Aforamiento de agua: métodos para medir caudales de riego

AFORAMIENTO (medición de la cantidad de
agua de riego)
Porque medir?
Para conocer la cantidad de agua que recibe
una parcela o propiedad agrícola y que el
productor sepa cuanta agua está aplicando a
la parcela, para un máximo
aprovechamiento del recurso.

IMPORTANCIA DE CUANTIFICAR LA CANTIDAD DE AGUA
DE UNA FUENTE
• ¿Cuánta Agua Necesita mi planta?
• ¿Me alcanza el agua para regar mi terreno?
• Humedad aprovechable (HA)
• lámina de agua a aplicar (Lb)

El exceso del riego produce varios efectos
perjudiciales.
• Los más importantes:
• Disminución de la
superficie total factible a
ser regada.
• Salinización progresiva
de los suelos.
• Baja eficiencia de
fertilización de los
cultivos.
• Aumento en los niveles
freáticos.
• Aumento de
enfermedades en los
cultivos.
• Como consecuencia
se pierde
• Tiempo y Dinero.

Cantidad de Agua (Litros) que pasa por punto o sección de
un canal o acequia de riego durante un tiempo determinado
(segundos).
• litros/segundos.(l/seg.)
Así por ejemplo un caudal de 10 (l/s), significa que pasan 10
litros de agua por un punto o “sección” del canal durante 1
segundo.
• Metros cúbicos/segundos.(m³/seg.)
QUE ES EL CAUDAL (Q)?
Se expresa o mide en:
Equivalencia
1000 l/s = 1m³/s
)
( 0
1 t
t
Tpo
Volumen
Q

 vel
A
Q *


Ejemplos de transformación de metros cúbicos/segundos a
litros/segundos
• Transformar 40 lt/seg a m3/seg
• Transformar 40 lt/seg a m3/h

Existen diferentes métodos para medir caudales de riego en finca.
 VOLUMÉTRICO
 AFOROS CON MOLINETE
 AFOROS QUIMICOS
 AFOROS CON TRAZADORES
 AFOROS CON FLOTADORES
En esta oportunidad se desarrollarán tres de ellos.
Métodos básicos de aforo
MÉTODOS DIRECTOS MÉTODOS INDIRECTOS
 AFORO POR COMPUERTA
 VERTEDEROS
• AFORO VOLUMÉTRICO
• AFORO VERTEDERO
• AFORO CON FLOTADOR

MÉTODO VOLUMÉTRICO
 Se realiza considerando el
tiempo de llenado en un
recipiente de capacidad
conocida. (Balde de 10Litros)
 El caudal se determina
dividiendo el volumen del
recipiente en el tiempo de
llenado.

MÉTODO VOLUMÉTRICO
1° Medición 2° Medición 3° Medición Promedio
5 6 4 5
Tpo
(segundos)

EJEMPLO
VOLUMEN RECIPIENTE : 20 litros
TIEMPO DE LLENADO : 10 segundos
CAUDAL (Q) = -------------------- = -------------
VOLUMEN
TIEMPO
20 litros
10 seg.
= 2 litros / seg

Se tiene un turril de 200 lts, con una altura de 82 cm., utilizado para la medición del
caudal. Se construye una canaleta para conducir el agua hasta el turril, con la
ayuda de un cronómetro se mide el tiempo de llenado, que es igual a 3.6 seg. La
altura de llenado en el turril es de 71 cm. Calcular el caudal.

Es un método sencillo, exige poco equipo y es muy preciso si se aplica
con un cuidado razonable.
Mientras más grande sea el depósito, mayor será el tiempo necesario
para llenarlo y más precisa la medición.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Disponibilidad de materiales y equipos

Medición Directa: Aforos con molinete
un molinete es un pequeño instrumento constituido por una rueda con aspas, la
cual, al ser sumergida en una corriente gira proporcionalmente a la velocidad de
la misma. Existen dos tipos de molinetes, los de cazoletas y el de hélice, los
cuales pueden ser montados sobre una varilla para el aforo de corrientes
superficiales o suspendidos desde un cable durante el aforo de ríos y diques
profundos.
1.Elegir lugar de medición
2.Medir velocidades con molinete
3.Medir Ancho de cauce y profundidad en cada
vertical
4.Q(m3/s)=(H media (m) x Ancho de cauce (m)) x Vel.
media (m/s)

Método con trazador:
Este tipo de medición se utiliza cuando las condiciones de la corriente dificultan el
uso de otros métodos, ya sea por la geometría de la caja del río o por su turbulencia.
Se basa en la inyección de una sustancia reconocible y que es medida aguas abajo,
comúnmente se utiliza sal (NaCl) o trazadores fluorescentes (rodamina).
Para una buena aplicación de este método se deben tener las siguientes
consideraciones:
Flujo constante durante la medición.
Conductividad base constante durante la medición.
Distribución homogénea del trazador en la sección transversal del punto
de medición.
Todo el trazador inyectado debe pasar a través de la sección trasversal
donde se está midiendo.

MÉTODO DEL FLOTADOR (Sección mojada y velocidad media)
a
h
10 m

Velocidad = ---------------------
Longitud (m)
Tiempo (seg)
VELOCIDAD
T1 = 15seg
T2 = 17seg
T3 = 16seg
= 16seg Longitud = 10 m
Tiempo
=-----------
10 m
16seg
0,625 m/s
Se lo multiplica por un
valor que depende de
las características de
la pared del cauce.
 Lisa = 0,80
 Rugosas = 0,75
 Irregulares = 0,70
Vel.media =
(corregida)
0,625m/s X 0,80= 0,50m/s

a
h
AREA O SECCIÓN
Como se mide ?
Se mide el ancho del
cauce (a) en metros y se
lo multiplica por la
profundidad del cauce (h).
El resultado nos queda
en (m²).

Cálculo para distintas Áreas o Secciones
Sección
Cuadrangular
Sección
Irregular
Sección
Trapezoidal

Luego se aplica la fórmula de Caudal:
)
(
*
)
/
(
.
)
/
( 2
3
m
Area
seg
m
media
Vel
seg
m
Q 
 Se elije un tramo de 10 metros de longitud.
 Se colocan las estacas de guía.
 Se mide el tiempo que tarda el (corcho, madera, etc) en recorrer el tramo.
 Se determina la velocidad media en (m/s).
 Se determina la sección en (m²).
Repasemos:

Ejemplo
Ancho: 0,50 m
Altura de agua (desde el fondo) = 0,40 m
Sección = 0,50 m x 0,40 m = 0,20 m2
Longitud del tramo: 10 m
Tiempo: 20 segundos
 Velocidad = Longitud / Tiempo
= 10 m / 20 segundos = 0,50 m/ seg
Acequia de tierra rectangular

DATOS
Sección: 0,20 m2
Velocidad: 0,50m /seg
Luego:
El valor obtenido de velocidad es la
superficial que es mayor a la media
Corrección para acequias de paredes
medianamente lisas = 0,75
Velocidad media = 0,50m/seg X 0,75
= 0,375 m / seg

DETERMINACION DEL CAUDAL
Sección: 0,20 m2
Velocidad: 0,375m /seg (CORREGIDA)
= 0.375 (m/s) X 0,20 m² = 0,075 (m³/seg)
0,075 m³/seg X 1000 = 75 litros / seg
1 m³ = 1000 litros
CAUDAL = VELOCIDAD X SECCION

Calcular el caudal que pasa por la sección trapezoidal que se muestra en la
Figura, utilizando el Método del Flotador, cuyo largo del canal 10 metros, tiempo
de recorrido sobre el canal 20 seg. Y un porcentaje de eficiencia de conducción
del 85%

Calcular el caudal que pasa por la sección trapezoidal que se muestra
en la Figura, utilizando el Método del Flotador, cuyo largo del canal 10
metros, tiempo de recorrido sobre el canal 25 seg. Y un porcentaje de
eficiencia de conducción del 75%
50cm

TEMA : Aforos
a) Vertederos de pared delgada: Si es posible la limpieza de acarreos
aguas arriba de la estructura
Clasificación de los vertederos de
pared delgada
Existen diferentes tipos de vertederos
según la forma geométrica que se obligue
a adoptar a la sección de la vena líquida
que circula por la escotadura,s iendo los
más comunes:
a) RECTANGULAR
b) TRIANGULAR (Con escotadura en V)
c) TRAPEZOIDAL (También llamado
vertedero de Cipolletti)
d) CIRCULAR

Vertedero rectangular
La precisión de la lectura que ofrece está determinada
por su nivel de error que oscila entre un 3 y 5 %.La
ecuación más utilizada, según De Azevedo y Acosta en
el Manual de Hidráulica, es la de Francis Donde: Q =
Caudal que fluye por el vertedero, en m3/s L = Ancho de
la cresta, en m H = Carga del vertedero, en m n =
Número de contracciones (0, 1, o 2)
sin contracciones:
L, H en m. m3/s
teniendo un valor n = 0
con contracciones:
teniendo un valor n = 2
L, H en m. m3/s

a) Vertederos de pared delgada
Vertedero Cipolletti
Vertedero compuesto
Medición Indirecta: Vertederos

Vertedero triangular 90°
Vertedero triangular 60°
H en m. m3/s
H en m. m3/s

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