Aforos Directos

AFOROSDeterminación del gasto que escurre a través de un curso natural o de un canal artificial de agua.

Temario

• Criterios a tener en cuenta para la elección del sitio de emplazamiento de estaciones de aforo

• Medición de niveles de agua en cursos naturales.

• Aforos en corrientes naturales

Criterios a tener en cuenta para la elección del sitio de emplazamiento de estaciones de aforo

1. Tramos rectos. Al menos, 2Bsup aguas arriba y aguas abajo de la sección de registro.

2. El gasto total está confinado en un cauce único, para todo el rango de niveles. Evitar los desbordes.

3. Lecho estable, sin erosión ni sedimentación y libre de crecimiento de vegetación.

4. Las márgenes estables y permanentes, suficientemente altas como para contener caudales de crecida, libre de vegetación importante.

5. Que presenten controles naturales, por ejemplo en lechos rocosos6. Aguas arriba del control tener un tramo apto para garantizar el registro de

los niveles más bajos posibles y al propio tiempo evitar altas velocidadesdurante los periodos de aguas altas.

7. Secciones alejadas de confluencias y de los efectos de la marea (influencia de los remansos variables).

8. El sitio debe ser accesible y garantizar la correcta operación de la estación.

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Tramos rectos.

Al menos, 2Bsup aguas arriba y aguas abajo de la sección de registro

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El gasto total está confinado en un cauce único, para todo el rango de niveles.

Lecho estable, sin erosión ni sedimentación y libre de crecimiento de vegetación

Lecho estable, sin erosión ni sedimentación y libre de crecimiento de vegetación

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Las márgenes estables y permanentes, suficientemente altas como para contener caudales de crecida, libre de vegetación importante.

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controles naturales

controles artificiales

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Control de sección y

Control de cauce

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Aguas arriba del control tener un tramo apto para garantizar el registro de los niveles más bajos posibles y al propio tiempo evitar altas velocidades durante los periodos de aguas altas

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Secciones alejadas de confluencias y de los efectos de la marea (influencia de los remansos variables).

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El sitio debe ser accesible y garantizar la correcta operación de la estación.

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Medición de niveles de agua en cursos naturales.

• Instalación de escalas

• Estaciones limnigráficas.

Instalación de escalas

Estaciones limnigráficas.

Tipo de sensor• flotador• de presión (a burbuja)• de presión (transductor)• ultrasónico

Tipo de almacenamiento de la información.• gráficos• analógicos• digitales

Sistemas de adquisición – transmisión de datos• satelital, UHF, FM, telefonía celular• Tiempo real o diferido.

Energía• Batería• Panel solar

Limnígrafos a flotador

Inconvenientes

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Limnígrafos a presión

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Aforos en corrientes naturalesMétodos directos

• Aforos por Area – velocidad • Aforos químicos• Estructuras especiales (vertederos y canaletas de aforo)

Métodos indirectos

• Curva H-Q. Interpolación y extrapolación• Contracciones del escurrimiento• Pendiente-Area

Métodos directos

Area – Velocidad

1. Instrumental de medición de velocidades

2. Velocidad media en la vertical

3. Modalidad del aforo. Ventajas e inconvenientes de cada uno

4. Calculo del GASTO

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Instrumental de medición de velocidades

Instrumental de medición de velocidades

Instrumental de medición de velocidades

ADCM (Acoustic Doppler Current Meters)

Determinan la velocidad midiendo el cambio de la energía sonora reflejada desde las partículas o burbujas suspendidas en el agua.

Existen velocímetros (ADV) que miden la velocidad en puntual.

Los perfiladores (ADCP) estiman la velocidad media en una vertical o una serie de verticales (celdas de profundidad-velocidad relativa con respecto al fondo). En una operación calcula la velocidad media en la vertical.

Instrumental de medición de velocidades

Instrumental de medición de velocidades

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Velocidad media en la vertical

• 2 puntos 0.2h y 0.8hU = ( V0,2h + V0,8h ) /2

• 1 punto a 0.6hU = V0,6h

• 3 puntos 0.2h, 0.6h y 0.8h U = ( V0,2h + V0,6h + V0,8h ) / 3

• Método de 0.2hU = f(V0,2h)

• Metodo velocidad superficialU = f(Vs)

• Método de integración

• 5 puntos U=0.1(Vsup+3V0.2+3V0.6+2V0.8+Vfondo)

• 6 puntosV=0.1(Vsup+2V0.2+2V0.4+2V0.6+ 2V0.8+Vfondo)

Velocidad media en la vertical

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V [m/seg] = C1 n [vueltas/seg] + C2

Vadeo del cauce

Modalidad del aforo.

Desde un puente

Modalidad del aforo.

Desde un puente

Modalidad del aforo.

Corrección por ángulo vertical

Corrección por ángulo horizontal

Desde una vagoneta

Modalidad del aforo.

Desde una vagonetaModalidad del aforo.

Desde una vagoneta

Modalidad del aforo.

Desde un cable carril

Modalidad del aforo.

Desde un bote

Modalidad del aforo.

Desde un bote

Modalidad del aforo.

Desde un bote

Desde un bote

Modalidad del aforo.

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Cálculo del GastoPlanilla de aforo

Planilla de aforo

Planilla de aforo

Q = wi+1 ( Ui + Ui+1 ) ( hi + hi+1 ) / 4 (1)

Q = hi Ui ( wi + wi+1 ) / 2 (2)

Q = wi+1 ( hi Ui + hi+1 Ui+1 ) / 2 (3)

Cálculo del gasto:

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Aforos químicosVertido constante

Q . C0 + q . C1 = Q2 . C2

Siendo C0 : concentración natural.C1 : concentración del vertido.C2 : concentración medida aguas abajo.

si C0 = 0 (la concentracion natural C0 de la sustancia es despreciable respecto de C1)

y Q = Q2 (q es muy chico respecto de Q)

Entonces q . C1 = Q2 . C2

y Q = q . C1 / C2

Aforos químicosVertido únicoPvertido = P1ºdt + P2ºdt + P3ºdt + ……… + Pn dt

Siendo P : peso del vertidoP1ºdt : concentración medida en el primer intervalo de tiempo.Pn dt : concentración medida en el último intervalo de tiempo

Entonces

Pvertido = C1º V1º+ C2ºV2º + C3ºV3º + ……… + Cn Vn

Pvertido = C1º Q ∆t + C2º Q ∆t + C3º Q ∆t + ……… + Cn Q ∆t

Q = Pvertido /∆t (C1º + C2º +C3º+…. +Cn)

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Estructuras aforadoras

Estructuras aforadoras

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