6) Determinación de la velocidad media en una vertical de
sondeo
La veloc velocid idad ad medi media a del del agua agua en cada cada verti vertica call puede puede deter determi mina nars rse e mediante uno de los métodos siguientes: a) método de distribución de velocidades; b) métodos de un número discreto de puntos; y c) método de integración. La selección del método apropiado dependerá del tiempo disponible, de la anchura y profundidad del agua, de las condiciones del lecho, de la tasa de variación de la altura, de la velocidad del agua, de la eistencia o no de una capa de hielo y del grado de eactitud re!uerido. Método de distribución de velocidades
"n este este méto método do,, la medi medici ción ón de la velo veloci cida dad d medi media a se obti obtien ene e de observaciones de velocidad efectuadas en distintos puntos a lo largo de cada vertical entre la super#cie del agua y el lecho del canal. Las observaciones de velocidad en cada posición se representarán en forma grá#ca, y la velocidad media se determinará dividiendo el área de la grá#ca por la profundidad. "l método de distribución de velocidades puede no ser adecuado para las mediciones de caudal efectuadas durante variaciones apreciables de la altura del agua, ya !ue la ganancia aparente de precisión puede !uedar invalidada por los errores vinculados a la mayor duración del per$odo necesario para efectuar la medición. "l método de distribución de velocidades es útil con el #n de determinar los los coe# coe#ci cien ente tess nece necesa sari rios os para para apli aplica carr los los resul esulta tado doss obte obteni nido doss mediante otros métodos, pero no está generalmente adaptado a las mediciones de caudal habituales, debido al tiempo adicional necesario para calcular la velocidad media. Métodos de un número discreto de puntos
a) %étodo de un solo punto. &e efectúan observaciones de velocidad en cada vertical instalando el molinete a ',( veces la profundidad por deba debao o de la super super#c #cie ie.. "l valo valorr obser observa vado do se inte interp rpre retar tará á como como la velocidad velocidad media en la vertical. vertical. *uando las mediciones mediciones se efectúen efectúen bao una una capa apa de hiel hielo, o, este este méto método do será será apli apliccabl able con un facto actorr de
corrección de ',+ para profundidades menores de - m. "n presencia de hielo, el molinete podrá estar situado a ', veces la profundidad. "n tal caso, al resultado se le aplicará un factor de corrección de ',//; b) método de los dos puntos. &e efectúan observaciones de velocidad en cada vertical instalando el molinete a ', y ',/ veces la profundidad por debao de la super#cie. "l promedio de ambos valores se interpretará como la velocidad media en la vertical; c) método de los tres puntos. &e efectúan observaciones de velocidad instalando el molinete en cada vertical a ',, ',( y ',/ veces la profundidad bao la super#cie. "l promedio de esos tres valores podrá ser interpretado como la velocidad media en esa vertical. 0lternativamente, podr$a ponderarse la medición a ',( veces la profundidad y obtener la velocidad media mediante la ecuación siguiente: v 1 2 ', 3v', 4 v',( 4 v',/) 3.() d) método de los cinco puntos. *onsiste en efectuar mediciones de velocidad en cada vertical a ',, ',( y ',/ veces la profundidad bao la super#cie y lo más cerca posible de ésta y del fondo. La velocidad media podrá determinarse mediante una representación grá#ca del per#l de velocidad, del mismo modo !ue con el método de distribución de velocidades, o bien a partir de la ecuación: v 1 2 ',- 3v super#cie 4 5v', 4 5v',( 4 v',/ 4 vlecho) 3.6) e) método de los seis puntos. &e efectúan observaciones de velocidad instalando el molinete a ',, ',7, ',( y ',/ veces la profundidad bao la super#cie, y lo más cerca posible de ésta y del fondo. Las observaciones de velocidad se representan en forma grá#ca, y se determina la velocidad media del mismo modo !ue en el método de distribución de velocidades, o a partir de la ecuación: v 1 2 ',- 3vsuper#cie 4 v', 4 v',7 4 v',( 4 v',/ 4 vlecho ) 3./) f) método de los dos décimos. &e observa la velocidad a ', veces la profundidad bao la super#cie. 0 la velocidad observada se le aplica un coe#ciente de aproimadamente ',// para obtener el valor medio en la vertical;
g) método de la velocidad super#cial. &e efectúan observaciones de la velocidad lo más cerca posible de la super#cie. 8ara calcular la velocidad media en la vertical se utili9a un coe#ciente super#cial de ',/ o ',/(.
Método de integración
*on arreglo a este método, se hace descender y ascender el molinete a lo largo de toda la profundidad en cada vertical, con movimiento uniforme. La velocidad de descenso o ascenso del dispositivo no será superior al por ciento de la velocidad media del uo en la sección transversal, y estará comprendida entre ','7 y ',-' m s-. &eguidamente se determinará el número promedio de revoluciones por segundo. "n cada vertical se efectúan dos ciclos completos y, si los resultados di#rieran en más de un -' por ciento, se repetirá la medición. "ste método se utili9a raramente cuando el agua tiene una profundidad inferior a 5 m y una velocidad menor de - m s-. "l método de integración no deber$a utili9arse con un molinete de ee vertical, dado !ue el movimiento vertical del dispositivo afectará al movimiento del rotor. 6) Instrumentos medidores de velocidad puntual e integrada de la vertical del sondeo
"l instrumento !ue más se utili9a para reali9ar estas mediciones es el correntimetro, !ue mide la velocidad puntual en cada vertical del sondeo, siendo los más empleados los de hélice !ue son de varios tama
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=ipos de correntómetros o medidores de velocidad
-) 0nemómetro y hélice: > "s el más usado > ?sa copas cónicas o hélices para medir la velocidad > *onvierten la velocidad en número de rotaciones > 8uede ser hélice, ee de rotación hori9ontal, copas cónicas, ee de rotación vertical
> ) @oppler: ?n medidor @oppler de velocidad puntual 30@A) es un molinete !ue mide la velocidad en un solo punto dise
5) "lectromagnético: "ste correntómetro con sensor electromagnético elimina las partes móviles lo cual permite reali9ar mediciones de velocidad de corrientes, en canales abiertos con 0B?0 potable, salada y con un elevado contenido de sólidos suspendidos como algas o vertidos de aguas residuales.
=ambién hay instrumentos !ue son utili9ados en las prácticas más conocidas para determinar la velocidad del agua y son:
Aforo con molinete:
"n este se puede medir una determinación más eacta de la velocidad mediante el uso de un molinete. "n la Cigura se ilustran los dos principales tipos de molinete. "l de tipo de ta9a cónica gira sobre un ee vertical y el de tipo hélice gira sobre un ee hori9ontal. "n ambos casos la velocidad de rotación es proporcional a la velocidad de la corriente; se cuenta el número de revoluciones en un tiempo dado, ya sea con un contador digital o como golpes o$dos en los auriculares !ue lleva el operador. "n las corrientes super#ciales se montan pe!ue
Cig. principales tipos de molinete Aforo con colorante:
"ste método consiste en verter en la corriente una cantidad de colorante muy intenso y medir el tiempo en !ue recorre aguas abao una distancia conocida. "l colorante debe a
Aforo con Flotador.
"ste método se utili9a cuando no se dispone de e!uipos de medición; para medir la velocidad del agua, se usa un otador con él se mide la velocidad super#cial del agua; pudiendo utili9arse como otador, un pe!ue
@e la cual se despea la velocidad
v!e$t Dónde: ": Cactor de corrección v : Aelocidad 3m D s) e : "spacio recorrido por el otador 3m) t : =iempo de recorrido del espacio EeF por el otador 3s) A: Grea de la sección transversal : *audal
&e recomienda utili9ar el método del otador, para aforos de caudales no menores de '.' m5Ds ni mayores de '.+'' m5Ds. Cuente 8&H. 8ara este método de aforo con otadores se utili9a generalmente cuando no se tiene correntómetro, eiste ecesiva velocidades él cause, peligros para las personas y para los e!uipos. Metodolog%a: 8ara medir la velocidad en canales o causes pe!ue
se coge un tramo recto del curso de agua y alrededor de a -' m, se dea caer el otador al inicio del tramo !ue está debidamente se
Aelocidad)
*+,-
': Longitud del tramo 3aproimadamente -' m) (: =iempo de recorrido del otador entre dos puntos del tramo L
