el fondo delarroyo cerca de la orilla en el puntoaguas arriba que hayaseleccionado.La estaca deberá ser lo bastantealta para que quede por encima de

la superficie cuando el nivel delagua alcanza su altura máxima.







Ponga la vara de medir, con el Oen el fondo, en la entalladura de lapresa. La vara debe ser un pocomás larga que la altura de laentalladura. Empleando un nivel dealbañil y un tablero recto, pase laaltura de la parte superior de lavara de medir a la estaca ymárquela, poniéndola junto a laestaca.

Quite la vara de medir de laentalladura y póngala junto a laestaca atándola a ella a la altura de

esta marca.

Compruebe que la presa funcionadebidamente

Averigüe la altura leyendo laprofundidad en la vara de medir enla superficie del agua.

Hemos visto las presas triangulares

se emplean en general para medir caudales pequeños de agua, y lasrectangulares para los grandes. Por esta razón, mida la altura de unapresa triangular con una vara demedir graduada en medioscentímetros, y la de una presarectangular con una vara graduadaen centímetros.

Nota: cuando mida la altura en elpunto aguas arriba, tenga cuidado

de no perturbar la superficie delagua (por ejemplo, metiéndose enella), ya que esto puede hacer imprecisa la lectura de la altura.







Mantenimiento de una

presa

Para asegurarse de que se

estima exactamente el caudal deagua empleando una presa, éstatiene que estar siempre enbuenas condiciones:

• limpie la presa y quite labroza flotante que quede enla entalladura;

• quite los sedimentos que seacumulen en el lado aguasarriba de la presa;

• controle la erosión del fondo

del arroyo en el lado aguasabajo de la presa;• compruebe la alineación de

la presa, tantoverticalmente(desde lasuperficie del agua) comoperpendicularmente conrespecto al movimiento delagua;

• compruebe que la presa esestanca;

• compruebe que la marca O

en la vara de medir aguasarriba está a la altura delcoronamiento de la presa.

Cómo calcular el caudal de agua

empleando una presa

Presa triangular

Cuando se emplea una presa triangular,la altura se mide al medio centimetro máspróximo en el punto de medida aguasarriba. Cuando haya determinado laaltura emplee el Cuadro 4 paradeterminar el caudal de agua (en l/s).

Ejemplos

El nivel de agua constante en el punto demedida aguas arriba está más próximo a23,5 cm; ésta es la altura en la presa.Empleando el Cuadro 4 observará quepara una altura de 23,5 cm, el caudal deagua = 36,68 l/s.

El nivel de agua constante en el punto de

medida aguas arriba es de 34 cm; es laaltura en la presa. Empleando el Cuadro4 observará que para una altura de 34










cm el caudal de agua = 92,35 l/s.

Nota:recuerde que las presas triangulares son las que más convienen para medir caudales de agua de 114 l/s o menos (véase pág. 64). Cuando emplee el Cuadro 4todos los valores superiores a F = 114,08 l/s y H = 37 cm no serán exactos.

CUADRO 4 Estimación del caudal de agua empleando una presa triangular con entalladura en V

(H = Altura en centimetros; F = Caudal de agua en litros por segundo)

NOTA: La parte azul es menos exacta.

Presa rectangular

Cuando se emplea una presarectangular, la altura se mide al

centímetro más próximo en el punto demedida aguas arriba. Cuando hayadeterminado la altura, emplee el Cuadro 5y en la columna correspondiente a lalongitud del coronamiento de la presaencontrará el caudal de agua en l/s.

Ejemplo

La longitud del coronamiento de su presaes de 30 cm y ha averiguado que la

altura es de 10 cm; encontrará estáúltima cantidad en la escala de laizquierda del cuadro; siga la línea através del mismo hasta que Ilegue a lacolumna de la longitud del coronamientocorrespondiente a 30 cm (observe queésta es todavia la sección superior delcuadro, en la que los valores del caudalde agua son los más exactos);encontrará que el valor del caudal deagua es de 16,29 l/s.

Ejemplo







Si encuentra valores intermedios oimpares, tendrá que hacer unaaproximación para determinar el caudal

de agua exacto. En el Cuadro 5 sólo sedan valores de altura pares.

La longitud del coronamiento es de 60crn y ha medido una altura entre dosvalores (H) que es la más próxima a 15

cm. Para encontrar un caudal de aguaaproximado a una altura de 15 cm, tieneque promediar la diferencia entre losvalores del caudal de agua (F seencuentra en el Cuadro 5 para H = 14 cmy H = 16 cm):

para H = 16 cm, F = 66,89 l/s; para H =14 cm, F = 55,13 l/s.

Sumando estos dos valores de F ydividiendo el resultado por dos: 66,89 +55,13 = 122,02 + 2 = 61,01 l/so, digamos, 61 l/s que es el valor corregido del caudal de agua para unaaltura de 15 cm.

Si la longitud del coronamiento de su

presa es mayor de 30 cm y noaparece en el Cuadro 5 (por ejemplo, 40,

50, 70 y 80 cm) puede calcular el caudalde agua empleando la columna de 10 cmque figura a la derecha del cuadro, yprocediendo como se indica en elejemplo de la página siguiente.

• Encuentre la altura en la columna dela derecha del cuadro, y anote elcorrespondiente valor del caudal queaparece en la columna de 10 cm.

• Determine el valor del caudal deagua que aparece en la columna

donde la longitud del coronamientoes menor que la real de la presa queusted emplea, y el valor del caudal deagua en la columna de 10 cm.

• Calcule el número de longitudesadicionales de 10 cm que tiene elcoronamiento de la presa, ycompárelo con la longitud menor decoronamiento que ha averiguado enel cuadro.

• Multiplique el valor del caudal deagua que ha encontrado en lacolumna de 10 cm por este número ysume el resultado al valor del caudalde agua correspondiente a la longitud

Ejemplo

La longitud del coronamiento de su presa

es de 110 cm, y ha medido la altura máspróxima a 34 cm.

La columna donde la longitud delcoronamiento es menor de 110 cm, es 90cm, con un caudal de agua de 303,50 l/s.

Siguiendo la misma Iínea, el caudal deagua en la columna de 10 cm es de34,40 l/s.

La diferencia entre la longitud real delcoronamiento y la longitud en el cuadroes de 110 cm - 90 cm = 20 cm.

El número de longitudes adicionales de10 cm es 20 -r 10 = 2.

En este caso, el caudal adicional debidoa esto es de 34,40x2 = 68,80 l/s.

El valor correcto del caudal de agua parala longitud real del coronamiento de 110

cm es 303,50 l/s + 68,80 l/s = 372,30 l/s.



del coronamiento menor que la real.

• El resultado es el valor corregido delcaudal de agua para la longitud realdel coronamiento.

Si mide un caudal de agua de 130 l/s o

menos, puede emplear el Cuadro 6.Haga esto determinando la altura (en cm)en la escala de la izquierda del cuadro ysiga este valor horizontalmente hasta queIlegue a la curva que representa lalongitud del coronamiento correcta. Lleveeste punto verticalmente hacia abajohasta el fondo de la escala y lea allí elcaudal de agua (en l/s).

Ejemplo

La longitud del coronamiento de su presaes de 50 cm y la altura es de 15 cm;encuentre la altura en la escala de laizquierda del cuadro y siga la líneahorizontal hasta que llegue a la curva deuna longitud de coronamiento de 50 cm;desde este punto siga verticalmentehacia abajo hasta el fondo de la escaladel cuadro. Vera que el caudal de aguaes de unos 51 l/s.

CUADRO 5 Estimación del caudal de agua empleando una presa rectangular 1

NOTE: La exactitud de los valores del caudal de agua disminuye cuando los valores de

laaltura son mayores que la tercera parte de la longitud del coronamiento. Los valores delagua





84 en este cuadro están divididos en tres secciones: blanca, azul y gris. Los valores dela secciónblanca son los más exactos. En las secciones azul y gris, la exactitud disminuye alaumentar la

altura hacia un valor igual al de la longitud del coronamiento.1Con contracciones completas del extremo y bordes agudos2Valor aproximado del caudal de agua para cada 10 cm adicionales de coronamientode la presa (para longitudes del coronamiento de 30 cm o más y para valores de laparte superior del cuadro solamente).

CUADRO 6 Estimacion del caudal de agua empleando una presa rectangular 1

1Con contracciones completas del extremo y bordes agudos

3.7 Flujo de agua por untubo recto



Este es un método paraestimar el paso de agua por untubo relativamente corto yderecho, desde un nivel másalto hasta otro más bajo ypuede emplearse, por ejemplo,cuando Ilena o vacía unestanque. Para emplear estemétodo tendrá que determinar la altura (en cm).

Si el agua que pasa de unnivel más alto a otro más bajosale del tubo encima de la línea

de agua del nivel inferior,puede determinar la alturamidiendo la distancia vertical

entre la superficie del aguaencima y la línea central deltubo debajo.

Si el agua que sale de un nivelmás alto a otro más bajo saledel tubo debajo de la linea de

agua del nivel inferior, puededeterminar la altura midiendo

la distancia vertical entre lasuperficie del agua encima y lasuperficie del agua debajo.

Para determinar la altura,prepare primero un puntoconstante desde el cualmedirla. Puede hacerloempleando un nivel de albañil y una tabla recta, o una líneade nivel y una cuerda tendidaentre dos estacas.

Ponga la tabla recta en la partesuperior de la orilla. Asegúresede que es horizontalempleando un nivel de albañil.Si no es horizontal cálcela conpiedras basta que lo sea.Determine la altura midiendohacia abajo en ambos lados dela orilla y añotando la

diferencia entre ambasmedidas.





Ejemplo

Si el tubo está encima de lalínea de agua, mida la distanciadesde la horizontal hasta la

superficie del agua (AB) en elnivel superior; mida la distanciadesde la horizontal hasta elcentro del tubo (CD) en el nivelinferior; la altura es CD menosAB.

Ponga la tabla recta en la partesuperior de la orilla. Asegúresede que es horizontalempleando un nivel de albañil. Si no es horizontal cálcela con

piedras basta que lo sea.Determine la altura midiendohacia abajo en ambos lados dela orilla y anotando la diferenciaentre ambas medidas.

Ejemplo

Si el tubo está debajo de lalínea de agua, mida la distanciadesde la horizontal hasta lasuperficie del agua (AB), en elnivel superior; mida la distanciadesde la horizontal hasta lasuperficie del agua (CD) en elnivel inferior; la altura es CDmenos AB.

Cuando haya determinado laaltura, averigüe el caudalempleando el Cuadro 7 si eldiámetro interior del tubo es

menor de 9 cm, y el Cuadro 8 siel diámetro interior del tubo esmayor de 9 cm.

Haga esto determinando laaltura (en cm) en la escalavertical del cuadro y sigahorizontalmente a través hastaque Ilegue a la curva quemarca la dimensión del tuboque emplea. Mire hacia abajo ala escala del fondo en la queencontrará el caudal de agua

(en l/s).

Ejemplos

Su tubo tiene un diámetro interior de unos 7,6 cm;ha averiguado que la altura es de 18 cm; entre coneste valor en la escala de la izquierda del Cuadro 7(diámetro inferior a 9 cm) y siga a través hasta queencuentre la curva para un tubo de 7,6 cm; sigaverticalmente hacia abajo hasta la escala del fondodonde observara que el caudal de agua es de 6,5l/s.

El diámetro interior de su tubo es de unos 25,4 cm yla altura es de 19,5 cm; entre con este valor en laescala de la izquierda del Cuadro 8 (diámetrosuperior a 9 cm) y siga hasta que Ilegue a la curva

para un tubo de 25,4 cm; siga verticalmente haciaabajo hasta la escala del fondo, donde encontraráque el caudal de agua es de unos 76 l/s.











CUADRO 7 Estimación del caudal de agua por tubos rectos con un diámetro interior de menos de

9 cm

CUADRO 8 Estimación del caudal de agua por tubos rectos con un diámetro interior de más de 9

cm



3.8 Flujo de agua por un sifón

Con este método se puede estimar el

paso de agua por un tubo relativamentecorto, curvado, Ilamado sifón, desde unnivel superior hasta otro inferior y puedeemplearse, por ejemplo, cuando Ilena ovacía su estanque. Como con el métododel tubo (véase Sección 37), paraemplear este método tendrá que calcular la altura (en cm).

Cómo hacer un sifón

Se puede hacer un sifón con un tubo decaucho o plástico, lo bastante largo yelástico para pasar por encima de la orilladesde el nivel superior del agua hasta elinferior.

Cómo funciona un sifón

Un sifón sólo funciona cuandohay una diferencia en los dosniveles de agua, y el extremodel tubo en el inferior está por debajo del extremo sumergidoen el agua en el superior.

Mida la altura, o diferencia entrela superficie del agua en el nivelsuperior y en el nivel inferior,empleando un nivel de albañil yuna tabla recta, o un nivel y unacuerda tendida entre dosestacas, como con el métododel tubo.

Ejemplo

Mida la distancia desde la

horizontal hasta la superficie delagua (AB) en el nivel superior;mida la distancia desde la





horizontal a la superficie delagua (CD) en el nivel inferior; laaltura es la diferencia entreambos o CD menos AB.

Cuando haya encontrado elvalor de la altura, averigüe elcaudal del agua en el Cuadro 9 para sifones con un diámetrointerior de menos de 9 cm, o enel Cuadro 10 para sifones conun diámetro interior de más de9 cm. Hágalo determinando laaltura (en cm) en la escalavertical del cuadro y sigahorizontalmente a través hasta

que Ilegue a la curva que marcael tamano correcto del sifón.Mire hacia abajo al fondo de laescala donde encontrará elcaudal de agua (en l/s).

Ejemplo

Su sifón tiene un diámetro interior de unos 5,1 cm;

ha averiguado que la altura es de 21 cm; busqueeste punto a la izquierda del cuadro y sigahorizontalmente a través hasta que Ilegue a lacurva para un sifón de 5,1 cm. Siga verticalmentehacia abajo hasta el fondo de la escala dondeencontrará que el caudal de agua es de unos 2,5l/s.

QUADRO 9 Estimación del caudal de agua por sifones con un diámetro interior de menos de 9 cm








QUADRO 10 Estimación del caudal de agua por sifones con un diámetro interior de más de 9 cm

4. ESTIMACIONES DEL AGUA QUE SE VA A ALMACENAR

4.0 Cantidad de agua que se vaa almacenar

Primero tiene que determinar susnecesidades de agua, es decir, elagua necesaria para Ilenar inicialmente el estanque ycompensar las pérdidas por

infiltración y evaporación (véase laSección 2) y el agua disponible de sufuente (véase la Sección 3).

Si ve que su fuente provee de aguasuficiente para Ilenar el estanque enun período razonable de tiempo yhacerlo cuando usted lo desee, ypara compensar las pérdidas deagua durante todo el año, nonecesitará un embalse.

Si ve que su fuente no proporciona

agua suficiente para Ilenar elestanque y para compensar laspérdidas de agua en ciertosmomentos del año, pero existe lasuficiente durante todo el año, puededecidirse a construir un embalse yalmacenar el agua que va anecesitar.

Si decide construir un embalse seencontrará ante dos situaciones:

• su fuente suministra aguasuficiente durante todo el







año

• su fuente se seca porcompleto y no suministra agua en determinados momentos del año.

Su fuente suministra agua durante todo el añoSi su caudal de agua díario essuficiente durante todo el añopara compensar las pérdidas por infiltración y evaporación, perono lo bastante para Ilenar elestanque en un período detiempo razonable cuando ustedlo desee, sólo necesitará un

embalse con un volumen igual al

del estanque, o incluso menor, yaque el embalse está siendoabastecido constantemente.

Ejemplo

Su fuente de agua es suficiente para compensar las pérdidas, pero no para Ilenar elestanque.Para Ilenar el estanque inicialmente, necesita 4 l/s durante 6 días. Su fuente sólosuministra 1 l/s durante esos 6 días.Empleando el Cuadro 2 (pág, 37) observa que un flujo de 1 l/s suministra 86,4 m3 deagua díarios.En 6 días su fuente suministrará 86,4 nf/día x 6 = 518,4 m3. Por tanto, el volumen desu embalse puede reducirse a 518,4 m3.

Si su suministro díario de agua no es suficiente durante todo el año para Ilenar el

estanque en un período razonable cuando usted desea hacerlo, y para compensar laspérdidas de agua por infiltración y evaporación, el embalse tendra que ser lo bastante

grande para suministrar las necesidades totales de agua.

Ejemplo

Su caudal de agua es insuficiente para satisfacer sus necesidadestotales de agua (Ilenado más pérdidas).El volumen de su estanque es de 2 073 m3.Ha calculado que por término medio las pérdidas de agua durante elperíodo de cultivo (240 días) son las siguientes: infiltración 34,56 m3/día y evaporación 8,64 m3/día. Por tanto, las pérdidas totales de agua

serán 34,56 + 8,64 = 43,2 m3/día.Durante este período, su fuente de agua sólo suministra 0,25 l/s o













21,8/día (véase Cuadro 2), pero fuera de este período se dispone de mucha más aguapara Ilenar su embalse en 60 a 80 días.En este embalse tendrá que almacenar el agua que necesita paraIlenar el estanque (2 073) más la que requiera para compensar laspérdidas durante 240 días.

Pérdidas de agua cada día: 43,2 m3

Agua disponible cada día: 21,6 m3

Agua almacenada empleada cada día: 43,2 - 21,6 m3 = 21,6 m3.Para los 240 días tendrá que almacenar 21.6 m 3 x 240 = 5184 m3 Volumen total de agua que se tiene que almacenar: 2 073 m3 + 5184 m3 = 7257 m3.

Su fuente se seca por completo en ciertos momentos del año

Si su fuente no suministra aguadurante todo el año porque seseca en determinadas épocas,tendrá que Ilenar su estanquedurante el año, bien de unembalse, o directamente de lafuente en momentos en que fluyaagua suficiente.

Sí iniciaimente puede Ilenar suestanque en momentos en que

dispone de agua, su embalse sólotendrá que contener la suficientepara compensar las pérdidas por infiltración y evaporación durantela estación seca.

Si inicialmente no puede Ilenar elestanque en momentos en quedispone de agua, necesitaráconstruir un embalse mayor paraalmacenarla durante más tiempo yque contenga la suficiente paraIlenar el estanque y compensar las pérdidas.

Pérdidas de agua por infiltración y evaporación de un embalseUn embalse está expuesto a pérdidas deagua por infiltración y evaporación, de lamisma manera que un estanque. Paracompensar las pérdidas de agua de unembalse, hágalo de un volumen 1,5

veces mayor que el del agua quenecesitará para satisfacer susnecesidades totales.



EL VOLUMEN DEL EMBALSE ESIGUAL A 1,5 x NECESIDADESDE AGUA DE LOS ESTANQUES

Ejemplo

Su necesidad total de agua almacenadapara el cultivo en estanqueses de 7 257 m3. Su embalse dealmacenamiento debe tener unacapacidadde 7 257 rn3 x 1,5ó10 888 m3.

4.1 Selección del lugar para unembalse

Si va a construir un embalse busque unsitio que le permita retener la mayor

cantidad de agua con la menor presaposible. La construcción y mantenimientode presas requieren mucho trabajo por loque cuanto más pequeña sea la presa,mejor.

Evite lugares en un valle relativamenteabierto y anche en el extremo aguasabajo. En tal lugar tendría que construir una gran presa.

Un lugar satisfactorio para un

embalse

Wide contours

EI lugar ideal para un embalse es un valleamplio que se estrecha repentinamente, con

paredes muy pendientes en el extremoaguas abajo. Cuanto más estrecho sea elextremo inferior del valle, menor tendrá que





ser la presa.

Ejemplo

Un lugar satisfactorio para un embalse

Close contours

Seleccione un lugar con un buen suelo queretenga bien el agua. Evite lugaresarenosos. El lugar que seleccione nodeberá tener zonas de arena demasiadograndes para impermeabilizarlas e impedir la pérdida de agua. Si hay muchas zonasarenosas, puede convenir más buscar otro

sitio.

Conviene suprimir toda la vegetación del lugar antes de construir el embalse. Siintenta hacerlo, evite un lugar condemasiados árboles grandes, que puedenser difíciles de erradicar.

Debe elegir un lugar en el que puedaconstruir un embalse lo bastante grandepara satisfacer sus necesidades totales deagua. Le resultará ventajoso encontrar más de un lugar posible y seleccionar entre ellos basándose en:

• sus necesidades de agua (véase la









Sección 2.3);• dimensiones máximás de un embalse

en cada lugar posible (véasela Sección 4.2);

• la topografía, suelo y vegetación decada lugar, como se ha explicado enestá sección.

Ejemplo

En un arroyo ha encontrado doslugares posibles en los puntos Ay B (ver díagrama en la páginasiguiente) en los que las

condiciones son convenientespara construir la presa de unembalse.

Ambos lugares son igualmenteconvenientes en cuanto atopografia, suelo y vegetación.

Los puntos A y B estánpróximos, pero observe que al

punto A lo abastecen lascuencas de captación 3, 4 y 5mientras que al punto B sólo loabastecen las cuencas decaptación 3 y 4.

Por tanto, puede recogerse másagua en el punto A que en elpunto B.

Antes de decidir qué lugar emplear, estime susnecesidades de agua yseleccione el que tenga lamenor capacidad de aguasuficiente para satisfacer susnecesidades.

Nota: si el caudal de agua de unarroyo aumenta mucho durante

la estación de las lluvias, puedeser difícil mantener una presa



durante esos momentos. Si elnivel aumenta demásiado, esposible que el agua arrastre lapresa.

Ejemplo

Si el caudal de agua aumentamucho en los puntos A y Bdurante la estación de laslluvias, sera más seguroconstruir una presa en el puntoB donde el caudal será menor.

4.2 Determinación de las características de un embalse

Cuando haya seleccionado un lugar conveniente para el embalse y haya decididodónde va a construir la presa, tendrá que determinar la altura de ésta para almacenar el volumen de agua necesario. Para ello, tendrá que hacer una o más aproximacionespara encontrar las dimensiones del embalse que le dará el volumen que desea.

Antes tendrá que decidir el tipo de presa que desea construir. Una presa se puedeconstruir sin vertedero (cuando el caudal es relativamente pequeño y constantedurante todo el año) o con vertedero (cuando el caudal es relativamente grande o variamucho de una estación a otra). Si las condiciones lo permiten, la presa deberá ser sinvertedero, por ser más fácil de construir.

Estimación del volumen de un embalse sin vertederoEste es un métodorelativamente sencillo que ledará una estimación aproximadadel volumen del embalse. Siintenta construir una presa sinvertedero, está aproximaciónsera suficiente.











Primera aproximación

Comience suponiendo unaprofundidad máxima del aguaen la presa de 1,5 m.

Determine y marque la línea decontorno en este nivel del aguamáxime supuesto (véase pág.106). El contorno, una vez

marcado, indicará la extensióndel embalse planificado.

Mida la línea de contorno (en m)y calcule el volumenaproximado de agua (en m3)que se puede almacenar en unembalse de estas dimensionesy con una profundidad máximade 1,5 m. Para ello:

• eleve al cuadrado lalongitud de la línea decontorno;

• divida el resultado por 37,5(coeficiente de conversión);

• multiplique por laprofundidad de aguamáxima supuesta (en estecaso 1,5 m) para encontrar el volumen aproximado delembalse.

Ejemplo

Ha medido la longitud de la línea de contorno en elnivel de agua supuesto de 1,5 m y obtiene elresultado de 289 m.

Eleve al cuadrado la longitud de la línea decontorno:289 x 289 = 83 521 m2.

Divida el resultado por 37,5:

83 521 m2 4- 37,5 = 2 227 m2.Multiplique por la profundidad máxima supuesta de1,5 m:2 227 m2 x 1,5 = 3 340 m3

que es el volumen aproximado del embalseproyectado.

Si este volumen aproximado de agua esde 10 a 20 por ciento mayor queel del agua que necesita almacenar,puede construir la presa y el embalsebasándose en la profundidad supuestade 1,5 m.

Ejemplo

Ha estimado su necesidad de almacenar agua en 2 840 m3,

Calcule un 10 por ciento y un 20 por ciento de aumento de está necesidad dealmacenar agua: (2 840 m3 + 10%) y (2







840 m3 + 20%) o 2 840 + (2 840 x 0,10) =3 124 m3 y 2 840 + (2 840 x 0,20) = 3 408m3.

Ha encontrado que el volumenaproximado del embalse es de 3 340 m3,que es entre un 10 y un 20 por cientomayor que las necesidades dealmacenamiento de agua: 3 124 m3 < 3340 rn3 < 3 408 m3.

Por tanto, la profundidad máximasupuesta de 1,5 m puede aceptarsecomo la máxima de este embalse para

satisfacer sus necesidades dealmacenamiento de agua.

Aproximación adicional

Si su primera aproximación esmenos del 10 por ciento o másdel 20 por ciento de lanecesidad de almacenar agua,tendrá que ajustar laprofundidad de agua máximasupuesta y hacer otraaproximación.

Si el volumen aproximado delembalse es mucho mayor que eldel agua que necesitaalmacenar, reduzca laprofundidad de agua máximasupuesta en 30 cm, a 1,2 m yrepita las operaciones de las

págs. 103-104, empleando estánueva profundidad supuesta. Siel volumen del embalsecalculado , es todavíademásiado grande, reduzca laprofundidad del agua máximasupuesta en otros 30 cm, a0,90 m y repita la operación.





Si el volumen calculado delembalse es mucho máspequeño que el del agua quenecesita almacenar, aumenta laprofundidad máxima supuestaen 30 cm hasta 1,8 m y repita las operaciones , empleandoestá nueva profundidad máximasupuesta.

Estimación del volumen de un embalse con vertederoSi decide construir una presa convertedero, necesitará más tiempo ytrabajo que si no lo tiene. Por tanto,conviene estimar el volumen delembalse con más exactitud antes decomenzar las obras. Este es unmétodo que le permitirá calcular el volumen del embalse proyectado con mayor exactitud.

Para emplear este método necesitarádiversos dispositivos topográficos de

medida para hacer la nivelación, talescomo un soporte en pirámideun nivelde borde recto y uno de albañil, uotros dispositivos de ubicación, quetambién puedan medir angulos de90°, como una escuadra deagrimensor una escuadra de estudio u otro dispositivo aún más complicado.

Primer cálculo

Comience suponiendo unaprofundidad máxima del aguade 1,5 m en el embalse, cuandoel nivel del agua alcanza elcoronamiento del vertedero.





















Determine y marque la Iínea decontorno en este nivel máximosupuesto del agua, empleandoun método conveniente denivelación. El contorno marcadosera la extensión del embalseproyectado.

Divida la superficie del embalse proyectado en cuadrados de 20 m x 20 m, empleando un método apropiado para medir los ángulos de 90°. En el centrodel área tendrá cuadrados

completos, pero en los bordesirregulares del embalse tendrácuadrados parciales. Clave unposte de madera en el ángulode cada cuadrado dentro delárea del embalse.

Empleando un método para nivelar apropiado, marque, enlos postes y en los ángulos decada cuadrado, el nivel que

alcanzaría el agua si laprofundidad máxima delembalse fuera de 1,5 m.

Ahora ya puede calcular elvolumen de agua de cadacuadrado. La suma de losvolúmenes de todos loscuadrados le dará el volumentotal de almacenamiento deagua del embalse.

















Cálculo del volumen de cada cuadrado

completo

• Mida la profundidad del agua (en m) marcada en

el poste de cadaángulo del cuadrado;• sume las cifras de las cuatro profundidades del

agua y divida por 4para determinar el promedio de la profundidaddel agua en estecuadrado;

• multiplique la profundidad medía del agua por 400 m2, que es elárea del cuadrado de 20 m x 20 m, paraaveriguar el volumen totalde agua en el cuadrado (en m3).

Ejemplo

La profundidad del agua en loscuatro ángulos de un cuadradocompleto es de 0,95 m, 1,26 m,1,58 m y 1,91 m.

La profundidad medía del aguaes de(0.95 + 1.26 + 1.58 + 1.91) ÷ 4 =1.425 m, digamos 1.43 m.

El volumen total de agua en elcuadrado completo es de 1,43m x 400 m2 = 572 m3.



Cálculo del volumen de

cada cuadrado

parcial

•

Mida la profundidad delagua (en m) marcada en elposte en los dos ángulosdel cuadrado que estándentro del área delembalse proyectado (laprofundidad de los otrosdos ángulos del cuadradoparcial es 0);

• sume las dos cifras deprofundidad del agua ydivida por 4 para encontrar la profundidad medía de

este cuadrado parcial;• mida la longitud de los dos

lados parciales delcuadrado (en m);

• sume estas dos medidasde longitud y divida por 2para encontrar la longitudmedía de los lados;

• multiplique este promediopor 20 m para encontrar elárea del cuadrado parcial(en m2);

• multiplique el área de estecuadrado parcial por laprofundidad medía delagua para encontrar elvolumen total de aguacorrespondiente alcuadrado parcial (en m3).

Ejemplo

La profundidad del agua en losdos ángulos del cuadradoparcial es de 0,88 m y de 0,96m.

La profundidad medía del aguaes (0.88 + 0.96) ÷ 4

= 0.46 m.

La longitud medía de cada ladoes 6.32 m y 17.24 m.

La longitud de los dos lados

parciales es de 6,32 m y 17,24

Después de haber calculado el volumen de agua decada cuadrado completo y cada cuadrado parcial,súmelos todos para averiguar el volumen total dealmacenamiento de agua. Está es la capacidad delembalse proyectado si tiene una profundidadmáxima de 1,5 m en el coronamiento del vertedero.



m.

El área del cuadrado parcial esde 11,78 m x 20 m = 235,6 m2

El volumen total de aguacorrespondiente al cuadradoparcial es de235,6 m2 x 0,46 m = 108,376 m3

o 108 m3.

Cálculo adicional

Si la capacidad de su embalse es mucho mayor o mucho más pequeña que lanecesidad de almacenar agua, tendrá que ajustar la profundidad del agua supuesta y

hacer otra serie de cálculos.

Si la capacidad calculada del embalse es mucho mayor que la necesidad dealmacenar agua, reduzca de 0,2 m la profundidad máxima supuesta del agua, de 1,5 ma 1,3 m. Repita las operaciones mencionadas en las págs. 108-109 y calcule de nuevocada cuadrado. Repita este proceso hasta que la capacidad calculada del embalsesea igual o casi igual que la necesidad de almacenar agua.

Ejemplo

Usted necesita almacenar 125 000 m3 de agua; el primer cálculo de la capacidad del

embalse empleando una profundidad supuesta del agua de 1,5 m es de 132 000 m3

;esto es demasiado.

Reste 0,2 m de la profundidad supuesta del agua de 1,5 m: 1,5 m -0,2 m = 1,3 m.

Empleando la profundidad supuesta del agua de 1,3 m haga un segundo cálculo yaveriguará que la capacidad del embalse es de 128 000 m3; esto sigue siendodemásiado.

Vuelva a restar 0,2 m de la profundidad supuesta del agua de 1,3 m: 1,3 m-0,2 m = 1,1m.

Empleando la profundidad supuesta del agua de 1,1 m haga un tercer cálculo y elresultado será que el volumen del embalse es de 125 600 m3; esto se aproximabastante a su necesidad de almacenar 125 000 m3.

Puede construir un embalse con una profundidad máxima del agua de 1,1 m en elcoronamíento del vertedero.

Si la capacidad calculada del embalse es mucho más pequeña que la necesidad dealmacenar agua, aumente la profundidad máxima supuesta del agua de 1,5 m + 0,2 m= 1,7 m; repita las operaciones mencionadas en las págs. 108-109 y calcule de nuevo





cada cuadrado. Repita está operación hasta que la capacidad calculada del embalsesea igual o casi igual a la del agua que necesita almacenar.



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