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República Bolivariana De Venezuela
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
(I.U.P.S.M) - Extensión Barinas
Barinas Edo Barinas
BARINAS, SEPTIEMBRE DE 2012
Bachilleres:Altuve Ana C.I. 19.056.976Bastos Luz C.I. 19.885.665García Rudy C.I. 19.143.336Rojas Gina C.I. 18.846.913Suaza Lina C.I. 117912222
Ing. Civil
Profesora:Aura Cuberos
Introducción
A lo largo del descubrimiento de hidrometría se reconoce diferentes métodos
para los procedimientos prácticos y significativo para cualquier cuenca
hidrológica, lo cual estas estrategias son importante colocarlas en prácticas a lo
largo de nuestras vidas ya que son aprendizajes significativo lo cual nos
ayudara a tener conciencia de cómo fortalecer los recursos que nos regala
nuestra naturaleza.
Nosotros como estudiantes debemos poner en práctica que para realizar un
trabajo tenemos que ser constructivistas e indagadores, durante el desarrollo
de estas investigación podemos observar que todo trabajo de campo nos deja
un propósito como lo es cuidar nuestra naturaleza para así poder llevar a cabo
proyectos que no se integren o pertenecer mas a ella y de la misma manera
cuidarla y darle nuestro aporte ecológico.
¿Qué es la hidrología?
La Hidrología es la ciencia que estudia el agua y sus manifestaciones en la
atmósfera, sobre y debajo de la superficie terrestre; estudia asimismo sus
propiedades y sus interrelaciones naturales.
En el concepto anterior se debe entender que el concepto “agua” comprende el
conjunto de fases en las que ésta se encuentra en la naturaleza (sólida, líquida
o gaseosa), según se esquematiza en la siguiente figura:
Asimismo podríamos subdividir a la Hidrología en:
Hidrología Superficial: la cual estudia las corrientes de agua que
riegan la superficie de la tierra y su almacenamiento en depósitos
naturales (lagos, lagunas, ciénagas).
Hidrología Subterránea: en la que se incluyen los estudios del agua
subterránea (acuíferos).
Desde el punto de vista de la Ingeniería Civil, veremos que la Hidrología incluye
los métodos para determinar el caudal como elemento de diseño de las obras
que tienen relación con el uso y protección del agua, como es el caso
de represas, canales, acueductos y drenaje pluvial, entre otros.
De esta forma, el uso de la Hidrología en la Ingeniería Civil, es fundamental
para el planeamiento, diseño y operación de los proyectos hidráulicos, pues es
el que se orienta hacia los parámetros hidrológicos de diseño. Sin embargo,
dada la dependencia de esta ciencia de los aspectos meteorológicos y
ambientales, los resultados deberán ser considerados como estimados en
muchos casos y por lo tanto será necesario complementar las incertidumbres
con métodos probabilísticos.
Hidrología hidrométrica
La hidrología hidrométrica, o hidrometría, se centra en la medición de
las variables hidrológicas, se trata básicamente de trabajos de campo, donde el
uso adecuado de los instrumentos de medición, la selección adecuada de los
locales en los cuales las medidas son efectuadas y la correcta interpretación de
los resultados es fundamental para la calidad de la información recabada.
Ayudando en su totalidad a poder calcular aspectos relacionados con cauces y
las dependencias hidrológicas.
La Hidrometría se encarga de medir, registrar, calcular y analizar los
volúmenes de agua que circulan en una sección transversal de un río, canal o
tubería en la unidad de tiempo.
Para los fines del presente manual, la hidrometría tiene como propósitos medir
el agua, planear, ejecutar y procesar la información que se registra en el
sistema de riego; a través del cual se puede:
a) Conocer el volumen de agua disponible en la fuente (hidrometría a nivel de
fuente natural)
b) Conocer el grado de eficiencia de la distribución (hidrometría de operación)
Importancia:
La hidrometría permite conocer los datos de caudales y volúmenes en forma
oportuna y veraz. La información
Hidrométrica también permite lograr una mayor eficiencia en la programación,
ejecución y evaluación del
Manejo del agua en un sistema de riego.
El uso de una información hidrométrica ordenada permite:
a. Dotar de información para los pronósticos de la disponibilidad de agua, esta
información es
Importante para elaborar el balance hídrico y planificar la distribución del agua
de riego.
b. Monitorear la ejecución de la distribución del agua de riego.
c. La información hidrométrica también permite determinar la eficiencia en el
sistema de riego y
De apoyo para la solución de conflictos.
Estación hidrométrica
Es un lugar fijo en una sección del rio donde se realiza un conjunto de
operaciones que permiten determinar el caudal circulante en momento y tiempo
determinado.
Estas estaciones deben ser ubicadas en zonas de fácil acceso donde el lecho
del rio sea estable es decir que no se erosione, sedimente, o inunde fácilmente
y donde el plano sea el recto posible (50 m. agua arriba y agua debajo de la
estación), y así evitar distorsión en la información.
CLASIFICACIÓN
Una red hidrométrica puede clasificarse de la siguiente manera:
- RED MÍNIMA: Es el mínimo número de estaciones hidrométricas
con que debe dotarse a una cuenca para que refleje el estado real del
régimen hídrico.
- RED BÁSICA: Es la red mínima que satisface los requerimientos
de información básica.
- RED ÓPTIMA: Es la red que técnicamente en número es
representativa y también económicamente rentable, y que proporciona
información que explique la situación real del régimen hídrico en sus
diferentes subcuentas.
Nivel de corriente
Se denomina nivel del agua en una corriente (río, quebrada, arroyo, caño) o
en un cuerpo de Agua (ciénaga, lago, laguna, embalse), a la elevación O altura
de la superficie del agua en un Punto determinado, el cual está ligado
topográficamente a un origen de referencia identificado con una cota arbitraria
o al nivel medio del mar. La forma más sencilla y económica de medir los
niveles del agua de un río, lago o quebrada, sin ser la más precisa, es la toma
de datos mediante la lectura de instrumentos por parte del observador en horas
fijas, establecidas por normas internacionales dictadas por la Organización.
Curvas de gastos
La curva de gastos de una estación hidrométrica es la expresión gráfica de la
relación existente entre niveles del agua y los caudales de la corriente,
generalmente en régimen permanente. Esta relación se puede determinar una
vez se hayan obtenido aforos suficientes que representen toda la gama de
variación de los niveles de la corriente de agua.
La curva es aproximadamente parabólica, cuando su representación está en
coordenadas lineales y con tendencia a recta cuando las coordenadas son
logarítmicas; sin embargo, su forma puede presentar algunas irregularidades si
la sección transversal es irregular, es decir, cuando las características
geométricas de estas son inestables al cambio de las condiciones climáticas de
la zona.
Se observa, en la construcción de la curva de gastos de algunas estaciones,
que la sucesión de datos conjugados de altura y caudal que resultan de una
serie de valores directos ejecutados en el curso de las diversas fases de
crecida o bajada subsecuente, se obtiene una curva en lazo. En esta clase de
relaciones se observa que cuando el nivel del agua va en ascenso los caudales
deducidos en la curva son ligeramente superiores a los obtenidos en la curva
de régimen permanente, efecto que es contrario cuando los niveles del río se
encuentran en descenso.
Para la construcción de la curva de gastos en necesario tener en cuenta lo
siguiente:
1. Verificación del resumen de aforo.
2. Ploteo de los puntos: nivel-caudal, nivel- área, nivel-velocidad.
3. Evaluación de la estabilidad de la curva de gastos.
4. Construcción de la tabla de calibración.
Construcción de la curva de gastos
La mayoría de las corrientes de agua que discurren por el país pasan por
suelos aluviales, por lo que puede preverse que existan secciones de aforos
inestables, lo que conlleva a realizar en ellas un monitoreo más frecuente,
especialmente en condiciones climáticas húmedas y secas. Por el contrario, en
secciones estables, por su condición de suelos rocosos o suelos más firmes, la
frecuencia de los aforos es menor y solo se realizan para comprobar su
estabilidad en el tiempo.
El tipo de ecuación que generalmente representa la relación nivel-caudal es del
prototipo exponencial, la cual se expresa de la siguiente manera:
Q a H H0
Donde
Q = Caudal
H = Nivel del agua
Ho = Nivel, al cual el caudal es igual a cero a y b = Son las constantes de la
fórmula.
Ejemplo de este tipo de ecuaciones son la potencial y la polinómica de
segundo grado, las cuales se ajustan bien a esta clase de ejercicio. Estas
expresiones pueden ser presentadas gráficamente, ploteándo aritmética o
logarítmicamente los caudales de los aforos líquidos contra los niveles del río.
Los valores a y b son obtenidos por el método de mínimos cuadrados y son
diferentes para cada caso en particular. Como se puede observar en la anterior
fórmula, la principal incógnita en la ecuación es el Ho, para la cual existen
métodos alternativos disponibles para su determinación.
Vale la pena aclarar que existen algunas secciones de control no
permanentes, es decir que la relación que existe entre el nivel-caudal no es
única, por lo tanto cambia con el tiempo. Esto se debe básicamente a cambios
en las características de la sección por crecimiento de vegetación; a los
fenómenos de a gradación o degradación en cauces aluviales; a la influencia
de las mareas en las secciones y a los efectos de flujo no estable que ocasiona
cambios rápidos del nivel. En estos casos es imprescindible que se tengan
aforos líquidos frecuentemente, que permitan por un lado actualizar las curvas
de gastos y, por otro lado, analizar detalladamente los fenómenos que se
presentan para establecer las correctas relaciones nivel - caudal.
Los cauces de las corrientes de agua, por naturaleza están sometidos a
cambios continuos de sus características hidráulicas, salvo en contadas
excepciones; por eso juega un papel muy importante el sitio donde se
encuentra ubicada la estación hidrológica, el cual debe seleccionarse de
acuerdo con criterios que garanticen la estabilidad de la sección y la mayor
cercanía del flujo de la corriente al régimen uniforme. Al variar las condiciones
hidráulicas de las secciones de aforos la curva
H= f (Q) se modifica permanentemente en el tiempo. Por tanto, el proceso de
construcción de curvas de gasto, para cauces inestables, debe tomar en
consideración los cambios de sitios de las secciones y los periodos
considerados como representativos de cada curva.
Siguiendo los protocolos de selección de puntos para la instalación de
estaciones hidrológicas, es fácil advertir, que uno de los requerimientos
primordiales es la estabilidad de la sección; sin embargo, en la naturaleza se
presentan casos en los cuales esta condición no se cumple y aun así es
necesario efectuar el seguimiento de los caudales. En este trabajo se presenta
la rutina de construcción de curvas de gasto para cauces estables e inestables.
Método del cálculo de gasto líquido
En la práctica de inspección de las concesiones del agua nacional, es
prioritario cuantificar los volúmenes de agua que se extraen o se vierten en un
período determinado. Estos volúmenes se determinan mediante el cálculo del
gasto o caudal del sistema hidráulico. Para determinar el gasto, Q, del agua en
un sistema hidráulico, se puede medir directamente el volumen, ∀, en un
recipiente y el tiempo, t, con un cronómetro, o bien indirectamente a través de
la velocidad del agua o mediante la presión.
Estación limnigrafica
Estación simple o limnimetrica
Estación limnigrafica
Conclusión
Se puede decir que la hidrometría fluvial es uno de los ciclos más
importantes para el desarrollo de la naturaleza, la cual se encarga de
mantener una estabilidad en las corrientes y los cauces de agua ya
que por su naturaleza están sometidos a cambios continuos.
Durante este proceso la mayoría de las corrientes de agua son
frecuentes, cuando esto ocurre se aplica los métodos necesarios para
estabilizar los niveles de las corrientes, la mayoría de la corriente de
agua del país pasan por suelos aluviales lo cual permite que la
naturaleza cumpla con su ciclo estable.
El proceso de estabilidad en la naturaleza es importante ya que
permite que cada ser viviente se satisface de sus necesidades por eso
debemos tener la capacidad de cumplirle a ella de la misma manera
poniendo en práctica todos los tips desarrollados durante la
investigación de dicho trabajo.
Bibliografía
www.google.com/hidraulicos
www.google.com/rincondelvago
www.wikipedia.com
