MARCO TEORICO
La vida en la tierra depende del agua. El agua constituye el 80% del cuerpo de la gran parte de los organismos, además es el hábitat natural para la mayoría de ellos. El agua es el único elemento de la naturaleza ue puede cambiar de estado !ísico" es decir, ue puede ser s#lida, líuida y gaseosa. Esta Esta cara caract cter erís ísti tica ca hace hace ue ue el agua agua sea sea el elem elemen ento to princ principa ipall en el euilibrio ambiental. $ada la importancia del agua para la vida de todos los seres vivos, y debido al aumento de las necesidades de este recurso por el crecimiento y continuo desarrollo de la humanidad, el hombre está en la obligaci#n de proteger el agua y evitar toda inuencia nociva sobre las !uentes del preciado líuido &contaminaci#n'. &contaminaci#n'. En cualuiera de sus tres !ormas &s#lido, líuido o gaseoso' el agua está siempre presente en grandes cantidades, llegando a cubrir ()* partes partes de la super+ super+cie cie terre terrestr stre. e. La cantid cantidad ad de agua agua en el planet planeta a es siempre la misma debido al ciclo hidrol#gico, proceso proceso continuo por el cual el agua se regenera eperimentando distintos cambios o procesos. El hecho ue sea un recurso renovable nos lleva a pensar ue nunca se va a agotar, independiente de cuánto se utilice. -in embargo, la mayor parte del agua es salad salada a &/%', &/%', por lo ue la cantid cantidad ad dispon disponibl ible e para para consu consumo mo humano humano &agu &agua a dulc dulce' e' es muy muy esca escasa sa y al mism mismo o tiem tiempo po está está sue sueta ta a gran grande des s presiones presiones 1 sociales, políticas o ambientales ue puedan a!ectar su calidad y uso. MEDIDAS DE CAUDALES:
2!orar es medir la cantidad de agua ue lleva una corriente en una unidad de tiempo tiempo.En .En 3idrolo 3idrología gía super super+ci +cial al puede puede ser necesa necesario rio medir medir desde desde peue4os caudales &unos pocos litros)seg' hasta grandes ríos con caudales de centenares o miles de m ()seg. SITIO DE AFORO:
5ara realizar las labores de a!oro se procede inicialmente a seleccionar el sitio, para lo cual se debe tener en cuenta6 − −
− − −
El tramo de a!oro, debe contener todo el caudal a estimar. El tramo debe ser recto, de tal manera ue las líneas de uo sean para parale lela las s entr entre e si y no se pres presen ente ten n remol emolino inos, s, turb turbul ulen enci cias as ni contrauos. La secc secci# i#n n debe deberr esta estarr libr libre e de gran grande des s pied piedra ras s ue ue impi impida dan n el normal uo del agua. El sitio de a!oro debe estar despeado de grandes troncos, no debe tener vegetaci#n otante ni de !ondo. La pro!undidad máima de la corriente de agua a a!orar debe ser tal ue permita el desplazamiento de los a!oradores.
Área de estudio:
La laguna de 7ragadero se encuentra ubicada en los distritos de arco y 2colla, provincia de 9aua y departamento de 9unín &+gura :', a una altitud de (*;0 m. s. n. m., en la microcuenca del río
5osee un clima subhúmedo, con una temperatura media de ::, => y una precipitaci#n anual de /0* mm &?'. -u nombre se debe a la eistencia de un sumidero natural a un etremo de la laguna, del cual depende la regulaci#n de su caudal.
MÉTODOS DE AFORO:
5ara realizar un a!oro en un sistema hidráulico, se puede medir directamente el volumen, en un recipiente y el tiempo, con un cronometro. Este m@todo volum@trico es el mas recomendable, sin embargo a veces es di!ícil de aplicar, solamente resulta útil para caudales peue4os y donde las características !ísicas lo permitían. $ebido a lo anterior, han surgido los m@todos indirectos, ue como su nombre lo se4ala miden otras variables !ísicas distintas del caudal, c omo por eemplo la velocidad o la altura piozom@trica, para luego, aplicando los principios hidráulicos, obtener dicho caudal. Métodos de Área- Velocidad:
5ara obtener mayor aproimaci#n en la determinaci#n del caudal en canales y tuberías, con la aplicaci#n de estos m@todos, es importante medir la velocidad del caudal en puntos localizados de la secci#n transversal, donde la velocidad promedio ocurra con mayor probabilidad, En un canal, la velocidad máima ocurre entre 0.0? y 0.A? del tirante por debao de la super+cie del agua, y la velocidad mínima se desplaza sobre las paredes del ducto donde la rugosidad tiende a !renar el avance de la corriente. La velocidad media se localiza aproimadamente a 0.;0 del tirante, y puede determinarse eactamente promediando las velocidades observadas a 0.A y 0.8 del tirante. Método del otador:
>onsisten en obetos otantes ue aduiere la velocidad del agua ue los circundan. 5ueden ser de tres tipos. a' -imples o de super+cie6 El inconveniente presentado por este otador se debe al hecho de ser muy inuido por el viento, por las corrientes secundarias y por las olas. b' $obles o super+ciales6 >onstituyen un peue4o otador de super+cies, al cual está unido por una cuerda de cuerpo sumergido, a la pro!undidad deseada. -e hace ue el volumen del primero sea despreciado !rente al segundo. En estas condiciones, manteni@ndose el cuerpo sumergido cerca de seis d@cimos de la pro!undidad, se determina la velocidad media. c' Bastones otadores o otadores lastrados6 -on tubos metálicos huecos o de madera, ue tienen en la parte in!erior un lastre de plomo para ue el ote de una posici#n pr#ima a la vertical. L debe ser igual o aproimadamente 0.?3. El m@todo del otador, al igual ue los molinetes, tubos 5itot, m@todos de la trayectoria y trazadores, se utiliza para medir la velocidad super+cial del uo, en el caudal directamente, y se utiliza en el a!oro de surcos, aceuias, canales, ríos, diues, etc. En el sitio ue se decidi# hacer el a!oro, se hace un levantamiento topográ+co completo de la secci#n transversal, el cual dependiendo de su ancho y pro!undidad, puede hacerse con una cinta m@trica o con un euipo de topogra!ía. Tu!os de "itot:
Estos tubos !ueron empleados por primera vez por el !ísico !ranc@s 5itot, en :/(0&río -ena'. Cn tubo de 5itot consiste en un tubo de material transparente con una etremidad doblada en direcci#n a la corriente del agua. El tubo de 5itot solamente condice a buenos resultados en el caso de corrientes de gran velocidad, siendo por ello más comúnmente empleado en tuberías. Moli#etes:
Los molinetes son aparatos constituidos de paletas o conchas m#viles, las cuales, impulsadas por el líuido, dan un número de revoluciones proporcional a la velocidad de la corriente. Eisten dos tipos de molinetes, el ce cazoletas y el de h@lice, los cuales pueden ser montados sobre una varilla para el a!oro de corrientes super+ciales o suspendidos desde un cable durante el a!oro de ríos, diues pro!undos, etc. Tra$adores uoresce#tes o colora#tes:
El empleo de colorantes para medir la velocidad del uo en corrientes de agua es uno de los m@todos más sencillos y de mayor @ito. Cna vez elegida la secci#n de a!oro, en la ue el uo es prácticamente constante y uni!orme se agrega el colorante en el etremo de aguas arriba y se mide el tiempo de llegada al etremo de aguas abao. >onocida la distancia entre los dos etremos de control, se puede dividir esta por el tiempo de viae del colorante, obteni@ndose así la velocidad super+cial o subsuper+cial de la corriente liuida. La velocidad, media de uo se obtendrá dividiendo la
distancia entre los dos etremos o puntos de control, por el tiempo medio de viae.
FORMULA DE MA%%I%&:
()
V =
1 n
2
1
3
2
∗ R ∗ S
$onde6 D
velocidad &m)s'
n'
coe+ciente de rugosidad de anning
F
radio hidráulico &$)*' &m'
-
pendiente de carga de la línea de alturas piezom@tricas & perdida de carga por unidad de longitud del conducto '
