Este documento describe varios métodos para medir el caudal en ríos, incluyendo el uso de correntómetros, flotadores, mediciones de volumen y química. Explica cómo se realizó un aforo de caudal en un río usando mediciones de la sección transversal, pendiente y tiempo de flujo sobre una distancia conocida.

1. METODOS PARA MEDIR CAUDALES
EN UN RIO

2. • La función principal de la hidrometría es proveer de
datos oportunos y veraces que una vez procesados
proporcionen información adecuada para lograr una
mayor eficiencia en la programación, ejecución
y evaluación del manejo del agua en un sistema de
riego.

3. SISTEMA HIDROMÉTRICO.
RED HIDROMÉTRICA:
• Es el conjunto de puntos de medición del agua de un
sistema, de forma que permita relacionar la información, y
es el soporte físico de la red.
Puntos de control
• Son aquellos en donde se mide el caudal.
Registro
• Es el conjunto de datos recogidos. Su utilización posterior
depende del de donde se hayan tomado los datos.
Reporte
• Resultado final del proceso.

4. MEDICION DEL AGUA
• La medición del caudal o gasto de agua que pasa por la
sección transversal de un conducto (río, riachuelo, canal,
tubería) de agua, se conoce como aforo o medición de
caudales. Este caudal depende directamente del área de
la sección transversal a la corriente y de la velocidad media
del agua.
La fórmula que representa este concepto es la siguiente:
𝑄 = 𝑉. 𝐴
Donde:
Q = Caudal o Gasto.
A = Área de la sección transversal.
V = Velocidad media del agua en el punto.

5. METODO DEL
CORRENTÓMETRO
En este método la velocidad del agua se mide por medio de
un instrumento llamado correntómetro que mide la velocidad
en un punto dado de la masa de agua.
Existen varios tipos de correntómetros, siendo los mas
empleados los de hélice de los cuales hay de varios tamaños;
cuando más grandes sean los caudales o más altas sean las
velocidades, mayor debe ser el tamaño del aparato.
Cada correntómetro debe tener un certificado de calibración
en el que figura la formula para calcular la velocidad
sabiendo él numero de vueltas o revoluciones de la hélice por
segundo.

6. • v = a n + b
Donde:
• V es la velocidad del agua, en m / s
• n es él numero de vueltas de la hélice por segundo.
• a es el paso real de la hélice en metros.
• b es la llamada velocidad de frotamiento en m / s
• El Correntómetro mide la velocidad en un punto, para
obtener la velocidad media de un curso de agua se deben
en ciertos casos, medir la velocidad en dos, tres o más
puntos, a diversas profundidades a lo largo de una vertical y
a partir de la superficie del agua.

7. METODO DEL FLOTADOR
• Se utiliza cuando no se tiene equipos de medición y para este
fin se tiene que conocer el área de la sección y la velocidad
del agua
• Para medir la velocidad se utiliza un flotador con el se mide la
velocidad del agua de la superficie, pudiendo utilizarse como
flotador cualquier cuerpo pequeño que flote: como un corcho,
un pedacito de madera, una botellita lastrada, Este método se
emplea en los siguientes casos:
• A falta de correntómetro.
• Excesiva velocidad del agua que dificulta el uso del
correntómetro.
• Presencia frecuente de cuerpos extraños en el curso del
agua, que dificulta el uso del correntómetro.
• Cuando peligra la vida del que efectúa el aforo.
• Cuando peligra la integridad del correntómetro.

8. • Él calculo consiste en
Q = A x v
v = e / t
• v es la velocidad en m / s
• e espacio recorrido en m del flotador
• t tiempo en segundos del recorrido e por el flotador
• A Área de la sección transversal
• Q Caudal

9. • Método Volumétrico.
• Se emplea por lo general para caudales muy pequeños y se
requiere de un recipiente para colectar el agua. El caudal
resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el
recipiente entre el tiempo que transcurre en colectar dicho
volumen.
Q = V / T
DONDE:
Q= Caudal m3 /s
V =Volumen en m3
T =Tiempo en segundos

10. Método Químico.
• Consiste en incorporación a la corriente de cierta
sustancia química durante un tiempo dado; tomando
muestras aguas abajo donde se estime que la sustancia se
haya disuelto uniformemente, para determinar la cantidad
de sustancia contenida por unidad de volumen.

11. AFORO CON
VERTEDEROS.
• Se utilizan principalmente en la medición de caudales
en pequeñas corrientes, en canales artificiales y de
laboratorio; su uso en corrientes naturales es muy
restringido. Un funcionamiento típico de un vertedero
para aforar corrientes naturales se muestra en la Figura.

12. AFORO CON MEDIDAS DE
LA SECCION Y PENDIENTE
• Parte el análisis de la fórmula de velocidad propuesta
por Manning: V = 1/n * R^⅔ * S^½, donde n es el
coeficiente de rugosidad de Manning, R radio
hidráulico y S pendiente del pelo de agua.
• Requiere de un tramo del río lo mas recto posible,
uniforme en la conformación de la sección de
escurrimiento, dos secciones específicas y la medición
de la altura hidrométrica del río en el lugar.

13. • Con el promedio de las 2 secciones y los 2 radios hidráulicos,
calculando la pendiente con el desnivel de agua dividido la
longitud de separación entre secciones, y considerando que
el delta h es la suma de la altura de agua mas altura de
velocidad mas la altura de turbulencia, despreciando estas
últimas por poca significación, se puede calcular el caudal
multiplicando la sección de escurrimiento promedio por la
velocidad según Manning.
• La precisión se obtiene con la seguridad de definición del
coeficiente de rugosidad n.

14. PROCEDIMIENTO.
• Seleccionado del rio sorteado por el docente
• Reconocimiento de terreno donde se va a trabajar de un
promedio de longitud de 60 metros linéales
• Punto de muestreo.

15. • Medición de los 60
metros del cual se va a
aforar
• Medición de de la
longitud del sección de
aforo no mayor a 30
metros tramo 1

16. • Medición de terreno
cada medio metro
para la medición de
profundidad máxima de
perfil tramo 1
• Se encontró una altura
no mayor a 40 cm.
• Medición de terreno a
30 metros tramo 2

17. • Medición a 30 metros • Medición de la longitud
tramo 3

18. • Medición del caudal
primero se toma el
tiempo de salida
• El tiempo de recorrido

19. • Tiempo de recorrido de
una longitud de 60 metros
• Tiempo finalizado o de
llegada

20. •Calculo del área
• Calculo de la primera sección:
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎
• =
0+13.4+19.6+23.6+38.2+26.7+26.3+12.4+9.1+7.8+4.6+4.4+7.9+9.8+9.4+8.9+9.3+8.2+5.4+4.0+1.9+0
22
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
250.9
22
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 11.4045cm = 0.1140m
• 𝐴 = 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑋 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜
𝐴 = 0.1140 𝑋 11m
𝐴 = 1.254 𝑚2

21. • Calculo de la segunda sección:
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎
•
0+4.7+14.2+29.2+47.0+43.1+39.5+34.6+34.0+32.5+30.1+31.5+30.2+29.8+29.8+27.1+28.4+27.3+24.6+22.1+13.9+7.4+0
23
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
581
23
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 25.26cm = 0.2526m
• 𝐴 = 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑋 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜
𝐴 = 0.2526𝑚 𝑋 10.8𝑚
𝐴 = 2.728

22. • Calculo de la tercera sección:
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎
• =
0+27.0+26.0+28.0+29.0+27.7+27.7+27.5+29.3+32.0+29.5+39.0+34.0+36.7+39.0+42.0+41.0+40.8+40.8+38.5+36.7+33.0+18.8+32.0+15.5+8.5+0.35+0
28
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
780.35
28
• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 27.87𝑐𝑚 = 0.2787𝑚2
• 𝐴 = 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑋 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜
• 𝐴 = 0.2787𝑚 𝑋 13.0𝑚
𝐴 = 3.6231𝑚2

23. • AREA PROMEDO
• A=
3.6231+2.728+1.254
3
=
7.6051𝑚2
3
=2.5350m2
• Calculo de la velocidad
• t=4’53.54”=293.54”
• e=60m
• V=
𝑒
𝑡
=
60𝑚
293.54"
=0.2044m/s
• vmedia=0.5X0.2044=0.1022m/s
• Calculo del caudal
• Q=VxA
• Q=0.1022m/s X 2.5350m2
• Q=0.2591m3/s
• Q=259 lt/s

24. OBSERVACIONES.
• Se escogió una zona de aforamiento baja para que de
esta manera se pueda hallar de una manera más
sencilla el área de la sección transversal.
• Se midió el área de la sección tomando la
profundidad de todo el tramo de la sección transversal
cada 0.5m
• Se hicieron 3mediciones de velocidad en un tramo de
90m.
• Con los datos obtenidos se pudo hallar el caudal (Q),
con la siguiente formula:
• 𝑄 = 𝑉 ∗ 𝐴

25. RECOMENDACIONES
• Tanto aguas abajo como aguas arriba, la estación de aforo
debe estar libre de la influencia depuentes, presas o
cualquier otras construcciones que puedan afectar las
mediciones.
• El cauce del tramo recto debe estar limpio de malezas o
matorrales, de piedras grandes, bancosde arenas, etc. para
evitar imprecisiones en las mediciones de agua. Estos
obstáculos hacenmás imprecisas las mediciones en épocas
de estiaje.
• Para lograr un mejor cálculo del área de la sección
transversal se deberá contar con una cinta métrica que se
encentre en buen estado
• Para lograr una mejor medición de la velocidad se deberá
corregir por el factor de corrección que en este caso será
0.17.