¿Qué es la hidrometría?
Según la RAE la hidrometría es la "determinación de la dureza de las aguas". Bueno, el agua dura, dura, no es... pero hacen referencia a la procedencia de dicha palabra con el sustantivo hidrómetro que se define como el "instrumento que sirve para medir el caudal, la velocidad o la fuerza de un líquido en movimiento". Esto ya se acerca más a la definición real...
Un aforo natural (fuente: fuentesrenovables.blogspot.com.es) |
El concepto, en el ámbito en el que nos movemos, hace referencia a la medida del volumen de un fluido que atraviesa una sección transversal por unidad de tiempo, es decir, el caudal.
Las mediciones de caudal en hidrología e hidráulica son muy necesarias para el control y gestión de los recursos hídricos. Los tipos de medida son muy distintos en función del campo de aplicación (lámina libre o a presión), de las condiciones y, sobretodo, del presupuesto que se disponga para controlar la red.
Separándola en dos grandes grupos, la medida de caudal se realiza en:
Separándola en dos grandes grupos, la medida de caudal se realiza en:
Flujo en lámina libre
Aplicable en ríos y canales (cubiertos o no) donde las necesidades de gestión requieran un control del volumen circulante. La medidas se realizan por:
- Método volumétrico: es el más simple de todos, pues se determina el volumen en un periodo de tiempo. Tiene sus limitaciones (solo caudales pequeños).
- Medidas de la velocidad y sección: conocida la sección transversal al flujo, se calcula la velocidad media. Dicha magnitud se puede determinar por medios mecánicos (molinetes) o electromagnéticos (efecto Doppler). Si la sección es muy irregular, como en los ríos, se realizan discretizaciones mediante paralepípedos con el fin de tener celdas de velocidad.
- Estructuras hidráulicas: son secciones especiales que cumplen unas características hidráulicas concretas y que permiten determinar el caudal circulante con una fórmula específica. Los más utilizados son los aforados o vertederos, orificios y pasos de sección critica (donde se produce un cambio de régimen.
- Método químico: dentro de esta existen dos variantes. La primera en la que se "mancha" el agua y se mide, aguas abajo, el tiempo que tarda en llegar dicho tinte. La segunda, en la que se mide la concentración del tinte aguas abajo y el tiempo que tarda en llegar a un cierto valor. Se trata de un método indirecto en la que se mide la difusividad del tinte y, en consecuencia, la velocidad del flujo.
- Distanciometros y presiómetros: estas son medidas del nivel de agua, ya sea por determinación directa del calado (limnímetro) o por la presión del flujo.
Flujo a presión
Aunque algunos de los métodos descritos son aplicables en flujo a presión, existen algunas alguna técnicas que específicas para este tipo de flujo. He querido diferenciar, por simplicidad, los tipos de medida en tres:
En definitiva son todo elementos que permiten medir el caudal. Para ampliar conocimientos os dejo a continuación algunos enlaces con mucha más información relacionada con la hidrometría.
Bello, M. A., Pino, M. T. (2000). Medición de presión y caudal. Instituto de investigaciones agropecuarias. Comisión Nacional de Riego. Boletín nº 28.
López, M., Ramón, M (2007). Medición de caudal. Trabajo final de carrera.
Bentancor, L. (2013). Hidrometría. Facultad de Agronomía. Universidad de la República de Uruguay.
Artículos sin autor:
Manual de Hidrometría. Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental. Universidad de la República de Uruguay.
Hidrometría, capítulo 5. Organización Panamericana de la Salud. Biblioteca virtual de desarrollo sostenible y salud ambiental
Hidrometría. CEDEX
Medida de caudal. Universidad de Salamanca
- Métodos de presión diferencial: estos se basan en la medida de la presión manométrica y entre ellos destacan el tubo de Pitot (presión del flujo), el tubo Venturi (diferencia de presiones), diafragmas (contracción del flujo) y el orificio de caudal (diferencia de presiones por salida de caudal).
- Medidor de área variable: colocados verticalmente, proporcionan una medida del caudal por efecto de la gravedad al hacer subir o bajar un flotador en su interior.
- Métodos de velocidad: ya sean de medida directa (turbinas) o indirectos (ultrasonidos), proporcionan una medida de la intensidad del flujo que, multiplicada por la sección, permiten obtener el caudal.
- Métodos electromagnéticos: aparatos que miden la tensión que produce el flujo al pasar sobre un campo electromagnético.
- Otros: caudalímetros basados en el efecto Coriolis o en medidas térmicas son específicos de otros campos de aplicación fuera de la hidráulica.
En definitiva son todo elementos que permiten medir el caudal. Para ampliar conocimientos os dejo a continuación algunos enlaces con mucha más información relacionada con la hidrometría.
Bello, M. A., Pino, M. T. (2000). Medición de presión y caudal. Instituto de investigaciones agropecuarias. Comisión Nacional de Riego. Boletín nº 28.
López, M., Ramón, M (2007). Medición de caudal. Trabajo final de carrera.
Bentancor, L. (2013). Hidrometría. Facultad de Agronomía. Universidad de la República de Uruguay.
Artículos sin autor:
Manual de Hidrometría. Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental. Universidad de la República de Uruguay.
Hidrometría, capítulo 5. Organización Panamericana de la Salud. Biblioteca virtual de desarrollo sostenible y salud ambiental
Hidrometría. CEDEX
Medida de caudal. Universidad de Salamanca
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Al igual que Stephen Hawkings, que dice en su libro Breve Historia del Tiempo que para vender -o divulgar ciencia- no debes poner fórmulas matemáticas, nosotros intentamos lo mismo, pero solo incluiremos la medida básica de caudal (Q) como el producto de área (A) por velocidad (v).
Q = A·v
Así mismo os dejamos la biografía que hemos consultado para realizar este post.
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