✅ AFORO DE CAUDALES

Se conoce como aforo al método empleado para estimar cuanto esto es el caudal que pasa en un cauce de agua por una determinada sección transversal. El caudal mínimo aforado tiene tener la característica de ser mayor que el caudal máximo diario empleado en el diseño de abastecimiento de agua potable. La medición o lectura de caudales se realiza en estaciones de aforo mediante secciones de control, que son ubicadas en una sección transversal del cauce del que requiere su información hidrométrica.

Para establecer una sección de control se debe tener en cuentas las siguientes consideraciones:

El tramo donde se realiza el aforo debe evitar problemas de sedimentación o erosión.
La sección del tramo debe ser homogénea, aguas arriba y aguas abajo.
El tramo debe estar libre de sólidos en suspensión grandes o material arrastrado, así como también libre de malezas que obstruyan la lectura de caudal.
La sección de aforo debe presentar un flujo que no sea turbulento.
La velocidad en la sección de aforo debe oscilar en un rango de 0.1 a 2.5 m/s.
El tramo debe estar libre de modificadores de la sección del río, como puentes, presas o cualquier construcción de obras de toma.
Existen dos tipos de aforos, el aforo directo el aforo continuo o indirecto. El aforo directo se caracteriza por medir el caudal en el mismo cauce, mientras que el método continuo o indirecto se caracteriza por medir el nivel del cauce y estimar el valor del caudal a partir de este.
Es recomendable realizar los aforos en tiempos o temporadas críticas, donde el estiaje y la lluvia tomen valores máximos, esto con la finalidad de poder contar con caudales mínimos y máximos a lo largo de todo el año.

MÉTODOS PARA EL AFORO DE CAUDALES

Dentro de estos métodos encontramos: El flotador, molinete, aforos químicos.

El método del flotador: Es uno de los métodos más simples de usar. Se aplicación se basa en encontrar la velocidad del agua a través de arrojar objetos flotantes sobre el cauce y medir la sección transversal del cauce para obtener el valor del caudal con estos dos valores, sin embargo, este método no suele emplearse con frecuencia debido a que presenta grandes errores.
El molinete: Este artefacto se encarga de medir la velocidad media dentro del cauce. Para medir el caudal se suele seccionar la sección transversal para obtener varias lecturas y poder determinar el área de la sección. La medición de la velocidad se realiza en cada punto de la sección a una profundidad del 60% de la profundidad total, lugar donde suele encontrarse la velocidad media de la corriente. La aplicación correcta de este método arroja valores más precisos de caudal.
Aforo químico: Este método se caracteriza por emplear distintas concentraciones dentro del cauce. Para medir el caudal se arroja una concentración conocida de una sustancia química en la corriente, esta se irá diluyendo hasta llegar al punto de aguas abajo donde se realizará la medida. Mientras mayor sea la dilución de la sustancia, mayor será el caudal que presenta el cauce. Este método se compone por el aforo de vertido constante y el aforo de vertido único.
Método volumétrico: Este método se aplica en pequeñas corrientes o riachuelos debido a ser un método exacto para este tipo de afluentes. Consiste en medir el tiempo que usa el afluente de agua para llenar un volumen de agua dentro de un depósito impermeable, luego se obtendrá el caudal de la relación volumen/ tiempo.
Método de Parshall: Este método lo estableció Ralph Parshall en 1920. El aforador Parshall suele emplearse en canales o cauces pequeños, además también se diseña dentro de las estructuras para el abastecimiento de agua potable. Este método consiste en obtener lecturas del nivel de agua dentro del aforador Parshall para luego obtener el valor del caudal por medio de la ecuación: Q = C * Hⁿ, donde Q será el valor del caudal, H la altura del agua y C será el coeficiente que dependerá de las dimensiones del canal donde se encuentre ubicado.
Vertedero rectangular: Constituye uno de los métodos más fáciles de aplicar, el caudal se estima a partir de la altura de la lámina en el vertedero y del ancho de este. El valor del caudal se obtiene de la ecuación: Q = 1.84 * L * H^3/2.
Vertedero triangular: Este tipo de vertederos mejoran la precisión de la lectura de niveles de agua, suelen ser de placas metálicas y en forma de triángulos isósceles, presentando un ángulo de 90 grados. La estimación del caudal se hace a través de la ecuación: Q = 1.4 * H^5/2.
Vertedero trapezoidal: Tienen se conoce como vertedero de Cipolletti. Presenta taludes de 1:4, sin embargo, suele ser el menos usado debido a su compleja construcción.
Escalas limnimétricas: Son escalas graduadas que se instalan dentro del cauce. Se emplean para realizar la medida del nivel de agua de cada día. Si se contara con una sección amplia, es necesario considerar la instalación de varias escalas limnimétricas.
Limnígrafos: Estos dispositivos son los que se encargan de medir el nivel del agua a través de registros gráficos o digitales. Presenta gráficos de altura del agua en función del tiempo (Limnigrama). Este método permite conocer al usuario como es la evolución del caudal a través del tiempo, puesto que realiza la lectura continua de las alturas de agua. Se compone por un flotador que acciona una plumilla sobre un tambor giratorio, existen equipos modernos que se encargan de registrar le nivel del flotador de manera digital, permitiendo mostrar los datos en un ordenador, además de estos, también existen equipos que son instalados en el fondo del cauce que miden la presión y la convierten en altura de agua.

PRESENTACIÓN DE AFOROS

Existen tres tipos de datos y formas en los cuales pueden presentarse los aforos realizados a través del tiempo: caudal diario, caudal mensual y caudal anual.

El caudal diario hace referencia a la lectura diaria del caudal mediante cualquier tipo de aforo. El caudal mensual hace referencia a la medida media del caudal de todos los días en un determinado mes. El caudal anual es la medida media del caudal de todos los días de un determinado año.