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AFORO Determinar el gasto que escurre a través de un curso natural o de un canal artificial de agua, medir el caudal. Puede ser necesario medir desde pequeños caudales hasta grandes ríos con caudales de centenares.

Aforos

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Aforo de Caudales

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AFORODeterminar el gasto que escurre a travs de un curso natural o de un canal artificial de agua, medir el caudal. Puede ser necesario medir desde pequeos caudales hasta grandes ros con caudales de centenares.Existen dos tipos de aforo:-aforo directo-aforo indirecto Aforo directo:Con algn aparato o procedimiento medimos directamente el caudal

Aforo indirecto:Medimos el nivel de agua en el cause, y a partir del nivel estimamos el caudal.Para medir el caudal diariamente o de un modo continuo en diversos puntos de una cuenca se utilizan los aforos indirectos, por eso tambin se le denominan continuos.Medicin de Caudales DirectosSe hacen con algn aparato o procedimiento midiendo directamente el caudal.

Aforos con Molinete Se mide la velocidad de la corriente en varios puntos de la misma vertical y en varias verticales de la seccin del cauce.A la vez que se miden las velocidades se mide la profundidad en cada vertical y la anchura exacta de el cauce .

A partir de las velocidades se obtiene el caudal de la siguiente manera:Se dibujan a escala los perfiles de corriente correspondiente a cada vertical donde se midi con el molinete.

Se dibuja una vista en planta de el cauce.

Mtodo volumtrico Permite medir pequeos caudales, como los que escurren en surcos de riego, pequeas acequias o tuberas. El mtodo requiere de: Depsito (balde o tambor ) de volumen conocido en el cual se colecta el agua, Cronmetro para medir el tiempo de llenado del depsito Repetir 2 3 veces el procedimiento y promediar para asegurar mayor exactitud.

Aforos Qumicos Se arroja una sustancia de concentracin conocida a un cauce, se diluye en la corriente , y aguas abajo tomamos muestras y se analizan . Cuanto mayor sea el caudal , mas diluidas estarn las muestras recogidas. Aforos de vertido constanteAforos de vertido nico

Aforos con Flotadores El procedimiento se basa en medir la velocidad del agua aplicando la ecuacin:

La velocidad se calcula arrojando un objeto que flote a el agua y la seccin se estima (anchura media x profundidad media).

Medicin de Caudales IndirectosMedimos el nivel del agua en el cauce, y a partir del nivel estimamos el caudal.Para medir el caudal diariamente o de un modo continuo en diversos puntos de una cuenca se utilizan los aforos indirectos, por eso tambin se les denomina continuos.

AFOROS CON TUBERIASe entiende por tubera cualquier conducto cerrado de desarrollo importante, que transporte agua sin superficie libre, es decir, a presin.

Sus finalidades prcticas de las tuberas son: la conduccin, la distribucin y drenaje a presin de agua y lquidos industriales.

El gasto o caudal se puede medir indirectamente con un dispositivo de aforo en el sitio que se desea conocer. Los dispositivos ms comunes son: VENTURMETROS, TOBERAS Y DIAFRAGMAS; se adaptan generalmente a tuberas de medianas y grandes dimensiones, donde es necesario llevar un control de los gastos.VENTURMETRO: Se utiliza para medir el gasto a travs de una tubera. Generalmente se hace de una sola pieza fundida.DIAFRAGMA: Consiste en una placa donde se practica un orificio de rea A, la cual se inserta dentro de la tubera en la seccin deseada. Se puede utilizar donde se permita una gran prdida de energa para efectuar el aforo.TOBERAS: Para tuberas con dimetros mayores de 30 cm se emplean toberas en lugar de diafragmas.Escalas LimnimtricasSe trata de escalas graduadas en centmetros y firmemente sujetas al suelo, a veces adosadas al pilar de un puente. En cauces muy abiertos puede ser necesario instalar varias escalas de manera que el final de una corresponda al comienzo de la siguiente.Es necesario que un operario acuda cada da a tomar nota de la altura del agua.

LimngrafosMiden el nivel guardando un registro grfico o digital del mismo a lo largo del tiempo. El grfico que proporcionan (altura del agua en funcin del tiempo) se denomina limnigrama. No solamente evitan la presencia diaria de un operario, sino que permiten apreciar la evolucin del caudal de un modo continuo.

VertederosUn vertedero es cualquier estructura transversal a la corriente que eleva el nivel aguas arriba y permite la circulacin a travs de una abertura de forma triangular, trapezoidal o rectangular. Se emplea en la medicin de caudales de pequeos cursos de agua (canales de pequeas dimensiones) y conductos libres, as como en obras de control o de excedencias en presas de embalse y tambin de aforo en grandes canales.

Presas y Centrales HidroelctricasLa presa.Es una construccin, normalmente de hormign, que se alza sobre el suelo del ro y perpendicular a su direccin, con la finalidad de retener el agua, para elevarla a un nivel suficiente y formar un embalse. Dependiendo de las caractersticas orogrficas y de su emplazamiento, se escoger entre una configuracin u otra.

Centrales HidroelctricasLas centrales hidroelctricas son estaciones desde las cuales se aprovecha la energa de un salto de agua para convertirlo en energa elctrica. Hay diferentes tipos de centrales, dependiendo del servicio que den en el consumo global de la red. Se pueden clasificar bajo varios argumentos, como caractersticas tcnicas, peculiaridades del asentamiento y condiciones de funcionamiento. Ventajas- Es renovable. - No se consume. Se toma el agua en un punto y se devuelve a otro a una cota inferior.- Es autctona y, por consiguiente, evita importaciones del exterior. - Es completamente segura para personas, animales o bienes. - No genera calor ni emisiones contaminantes (lluvia cida, efecto invernadero...) - Genera puestos de trabajo en su construccin, mantenimiento y explotacin. - Requiere inversiones muy cuantiosas que se realizan normalmente en comarcas de montaa muy deprimidas econmicamente. - Genera experiencia y tecnologa fcilmente exportables a pases en vas de desarrollo.

Mtodo para el Aforo de un RioMtodo para el aforo de un rio La funcin principal de la hidrometra es proveer de datos oportunos y veraces que una vez procesados proporcionen informacin adecuada para lograr una mayor eficiencia en la programacin, ejecucin y evaluacin del manejo del agua en un sistema de riegoDeterminar el volumen que escurre por una cuenca, se deben aforar o medir las corrientes. Los aforos se realizan en estaciones hidromtricas(en puentes de aforo y usando molinete) o se puede medir la corriente de cualquier ro de manera individual. Estos aforos se hacen a travs de cierto intervalo de tiempo (horas, das, etc), con cuyos datos se construyen grficas de gasto (m3/s) contra tiempo (h), llamadas hidrogramas. En Mxico se usan bsicamente tres tipos de mtodos para aforar corrientes, a saber:Seccin de controlUna seccin de control de una corriente se define como aqulla en la que existe una relacin entre el tirante y el gasto. Consiste de una obra hidrulica o vertedor construido especialmente para aforar una corriente. Este mtodo es el ms preciso de todos para el aforo, pero es relativamente costoso y en general, slo se puede usar cuando los gastos no son muy altos. En el caso de estrechamientos en el cauce, deber restringirse el transporte de objetos arrastrados por la corriente ya que la seccin puede obstruirse. Un inconveniente de los vertedores es que generan un remanso aguas arriba de la seccin. Por ello, este mtodo es adecuado en ros pequeos, cauces artificiales (como canales de riego) o cuencas experimentales.Relacin seccin-pendiente Este mtodo se utiliza para estimar el gasto mximo que se presenta durante una avenida reciente en un ro donde no se cuenta con ningn otro tipo de aforo. Para su aplicacin se requiere solamente contar con la topografa de un tramo del cauce y las marcas del nivel mximo del agua durante el paso de la avenida(obtenidas con estadal o de escalas dibujadas en las orillas del canal)V= 1/n R2/3 So1/2 Q=A/n R2/3 So 1/2El criterio de seccin-pendiente es empleado para completar los registros que no pueden obtenerse mediante seccin-velocidad, aunque es muy usado para obtener gastos mximos de corrientes cuando no se disponen aparatos de medicin.Relacion seccin-velocidadEste es el mtodo ms usado en Mxico para aforar corrientes. Consiste bsicamente en medir la velocidad en varios puntos de la seccin transversal y despus calcular el gasto por medio de la ecuacin de continuidad Q = v ADonde :Q=caudal A = rea hidrulicaV=velocidad medida del agua en la seccin

Dentro de este mtodo, existen varias maneras para obtener la velocidad del agua:

a) Flotador:Se escoge un tramo recto del ro, libre de vegetacin o cualquier otro obstculo que pueda interrumpir el flujo. Se coloca un objeto que flote sobre el agua, a la mitad del tramo. Se mide el tiempo (s) que tarda en recorrer una distancia determinada (m). La velocidad (m/s) estar dada por el cociente entre distancia y tiempo. Este mtodo aunque barato y fcil de usar, es inexacto porque se est midiendo la velocidad en la superficie de la corriente y de acuerdo a la parbola de velocidades del agua, sta es la ms grande y no corresponde a la velocidad media del ro o canal.b) Molinete. Este mtodo es ms exacto para medir la velocidad media de un ro. Consiste en introducir un aparato especialmente diseado, que se llama molinete , el cual tiene una hlice o rueda de aspas o copas que gira impulsada por la corriente y mediante un mecanismo elctrico, transmite por un cable el nmero de revoluciones por minuto o por segundo con que gira la hlice. Esta velocidad angular se traduce despus a velocidad del agua usando una frmula de calibracin que previamente se determina para cada aparato en particular.Para obtener la velocidad media de un ro o canal utilizando el molinete, se escoge una seccin transversal al flujo, la cual se divide en secciones o tramos iguales (m). Se introduce el molinete en cada tramo, a los 6/10 dela profundidad media del tramo, que de acuerdo a la parbola de velocidades, es donde se ubica la velocidad media (m/s). Se obtiene la velocidad en cada seccin. Es necesario tambin, conocer el rea de cada tramo o seccin, por lo que se introduce un estadal en el punto medio de cada seccin, obtenindose la profundidad media (m). Esta se multiplica por el ancho de cada seccin (m), dando el rea (m2) del rectngulo o tramo. Finalmente, se obtiene el producto de la velocidad (m/s) por el rea(m2) dando el gasto (m3/s) de cada seccin. La velocidad media se obtiene del cociente entre la sumatoria de todos los gastos y las reas unitarias de cada seccin.Conclusiones Importancia La medicin o aforo de agua del ro o de cualquier curso de agua es importante desde diferentes puntos de vista, como:- Saber la disponibilidad de agua con que se cuenta.- Distribuir el agua a los usuarios en la cantidad deseada.- Saber el volumen de agua con que se riegan los cultivos.- Poder determinar la eficiencia de uso y de manejo del agua de riego

Las mediciones aisladas, puntuales o instantneas, se realizan en determinados momentos en que se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.Es importante conocer la magnitud del caudal de los rios, lagos, presas, etc. Ya que, cuando se va a cimentar sobre ellas es necesario saber el comportamiento para poder dar una solucin. Para ello se recurren a diferentes mtodos.En la carrera de ingenieracivil nos interesa la hidrologa, que incluye aquellas partes del campo de la hidrologa que ataen al diseo y operacin de proyectos de ingeniera para el control y aprovechamiento del agua. el objetivo del trabajo, hacer un estudio de una cuenca, rio, etc; el cual nos ayuda para el diseo de obrasingenierilescomo presas, o para el estudio de inundaciones a poblaciones cercanas y sus posibles soluciones.