TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
ÍÍNDICENDICE
•• IntroducciIntroduccióónn
•• MediciMedicióón de caudalesn de caudales
MMéétodos directostodos directos
MMéétodos indirectostodos indirectos
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
•• IntroducciIntroduccióónn
Caudal circulante por corrientes de agua superficialCaudal circulante por corrientes de agua superficial
Medidas:Medidas:
Medidas Directas: medida continua complicadaMedidas Directas: medida continua complicadade cumplirde cumplir
Medidas Indirectas: Se mide una variable auxiliarMedidas Indirectas: Se mide una variable auxiliarque se relaciona con el caudalque se relaciona con el caudal
variables auxiliares: Nivelvariables auxiliares: Nivel
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
•• MediciMedicióón de caudalesn de caudales
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
•• MediciMedicióón de caudalesn de caudales
hh
vv
isotacasisotacas
SecciSeccióón longitudinaln longitudinalDistribuciDistribucióón de vel.n de vel.
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
MediciMedicióón Directan Directa
1) Aforos con molinete1) Aforos con molinete
2) M2) Méétodo volumtodo voluméétricotrico
3) Aforos qu3) Aforos quíímicos micos
4) Aforos con trazadores radioactivos4) Aforos con trazadores radioactivos
5) Aforos con flotadores5) Aforos con flotadores
medicimedicióón directa del caudalesn directa del caudales
CUADRO 2 - Cálculo del caudal a partir de las lecturas en el molinete
1 2 3 4 5 6 7 8 Velocidad del caudal
(m/s) Sección 0,2D 0,8D Media
Profundidad(m)
Ancho(m)
Área(m2)5x6
Caudal(m³/s)4x7
1 - - 0,5 1,3 2,0 2,6 1,30 2 0,8 0,6 0,7 1,7 1,0 1,7 1,19 3 0,9 0,6 0,75 2,0 1,0 2,0 1,50 4 1,1 0,7 0,9 2,2 1,0 2,2 1,98 5 1,0 0,6 0,8 1,8 1,0 1,8 1,44 6 0,9 0,6 0,75 1,4 1,0 1,4 1,05 7 - - 0,55 0,7 2,0 1,4 0,77
TOTAL 9,23
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos con molineteAforos con molinete
MMéétodo velocidad/superficie. Molinetestodo velocidad/superficie. Molinetes
HHééliceliceTaza cTaza cóónicanica
Taza cTaza cóónica. Otra vistanica. Otra vista
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos con molineteAforos con molinete
MediciMedicióón con molineten con molinete
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos con molineteAforos con molinete
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos con molineteAforos con molinete
Fotos de molinetesFotos de molinetes
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos con molineteAforos con molinete
V = a n + bV = a n + b
EjecuciEjecucióón de aforo por vadeo. Mn de aforo por vadeo. Méétodo volumtodo voluméétrico (M. Directo)trico (M. Directo)
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: MMéétodo volumtodo voluméétricotrico
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos quAforos quíímicosmicos
VariaciVariacióón de la concentracin de la concentracióón vertida en un rn vertida en un rííoo
CC
Toma de muestras CToma de muestras C22
InyecciInyeccióón constante: q (caudal den constante: q (caudal deinyecciinyeccióón)n)
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos quAforos quíímicosmicos
VariaciVariacióón de la concentracin de la concentracióón vertida en un rn vertida en un rííoo
CC
Toma de muestras CToma de muestras C22
InyecciInyeccióón constante: q (caudal den constante: q (caudal deinyecciinyeccióón)n)
C x q = (Q + q) x CC x q = (Q + q) x C22
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos quAforos quíímicosmicos
VariaciVariacióón de la concentracin de la concentracióón vertida en un rn vertida en un rííoo
CC
Toma de muestras CToma de muestras C22
InyecciInyeccióón constante: q (caudal den constante: q (caudal deinyecciinyeccióón)n)
C x q = (Q + q) x CC x q = (Q + q) x C22
Q = q x C/CQ = q x C/C22
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos quAforos quíímicosmicos
VariaciVariacióón de la concentracin de la concentracióón vertida en un rn vertida en un rííoo
V con CV con C
Toma de muestras CToma de muestras C22
IntegraciIntegracióón: Se vierte un volumen Vn: Se vierte un volumen VCC22
ttΔΔtt TT
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos quAforos quíímicosmicos
VariaciVariacióón de la concentracin de la concentracióón vertida en un rn vertida en un rííoo
La masa echadaLa masa echadaIntegraciIntegracióón: Se vierte un volumen Vn: Se vierte un volumen V
CC22
ttΔΔtt
∫∫ ⋅⋅≈⋅⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +=⋅
T
0 2
T
0 2 dtCQdtCTVQCV
TT
∑∫ ⋅Δ⋅
≈⋅
⋅=
ii2
T
0 2Ct
CV
dtC
CVQ
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos quAforos quíímicosmicos
VariaciVariacióón de la concentracin de la concentracióón vertida en un rn vertida en un rííoo
En ambos casos debe producirse homogeneidad.En ambos casos debe producirse homogeneidad.
La distancia entre la inyecciLa distancia entre la inyeccióón y la medida:n y la medida:
( )6Co7.0g
CoHB13.0L
2
+⋅⋅⋅=
L: Longitud mL: Longitud míínima de buena mezcla (m)nima de buena mezcla (m)B: Ancho del rB: Ancho del ríío (m)o (m)H: Profundidad del rH: Profundidad del ríío (m)o (m)Co: Coef. de Chezy (15<Co>50)Co: Coef. de Chezy (15<Co>50)
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos radioactivosAforos radioactivos
Similar al aforo quSimilar al aforo quíímico pero con trazadoresmico pero con trazadores
MediciMedicióón Directa: n Directa: Aforos flotadoresAforos flotadores
Velocidad superficial VVelocidad superficial Vss 0.8 < V0.8 < Vmm / V/ Vss < 1.05< 1.05
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
MediciMedicióón Indirectan Indirecta
1) Aforos con tuber1) Aforos con tuberííaa
2) Estaciones limnim2) Estaciones limniméétricas/limnigrtricas/limnigrááficasficas
3) Vertederos 3) Vertederos
4) Estaciones por resalto4) Estaciones por resalto
5) Presas y centrales hidroel5) Presas y centrales hidroelééctricasctricas
Emplazamiento depende: condiciones tEmplazamiento depende: condiciones téécnicas,cnicas,constructivas y geogrconstructivas y geográáficasficas
Descarga baja
Q = 5,47D1,25 H1,35
Chorro
Q = 3,15D1,99 H0,53
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Aforos con tuberAforos con tuberííaa
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones limnimEstaciones limniméétricastricas
Nivel de estiajeNivel de estiaje
Nivel de aguas altasNivel de aguas altas
PozoPozo
Toma de aguaToma de agua
Toma de aguaToma de agua
EstaciEstacióón y escalan y escala
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones limnimEstaciones limniméétricastricas
MediciMedicióón en continuo del niveln en continuo del nivel
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
Elementos fundamentales: SecciElementos fundamentales: Seccióón de controln de controllimnlimníímetro y aparatos registradoresmetro y aparatos registradores
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones limnimEstaciones limniméétricastricas
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: EstacionesEstaciones
Se obtiene la curva de gastosSe obtiene la curva de gastos
RepresentaciRepresentacióón de medidas con diferentes mn de medidas con diferentes méétodos. Medicitodos. Medicióón nivel de agua subterrn nivel de agua subterrááneanea
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: EstacionesEstaciones
RepresentaciRepresentacióón de medidas con diferentes mn de medidas con diferentes méétodos. Pluvitodos. Pluvióómetrometro
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: EstacionesEstaciones
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
a) Vertederos de pared delgada: Si es posible la limpieza de acaa) Vertederos de pared delgada: Si es posible la limpieza de acarreosrreosaguas arriba de la estructuraaguas arriba de la estructura
Corriente libreCorriente libre
Corriente sumergidaCorriente sumergida
a) Vertederos de pared delgadaa) Vertederos de pared delgada
Corriente libre con Corriente libre con contraccicontraccióón finaln final
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
a) Vertederos de pared delgadaa) Vertederos de pared delgada
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
a) Vertederos de pared delgadaa) Vertederos de pared delgada
Vertedero CipollettiVertedero Cipolletti
Vertedero compuestoVertedero compuesto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
b) Vertederos de pared gruesab) Vertederos de pared gruesa
Vertedero VVertedero V
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
( )yHg2yBQ 0 −⋅⋅⋅=
ConstrucciConstruccióón de Vertedero Vn de Vertedero V
b) Vertederos de pared gruesab) Vertederos de pared gruesa
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
Vertedero no standardVertedero no standard
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : AforosMediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: VertederosVertederos
b) Vertederos de pared gruesab) Vertederos de pared gruesa
a) Aforador Parshalla) Aforador Parshall
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones de resaltoEstaciones de resalto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
a) Aforador Parshalla) Aforador Parshall
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones de resaltoEstaciones de resalto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
a) Aforador Parshalla) Aforador Parshall
ConstrucciConstruccióón del aforadorn del aforador
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones de resaltoEstaciones de resalto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
b) Aforador en Hb) Aforador en H
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones de resaltoEstaciones de resalto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
b) Aforador en Hb) Aforador en H
Efecto de sumersiEfecto de sumersióón en el aforador Hn en el aforador H
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones de resaltoEstaciones de resalto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
c) Aforador WSCc) Aforador WSC
MediciMedicióón Indirecta: n Indirecta: Estaciones de resaltoEstaciones de resalto
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
TEMA 11 : AforosTEMA 11 : Aforos
MMéétodos indirectos: todos indirectos: Presas y centrales hidroelPresas y centrales hidroelééctricasctricas
Caudal en funciCaudal en funcióón de salto y potencian de salto y potencia
MMéétodos indirectos: todos indirectos: Otros mOtros méétodos: todos:
MMéétodos electromagntodos electromagnééticos ticos
MMéétodo de ultrasonidostodo de ultrasonidos
LL T = L/(C+vT = L/(C+vpp))vv
vvpp
CC