MEDICION DEL CAUDAL POR AFORO DEL RIO

“LAMPA”

La función  principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que una vez procesados proporcionen información adecuada para lograr una mayor eficiencia en la programación, ejecución y evaluación del manejo del agua en un sistema de riego.

1. Objetivo principal

Determinar el caudal del rio de la Ciudad de Lampa empleando el método del flotador.

Saber y determinar la cantidad de agua que dispone la ciudad de Lampa en esta temporada del año.

Ubicar un punto del rio donde sea posible la medición del caudal, ya que esta debe cumplir con requisitos apropiados, como ser un tramo recto del rio y con una profundidad adecuada.

2. CUADRO DE DATOS

Longitud Tiempo (segundos)

  

60.00m 

 

T1 273.4

T2 272.0

T3 274.1

T4 271.8

T5 270.7

Promedio 272.4

   

Alturas 1° Sección L=11m 2° Sección L=10.8 3° Sección L= 13.0

H1 0 0 0

H2 13.4 4.7 27.0

H3 19.6 14.2 26.0

H4 23.6 29.2 28.0

H5 38.2 47.0 29.0

H6 26.7 43.1 27.7

H7 26.3 39.5 27.7

H8 12.4 34.6 27.5

H9 9.1 34.0 29.3

H10 7.8 32.5 29.5

H11 4.6 30.1 32.0

H12 4.4 31.5 34.0

H13 7.9 30.2 39.0

H14 9.8 29.8 36.7

H15 9.4 29.8 39.0

H16 8.9 27.1 42.0

H17 9.3 28.4 41.0

H18 8.2 27.3 40.8

H19 5.4 24.6 40.8

H20 4.0 22.1 38.5

H21 1.9 13.9 36.7

H22 0 7.4 33.0

H23   0 18.8

H24     32.0

H25     15.5

H26     8.5

H27     0.35

H28     0

3. Características de los instrumentos utilizados:

FLEXOMETRO:Construido por una delgada cinta metálica flexible, dividida en unidades de medición, y que se enrolla dentro de una carcasa metálica o de plástico.

CORCHO:Es un material poroso e impermeable que se extrae de la corteza de la encina corchera una especie originaria del Mediterráneo

occidental.

Características de los instrumentos utilizados:CRONOMETRO:Es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certificada por algún instituto o centro de control de precisión. Con el que medimos el tiempo.

CUERDA:Las cuerdas han sido usadas desde la edad prehistórica. Gracias al desarrollo de la cuerda se han inventado gran cantidad de cabos (nudos) con diversas utilidades. 

4. Fundamento teórico 4.1. Hidrometría.Es una parte de la hidrología que mide el

volumen de agua que circula por una sección de un conducto en un tiempo dado. El nombre deriva del griego hydro (agua) y metron (medida).Además de medir la cantidad de agua que circula por la sección de un río, tubería o canal, también se ocupa de procesar la información sobre los sistemas de riego o la distribución de agua en una ciudad, con el fin de conocer la cantidad de agua disponible y la eficiencia de su distribución.

Sistema hidrométrico.Red hidrométrica:

Es el conjunto de puntos de medición del agua de un sistema, de forma que permita relacionar la información, y es el soporte físico de la red.

Puntos de controlSon aquellos en donde se mide el caudal.

RegistroEs el conjunto de datos recogidos. Su utilización

posterior depende del de donde se hayan tomado los datos.

ReporteResultado final del proceso.

4.2.IMPORTANCIADotar de información para el ajuste del pronóstico de la disponibilidad

de agua. Mediante el análisis estadístico de los registros históricos de caudales de la fuente (río, aguas subterráneas, etc.), no es posible conocer los volúmenes probables de agua que podemos disponer durante los meses de duración de la campaña agrícola. Esta información es de suma importancia para la elaboración del balance hídrico, planificación de siembras y el plan de distribución del agua de riego.

Monitorear la ejecución de la distribución. La hidrometría proporciona los resultados que nos permiten conocer la cantidad, calidad y la oportunidad de los riegos; estableciendo si los caudales establecidos en el plan de distribución son los realmente entregados y sobre esta base decidir la modificación del plan de distribución, en caso sea necesario.

Además de los anteriormente la hidrometría nos sirve para determinar la eficiencia en el sistema de riego y eventualmente como información de apoyo para la solución de conflictos.

4.3. MEDICION DEL AGUALa medición del caudal o gasto de agua que pasa por la

sección transversal de un conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua, se conoce como aforo o medición de caudales. Este caudal depende directamente del área de la sección transversal a la corriente y de la velocidad media del agua.

La fórmula que representa este concepto es la siguiente:

  Donde: Q = Caudal o Gasto. A = Área de la sección transversal. V = Velocidad media del agua en el punto.

4.4.METODOS DE MEDICIONMétodo del Correntómetro.En este método la velocidad del agua se mide por medio de un instrumento llamado correntómetro que mide la velocidad en un punto dado de la masa de agua.Existen varios tipos de correntómetros, siendo los mas empleados los de hélice de los cuales hay de varios tamaños; cuando más grandes sean los caudales o más altas sean las velocidades, mayor debe ser el tamaño del aparato.Cada correntómetro debe tener un certificado de calibración en el que figura la formula para calcular la velocidad sabiendo él numero de vueltas o revoluciones de la hélice por segundo.

Método Del Flotadorse utiliza cuando no se tiene equipos de medición y para

este fin se tiene que conocer el área de la sección y la velocidad del agua, para medir la velocidad se utiliza un flotador con el se mide la velocidad del agua de la superficie, pudiendo utilizarse como flotador cualquier cuerpo pequeño que flote: como un corcho, un pedacito de madera, una botellita lastrada, Este método se emplea en los siguientes casos:

A falta de correntómetro. Excesiva velocidad del agua que dificulta el uso del

correntómetro. Presencia frecuente de cuerpos extraños en el curso

del agua, que dificulta el uso del correntómetro. Cuando peligra la vida del que efectúa el aforo. Cuando peligra la integridad del correntómetro.

Método Volumétrico.Se emplea por lo general para caudales muy pequeños y se

requiere de un recipiente para colectar el agua. El caudal resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el recipiente entre el tiempo que transcurre en colectar dicho volumen.

Q = V / T DONDE: Q= Caudal m3 /s V =Volumen en m3 T =Tiempo en segundosMétodo Químico.Consiste en incorporación a la corriente de cierta

sustancia química durante un tiempo dado; tomando muestras aguas abajo donde se estime que la sustancia se haya disuelto uniformemente, para determinar la cantidad de sustancia contenida por unidad de volumen.

4.5. AFORO CON FLOTADORES Para este método de aforo con flotadores se utiliza generalmente cuando no se

tiene correntómetro, existe excesiva velocidades él cause, peligros para las personas y para los equipos.

La metodología consiste: - Seleccionar un tramo recto del cause entre 15 a 20 metros - Determinar el ancho del cause y las profundidades de este en tres. Calcular el área de la sección transversal Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Donde : a, b. c profundidades del cauce B Ancho del cauce A = B x H

DONDE: A =Area H =altura promedio de ( a + b + c )/ 3

 Calculo de la velocidadPara medir la velocidad en canales o causes pequeños, se

coge un tramo recto del curso de agua y al rededor de 5 a 10 m, se deja caer el flotador al inicio del tramo que esta debidamente señalado y al centro del curso del agua en lo posible y se toma el tiempo inicial t1; luego se toma el tiempo t2, cuando el flotador alcanza el extremo final del tramo que también esta debidamente marcado; y sabiendo la distancia recorrida y el tiempo que el flotador demora en alcanzar el extremo final del tramo, se calcula la velocidad del curso de agua según la siguiente formula:

V = L / T (Velocidad) L= Longitud del tramo ( aproximadamente 10 m) T= Tiempo de recorrido del flotador dos puntos

Calculo del CaudalQ = A x V

5. PROCEDIMIENTO.  Seleccionado del rio sorteado por el docenteReconocimiento de terreno donde se va a trabajar de

un promedio de longitud de 60 metros linéales Punto de muestreo.

Medición de los 60 metros del cual se va a aforar

Medición de de la longitud del sección de aforo no mayor a 30 metros tramo 1

Medición de terreno cada medio metro para la medición de profundidad máxima de perfil tramo 1

Se encontró una altura no mayor a 40 cm.

Medición de terreno a 30 metros tramo 2

Medición a 30 metros

Medición de la longitud tramo 3

Medición del caudal primero se toma el tiempo de salida

El tiempo de recorrido

Tiempo de recorrido de una longitud de 60 metros

Tiempo finalizado o de llegada

Se finalizo el trabajo satisfactoriamente se realizo el trabajo como si indico en las pautas de docente de hidráulica.

Se encontró al rio con una profundidad mínima el cual facilito el trabajo.

6. Cálculos Calculo del área  Calculo de la primera sección: 

 

cm = 0.1140m 

m

2

  Calculo de la segunda sección:

 

 

cm = 0.2526m 

  Calculo de la tercera sección:

 

  2

 

2

AREA PROMEDOA===2.5350m2

Calculo de la velocidad

t=4’53.54”=293.54”e=60m V= ==0.2044m/s

vmedia=0.5X0.2044=0.1022m/sCalculo del caudalQ=VxAQ=0.1022m/s X 2.5350m2

Q=0.2591m3/sQ=259 lt/s 

7. Observaciones.Se escogió una zona de aforamiento baja

para que de esta manera se pueda hallar de una manera más sencilla el área de la sección transversal.

Se midió el área de la sección tomando la profundidad de todo el tramo de la sección transversal cada 0.5m

Se hicieron 3mediciones de velocidad en un tramo de 90m.

Con los datos obtenidos se pudo hallar el caudal (Q), con la siguiente formula:

8.recomendacionesTanto aguas abajo como aguas arriba, la estación de aforo

debe estar libre de la influencia depuentes, presas o cualquier otras construcciones que puedan afectar las mediciones.

El cauce del tramo recto debe estar limpio de malezas o matorrales, de piedras grandes, bancosde arenas, etc. para evitar imprecisiones en las mediciones de agua. Estos obstáculos hacenmás imprecisas las mediciones en épocas de estiaje.

Para lograr un mejor cálculo del área de la sección transversal se deberá contar con una cinta métrica que se encentre en buen estado

Para lograr una mejor medición de la velocidad se deberá corregir por el factor de corrección que en este caso será 0.17.

9. Conclusiones Si se hace un aforamiento en una zona más

profunda, se obtendrán datos más exactos.Mientras la zona a aforar tenga más

vegetación será más difícil la medición del rio o arroyo

Esta es la manera más sencilla y más práctica de medir un rio o arroyo