CAUDALES

Aforar

medir un caudal

Tipos de aforos

Aforos directos

Con algún aparato o procedimiento medimos directamente el caudal

Estimación aproximada con flotadores

la velocidad se calcula arrojando algún objeto que flote al agua

La sección se estima muy aproximadamente (anchura media x profundidad media)

Este procedimiento da grandes errores, pero proporciona un orden de magnitud

Molinete

mide la velocidad de la corriente en varios puntos de la misma vertical y en varias verticales de la sección del cauce

mide la velocidad de la corriente en varios puntos de la misma vertical y en varias verticales de la sección del cauce, permitiendo establecer la sección con bastante exactitud.

Aforos químicos

Si arrojamos una sustancia de concentración conocida a un cauce, se diluye en la corriente, y aguas abajo tomamos muestras y las analizamos, cuanto mayor sea el caudal, más diluidas estarán las muestras analizadas

Aforos de vertido constante

A un cauce de caudal Q (que queremos medir) se añade un pequeño caudal continuo q de una disolución de concentración conocida C. Es decir el caudal del rió no ha variado

Aforos de vertido único o de integración

Si no se dispone del equipo necesario para el vertido continuo o no es posible por otras razones

el vertido único de una sustancia al cauce es otra alternativa, aunque requiere una corriente turbulenta que asegure la mezcla del vertido con todo el caudal circulante hasta el punto de toma de muestras.

Aforos indirectos

Medimos el nivel del agua en el cauce, y a partir del nivel estimamos el caudal

Limnígrafos

Miden el nivel guardando un registro gráfico o digital del mismo a lo largo del tiempo

No en todos los puntos de un cauce el caudal es función solamente de la altura

El gráfico que proporcionan (altura del agua en función del tiempo) se denomina limnigrama

Modelo Clásico

funciona con un flotador que, después de disminuir la amplitud de sus oscilaciones mediante unos engranajes, hace subir y bajar una plumilla sobre un tambor giratorio

Modelo moderno

almacenan datos digitalmente, para después pasarlos a un ordenador o bien los envían instantáneamente al organismo de control.Otro tipo de dispositivos sin ninguna pieza móvil. se colocan en el fondo y miden la presión y la traducen en altura de columna de agua sobre él

Escalas limnimétricas

Se trata de escalas graduadas en centímetros y firmemente sujetas en el suelo

En cauces muy abiertos suele ser necesario instalar varias de manera que sus escalas se sucedan correlativamente

Es necesario que un operario acuda cada día a tomar nota de la altura del agua

Aforos de vertedero

cualquier estructura transversal a la corriente que eleva el nivel aguas arriba y permite la circulación a través de una abertura de forma triangular o rectangular

). La forma triangular es más sensible a la medida de caudales pequeños que ocuparán solamente el vértice el triángulo invertido.

Si el vertedero cumple ciertas condiciones, no es necesario calibrarlo mediante aforos directos con molinete

El nivel medido aguas arriba (respecto del pico de la V) se convierte directamente en caudal mediante la fórmula correspondiente a ese tipo de vertedero

estas circunstancias este tipo de aforos podemos considerarlos como aforos directos

Presentación de los datos de aforos

Caudales

Caudales diarios

Pueden corresponder a la lectura diaria de una escala limnimétrica o corresponder a la ordenada media del gráfico diario de un limnígrafo

Caudales mensuales, mensuales medios

Para un año concreto es la media de todos los días de ese mes

Caudal anual, anual medio (módulo)

Para un año concreto es la media de todos los días de ese año, para una serie de años se refiere a la media de todos los años de la serie considerada

Aportación

normalmente referida a un año, aportación anual, aunque a veces la referimos a un mes, aportación mensual

Es el volumen de agua aportado por el cauce en el punto considerado durante un año o un mes (Hm3)

Caudal especifico

Caudal por unidad de superficie

Representa el caudal aportado por cada km2 de cuenca

Se calcula dividiendo el caudal (normalmente el caudal medio anual por la superficie de la cuenca o subcuenca considerada. (litros/seg.km2)

Nos permite comparar el caudal de diversas cuencas, siendo sus superficies distintas

Lamina de agua equivalente

Es el espesor de la lámina de agua que se obtendría repartiendo sobre toda la cuenca el volumen de la aportación anual (Unidades: mm)

Se obtiene dividiendo al aportación anual por la superficie de la cuenca

Es útil especialmente cuando queremos comparar la escorrentía con las precipitaciones

Tratamiento estadístico de los datos de aforos

Caudales medios

De una serie de años dispondremos del caudal medio de cada año

Los valores medios suelen ajustarse a la Ley de Gauss

Caudales extremos

De una serie de años extraemos el caudal del día más caudaloso de cada año

Los valores extremos suelen ajustarse a diversas leyes de distribución asimétricas, la más sencilla de las cuales es la Ley de Gumbel

Evaluar la probabilidad de que se presente en el futuro un caudal mayor o menor que un determinado valor

Evaluar qué caudal se superará un determinado % de los años, para conocer la probabilidad de que se produzcan crecidas o estiajes de efectos no deseados

Hidrogramas

hidrograma es la expresión gráfica de Q = f(t).

a escalas muy diversas: en el eje de abcisas puede aparecer un intervalo de tiempo de 12 horas o de 2 años

El área comprendida bajo un hidrograma es el volumen de agua que ha pasado por el punto de aforo en el intervalo de tiempo considerado

Hidrograma de una crecida

es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de alguna información hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros.

Separación de componentes

separar los componentes del hidrograma es diferencia en el hidrograma el escurrimiento superficial (flujo superficial y subsuperficial) del escurrimiento subterráneo

Curva de agotamiento de un hidrograma

es la parte de un hidrograma en que el caudal procede solamente de escorrentía básica