Método del flotador

Flotadores.- Consisten en objetos flotantes que adquieren la velocidad del agua que los circundan. Pueden ser de tres tipos.

a)  Simples o de superficie: El inconveniente presentado por este flotador se debe al hecho de ser muy influido por el viento, por las corrientes secundarias y por las olas.

b)  Dobles o superficiales: Constituyen un pequeño flotador de superficies, al cual está unido por una cuerda un cuerpo sumergido, a la profundidad deseada. Se hace que el volumen del primero sea despreciado frente al segundo. En estas condiciones, manteniéndose el cuerpo sumergido cerca de seis décimos de la profundidad, se determina la velocidad media.

c)  Bastones  flotadores  o  flotadores  lastrados:  Son  tubos  metálicos  huecos  o  de madera, que tienen en la parte inferior un lastre de plomo para que flote en una posición próxima a la vertical. L debe ser igual o aproximadamente 0,95 H, Figura 4-7.
 
Entre los objetos que pueden servir como buenos flotadores se encuentra una bola de caucho, un trozo de madera, un limón, una hoja seca o un envase plástico tapado.
Observación   general.-   Actualmente,   los   flotadores   rara   vez   son   usados   para mediciones  precisas  debido  a  muchas  causas  de  errores  (causas  perturbadoras  como  los vientos,  irregularidades  del  lecho  del  curso  del  agua,  etc.).  Son  sólo  empleados  para determinaciones rápidas y a falta de otros recursos, o cuando no se justifica la compra de dispositivos de aforo más precisos.

Aplicación.- El método del flotador, al igual que los molinetes, tubos Pitot, métodos de la trayectoria y trazadores, se utiliza para medir la velocidad superficial  del flujo, no el caudal directamente, y se utiliza en el aforo de surcos, acequias, canales, ríos, diques, etc.

En  el  sitio  que  se  decidió  hacer  el  aforo,  se  hace  un  levantamiento  topográfico completo de la sección transversal, el cual dependiendo de su ancho y profundidad, puede hacerse con una cinta métrica o con un equipo de topografía Figura 4-8.

El lugar elegido para hacer el aforo o medición debe cumplir los siguientes requisitos:

• La sección transversal debe estar bien definida y que en lo posible no se presente agradación o degradación del lecho.
• Debe tener fácil acceso.
• Debe estar en un sitio recto, para evitar las sobre elevaciones y cambios en la profundidad producidos por curvas.
• El sitio debe estar libre de efectos de controles aguas abajo, que puedan producir remansos que afecten luego los valores obtenidos con la curva de calibración.
 
FIGURA 4-8. Levantamiento Topográfico de la Sección Transversal.

El flotador debe ser soltado repetidas veces unos cuantos metros aguas arriba de la sección de prueba, cronometrando el tiempo que tarda en recorrer una distancia conocida (usualmente de 15 a 50 m.), marcada previamente sobre un tramo recto y uniforme. Dicho tramo es seleccionado para las observaciones a lo largo del ducto de prueba, como lo indica la Figura 4-8

Una vez hallados los tiempos de recorrido, se obtiene un promedio.

 
Luego, la velocidad superficial se determina dividiendo la distancia recorrida entre el   tiempo promedio de viaje del flotador.

 
Como la velocidad superficial es mayor que la velocidad promedio del caudal, es necesario corregir la medición del flotador multiplicándola por   un coeficiente que varia de 94 0.65 a 0.80; misma que debe ser de 0.65 para pequeños caudales (acequias) y de 0.80 para grandes caudales (ríos, diques y canales).

 
Generalmente las acequias y canales de uso agrícola no están revestidos. Su sección
transversal, construida en tierra, no es uniforme, por tanto, la determinación del área debe hacerse dividiendo el espejo del agua en varios segmento iguales, de tal forma que se tenga una serie de figuras geométricas consistente en triángulos y trapecios, cuyos lados estarán dados por las profundidades (di) del agua y, las alturas, por la longitud del segmento (x/n), tal como se muestra en la Figura 4-9.

 
Finalmente  al  multiplicar  el  área  de  la  sección  transversal  (A)  por  la  velocidad promedio del flujo (Vpromedio), se obtiene el caudal (Q) para la corriente aforada.

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