AFORAMIENTO

ING. KENNEDY R. GOMEZ TUNQUE

ingkenri@gmail.com

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA

E.A.P DE CIVIL (HUANCAVELICA)

AntecedentesDesde hace varios siglos el ser humano ha

tenido la necesidad de medir el

comportamiento fsico del agua en

movimiento o en reposo. Es por ello que ha

inventado muchos aparatos que registran la

velocidad, la presin, la temperatura y el

caudal.El caudal Q, se define como

el volumen de agua V, quepasa por una seccin en un

determinado tiempo t, es

decir:

tQ

Aforar, es medir un caudal. Enhidrologa superficial puede ser

necesario medir desde pequeos

caudales (unos pocos litros/seg)

hasta grandes ros con caudales

de centenares o miles de m3/seg.

QUE ES AFORAR?

Distinguimos dos tipos de aforo:

Aforos Directos: Con algn aparato oprocedimiento medimos directamente el

caudal.

Aforos indirectos: Medimos en el nivel deagua en el cauce, y 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 Directos

Molinete: Mide la velocidad de la corrienteen 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

anchura exacta del cauce y la profundidad en

cada vertical, lo que nos permite establecer la

seccin con bastante precisin.

Aforos qumicos: Sufundamento es el siguiente: Si

arrojamos una sustancia de

concentracin conocida a un cauce,

se diluye en la corriente, y aguas

abajo tomamos muestras y las

analizamos, cuanto mayor sea el

caudal, ms diludas estarn las

muestras analizadas.

Aforos Indirectos

Escala Limnimtricas: Se trata deescalas graduadas en centmetros 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 da a tomar

nota de la altura del agua.

Limngrafos: Miden el nivel guardando unregistro 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 dentro del

intervalo de 24 horas.

AFORO CON FLOTADORES (Area velocidad)

Son los ms sencillos de realizar, pero tambin

son los ms imprecisos; por lo tanto, su uso queda

limitado a situaciones donde no se requiera

mayor precisin. Con este mtodo se pretende

conocer la velocidad de la seccin para ser

multiplicada por el rea, y conocer el caudal,

segn la ecuacin de continuidad.

Q=velocidad x rea

Para la ejecucin del aforo se procede de la

siguiente forma.

PROCEDIMIENTO DEL AFORO:

Se toma un techo de la corriente de longitud L;

se mide el rea A de la seccin, y se lanza un

cuerpo que flote, aguas arriba de primer punto

de control, y al paso del cuerpo por dicho punto

se inicia la toma del tiempo que dura el viaje

hasta el punto de control corriente abajo.

SECCION DE RIO

Calculo de la Velocidad

La velocidad superficial de la corrienteVs, se toma igual a la velocidad del

cuerpo flotante y se calcula mediante la

relacin entre el espacio recorrido L, y el

tiempo de viaje t.

p

st

Lv

pst

Lv

L: distancia entre el punto

de inicio y el punto de

control.

tp: tiempo promedio de las

muestras lanzadas.

n

t

n

ttttt n

n

np

1321

...

Punto de inicio

Punto de Control

Vs: Velocidad superficial.

SECCION DE RIO

2222

332211

4321

d

n

xdd

n

xdd

n

xd

n

xA

AAAAA

De donde:

321 dddn

xA

1

1

n

i

idn

xA

Y generalizando la expresin

para di tirantes, tenemos:

FUNDAMENTO TEORICO:

De donde:

1

1

n

i

idn

xA

X: Anchura del espejo del

agua.

n: Numero de segmentos en

que se divide el espejo.

di: Profundidad de agua o

tirante y se debe observar (n-1)

tirantes, para (n) segmentos en

una seccin.

PUNT

O

DISTANCIA

(m) a:

TIRANT

E (m)

PUNT

O

DISTANCIA

(m) a:

TIRANT

E (m)

1 0.30 0.045 10 3.00 0.65

2 0.60 0.10 11 3.30 0.68

3 0.90 0.14 12 3.60 0.65

4 1.20 0.27 13 3.90 0.60

5 1.50 0.35 14 4.20 0.55

6 1.80 0.40 15 4.50 0.50

7 2.10 0.45 16 4.80 0.40

8 2.40 0.48 17 5.10 0.30

9 2.70 0.50

Ejemplo:

Seccionamiento

(Area)

Q = V x A

Por lo tanto el

caudal ser:

Q : Caudal

V : Velocidad

A : Area