- Introducción
- Revisión literaria
- Materiales y métodos
- Resultados
- Discusión
- Conclusión
- Referencia bibliográfica
Introducción
El conocimiento de la variación del caudal que fluye por una determinada sección de un cauce natural es de suma importancia en los estudios hidrológicos. De acuerdo con la calidad y la cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio hidrológico, las mediciones se pueden hacer de una manera continua o permanente o de una manera puntual o instantánea, las mediciones continuas de caudales requieren de la instalación de una estación medidora (limnimétrica) o de una estación registradora (limnigráfica). Las mediciones aisladas, puntuales o instantáneas, se realizan en determinados momentos en que se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.
Una manera de determinar el gasto de un río es por medio de flotadores. Un flotador puede ser cualquier cuerpo que flota en la corriente de agua.
Se señalan dos secciones transversales medidas, situadas a una distancia conocida (L) que constituya un trazo lo más recto posible del río. Se divide la corriente en tres o más canales y se arrojan en ellos varios flotadores aguas arriba de la primera sección transversal y se miden los tiempos invertidos al pasar de una sección a otra, repitiendo esta operación varias veces con objeto de obtener con mayor aproximación el valor de la velocidad de las aguas. Se deduce la media aritmética de los tiempos ™ de cada canal y la velocidad media (vc) de cada uno de ellos.
1.1 OBJETIVOS:
OBJETIVOS GENERALES:
Determinar el caudal de una cuenca por el método del flotador.
Usar el método del flotador y determinar si este es el mas efectivo y recomendable para hallar el caudal de un río.
Revisón literaria
En forma clásica, se define la hidrometría como la parte de la hidrología que tiene por objeto medir el volumen de agua que pasa por unidad de tiempo dentro de una sección transversal de flujo.
La hidrometría aparte de medir el agua, comprende también el planear, ejecutar y procesar la información que se registra de un sistema de riego, sistema de una cuenca hidrográfica, sistema urbano de distribución de agua. En el contexto del ingeniero agrícola, la hidrometría tiene dos propósitos generales:
Conocer el volumen de agua disponible en la fuente (hidrometría a nivel de fuente natural).
Conocer el grado de eficiencia de la distribución (hidrometría de operación.
2.1. Medición de Ríos y Arroyos – Aforos
El caudal de un curso en una sección, es el volumen de agua que pasa por la misma en una unidad de tiempo. Por tal motivo sus unidades están dadas como:
[Volumen] / [Tiempo]
Por ejemplo: m3/s; m3/h; litros/s, etc.
No es constante en el recorrido del río sino que normalmente se incrementa por la incorporación de nuevos aportes (afluentes, escurrimiento subterráneo, etc.) No obstante, si el ambiente es muy árido, el caudal puede reducirse en un recorrido prolongado por pérdidas por infiltración y evaporación, o por usos consuntivos del agua como el riego, toma para agua potable, etc.
El caudal es el parámetro más importante para determinar las posibilidades de aprovechamiento de un río o arroyo, por tal motivo es importante la determinación de sus variaciones a lo largo del tiempo.
Tales fluctuaciones son propias de cada curso, y se verifican espacialmente, a lo largo del cauce y temporalmente, ya que éstas son de carácter diario. En cada río, las variaciones dependen por un lado de las condiciones climáticas precedentes, principalmente precipitación, temperatura y radiación solar y por otra parte del estado de humedad de la cuenca de aporte, principalmente por nieve almacenada remanente, en el caso de los cursos de régimen nival o pluvionival.
Es así como se requieren caudales característicos para diferentes fines. Por ejemplo para usos consuntivos se requieren caudales mínimos, en tanto que para obras como puentes, defensas, presas, etc se requiere también el caudal máximo
2.2. Aforos:
a) Aforo con flotadores:
El aforo es la operación de medición del caudal en una sección de un curso de agua. En los ríos se mide en forma indirecta, teniendo en cuenta que:
Q [m3/seg.] = V [m/seg.] x A [m2] x 0.90
CAUDAL = VELOCIDAD x AREA x 0.90
El método consiste entonces en medir la sección del curso y la velocidad en la misma. Ello se hace a través de verticales referidas a las márgenes en las que se mide profundidad y velocidad. Se determinan así áreas parciales y velocidades medias en las áreas parciales con las cuales se determinan caudales parciales, cuya sumatoria arroja el caudal total.
Q= A1 V1 + A2. V2 + A3. V3 +. . . . . .
Se debe escoger en lo posible un tramo recto del cauce longitud L.
Medición de la velocidad superficial de la corriente
Medir la longitud (L) del tramo AB.
Medir con un cronómetro el tiempo (T), que tarda en desplazarse el flotador (botella lastrada, madera, cuerpo flotante natural) en el tramo AB.
Calcular la velocidad superficial: V = L/T
c) Cálculo del Área promedio del tramo.
Calcular el área en la sección A (AA)
Calcular el área en la sección A (AB)
Calcular el área promedio.
d) Cálculo del Área en una sección
Medir el espejo de agua (T).
Dividir (T) en cinco o diez partes (midiendo cada 0.20, 0.30, 0.50, etc.) y en cada extremo medir su profundidad. (H1, H2, H3,… Hn).
Calcular el área para cada tramo, usando el método del trapecio.
Calcular el área total de una sección.
Materiales y métodos
3.1 METODOLOGIA:
a) UBICACIÓN
La práctica realizada se encuentra localizado en:
Departamento : Huánuco
Provincia : Leoncio prado
Distrito : Hermilio Valdizán
Caserío : Pendencia
Lat 9°11"5´
Long 75°55"0´
b) TOPOGRAFÍA
La topografía del predio y los alrededores es accidentada con suelos arenosos y diferente tipo de vegetación herbáceo, árboles forestales y madereros, los suelos tienen una pedregosidad de10 % esto favorece a el cavado de las calicatas correspondientes, estas van a ser de donde obtendremos el producto de nuestro proyecto, la información recavada será estudiada en el gabinete de suelos para posterior uso.
c) CARACTERÍSTICAS
Siendo un lugar caluroso en las distintas épocas del año la población es cosmopolita, con distintas costumbres y características.
Climatología
El clima es tropical húmedo.
Ecología y suelos
Diferentes especies entre flora y fauna, suelos pobres en materia orgánica.
Relieve
Relieve tipo montañoso con terrazas bajas inundables.
Vegetación
Existen diversos tipos de plantas pero esto se da en menor escala, como piña, arroz, papaya, plátano, yuca, zapote, aguaje, coca, especies maderables y demás especies frutales.
d) EL MODO SOCIAL
Censo poblacional
La población es de 3,100 personas.
Condición de uso de predios
Es en común acuerdo entre los beneficiarios y el ejecutor del proyecto.
Condición socio económica de la zona
La zona es de condición pobre, la población la cual se dedica a la agricultura y a la crianza de animales caseros y esporádicamente a la ganadería.
Acceso y comunicación
El acceso hacia la zona es a través de la Carretera Marginal de la Selva y con diferentes carreteras de penetración y esta tiene comunicación limitada.
Método de la práctica:
El método que se utilizo fue el método del flotador previa explicación durante y después de las clases
3.2. MATERIALES
Botella de plástico
Estacas
Wincha
Cronometro
Libreta de apuntes
Resultados
AREA TOTAL : 6.66
SUMATORIA DEL TIEMPO: 68.57
CAUDAL: 2.62
Discusión
El uso del método del flotador se realiza cuando no se cuenta con equipos de medición sofisticado, este método es mas económico y practico para el alumno, para este método se tiene que saber el área de de la sección y la velocidad del agua, lo cual se utiliza un flotador de cualquier tipo de material que flote sobre el espejo de agua. Con este método se pretende conocer la velocidad media de la sección para ser multiplicada por el área, y conocer el caudal.
Conclusión
Al terminar la práctica se evaluaron los datos obtenidos en campo en este caso se llego a determinar el caudal del río Pendencia que tiene un caudal de 2.62. A la vez nos damos cuenta que el método de medición de caudal por flotador es el mas sencillo y mas fáciles pero a su vez uno de los mas imprecisos dado que se tiene que hacer varias repeticiones para evaluar el promedio del caudal; es así que su uso se queda limitado a situaciones donde no se necesite tanta precisión de datos.
Referencia bibliográfica
VILLÓN BÉJAR, Máximo (2002). Hidrología. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Facultad de Ingenieria Agrícola. Lima – Peru.
http://www.monografias.com/trabajos20/hidrometria/hidrometria
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujoencanales/aforamientocorrientes/aforodecorrientes.html
Autor:
Jose Gustavo Campero Sanchez.