UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

CUNOC

DIVISION DE ARQUITECTURA Y DISEÑO

ARQUITECURA

CONSTRUCCION 4

AFORO Y NACIMIENTOS DE AGUA

SILVIA GABRIELA AQUINO XAMBÁ

200930771

NACIMIENTOS DE AGUA

Los nacimientos son básicamente, las fuentes provenientes de la tierra donde brota el agua pura, sin ninguna conducción previa, más que el ciclo natural que la conduce. Se pueden mencionar a continuación varias fuentes donde nace el líquido vital:

a) Vertientes o manantialesSon afloramientos naturales de agua provenientes de acuíferos subterráneos. El afloramiento se produce cuando el acuífero intercepta una depresión del terreno, fracturas, grietas o cambios litológicos emergiendo como una o más venas. Según las características de cada tipo de acuífero, el caudal de la vertiente puede variar entre el período de lluvias y el de estiaje.

b) Agua subsuperficialEs el agua que se encuentra a poca profundidad del terreno, tiene recarga por infiltración de cuerpos de agua superficial y/o de lluvia.

c) Agua subterránea profundaEs el agua proveniente de los acuíferos libres, confinados y semiconfinados, que se encuentran profundidades mayores a los 30 m.

Los nacimientos de agua se diferencian de los acuíferos, los cuales se definen como aquellas formaciones geológicas capaces de almacenar y transmitir agua, susceptible de ser explotada en cantidades económicamente apreciables para atender diversas necesidades.

En función de las características de las rocas, los acuíferos se pueden clasificar en: • Acuífugo: No posee capacidad de circulación ni de retención de agua. • Acuícludo: Contiene agua en su interior, incluso hasta la saturación, pero no la transmite. • Acuitardo: Contiene agua y la transmite muy lentamente. • Acuífero: Almacena agua en los poros y circula con facilidad por ellos.

AFORO DE AGUA

El término Aforo, se refiere a la cantidad de caudal de un cuerpo superficial de agua, la medición o aforo de agua del río o de cualquier curso de agua es importante desde los puntos de vista, como:

Saber la disponibilidad de agua con que se cuenta. Distribuir el agua a los usuarios en la cantidad deseada. Saber el volumen de agua con que se riegan los cultivos. Poder determinar la eficiencia de uso y de manejo del agua de riego

MÉTODOS DE AFORO

Los métodos de aforo más utilizados son:1. Velocidad y sección2. Estructuras Hidráulicas3. Método volumétrico4. Método químico5. Calibración de compuertas

Velocidad y Sección.Es uno de los métodos más utilizados; para determinar el caudal se requiere medir el área de la sección transversal del flujo de agua y la velocidad media, se aplica la siguiente fórmula:

Q = A x V (1)Donde:Q = Caudal del agua (m3/s)A = Área de la sección transversal (m2)V = Velocidad media del agua (m/s)

Generalmente, el caudal (Q) se expresa en litros por segundo (l / s) o metros cúbicos por segundo ( m3/ s.)

La dificultad principal es determinar la velocidad media porque varía en los diferentes puntos de la sección hidráulica.

Estructuras hidráulicas.Para la medición de caudales también se utilizan algunas estructuras especialmente construidas, llamadas medidores o aforadores, cuyos diseños se basan en los principios hidráulicos de orificios, vertederos y secciones críticas.

Orificios.La ecuación general del orificio es

Q = CA (2gh)1/2 (3)Donde:Q = Caudal (m3/s)C = Coeficiente.A = Área (m2)G = Gravedad (m/s2)h = Tirante de agua (m)

Vertederos:Pueden ser de cresta ancha o delgada y pueden trabajar en flujo de descarga libre, sumergidao ahogada. La ecuación general de los vertederos es:

Q = K L HN (4)donde:Q = Caudal (m3/s)K, N = Coeficiente;L = Longitud de cresta (m)H = Tirante de agua (m)

Sección Crítica:Es el paso del agua de una sección ancha hacia una más estrecha, que provoca un cambio del régimen, donde es posible establecer la relación tirante - gasto.La ecuación general utilizada es:

Q = K b HN (5)DondeQ = Caudal (m3/s)K, N = Coeficientesb = Ancho de garganta (m)H = Tirante (m)

Método Volumétrico.Se emplea por lo general para caudales muy pequeños y se requiere de un recipiente para colectar el agua. El caudal resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el recipiente entre el tiempo que transcurre en colectar dicho volumen.

Q = V / TDonde:Q = Caudal (l /s)V = Volumen (l)T = Tiempo (s)

Método Químico.Consiste en incorporación a la corriente de cierta sustancia química durante un tiempo dado; tomando muestras aguas abajo donde se estime que la sustancia se haya disuelto uniformemente, para determinar la cantidad de sustancia contenida por unidad de volumen.

Calibración de Compuertas. La compuerta es un orificio en donde se establecen para determinadas condiciones hidráulicas los valores de caudal, con respecto a una abertura medida en el vástago de la compuerta.Este principio es utilizado dentro de la operación normal de una compuerta; para la construcción de una curva característica, que nos permita determinar el caudal o gasto, tomando como referencia la carga hidráulica sobre la plantilla de la estructura.Sin embargo, al cambiar las condiciones hidráulicas del canal del cual están derivando, dan lugar a la variación de las curvas establecidas, razón por la cual es necesario establecer una secuencia de aforos para conocer cual es el grado de modificación de la curva utilizada.

Las prácticas mas conocidas para determinar la velocidad del agua son:

a) Correntómetro.La velocidad del agua se determina por medio del correntómetro.Existen varios tipos de correntómetros, siendo los mas empleados los de hélice que son de varios tamaños; cuando más grandes sean los caudales o más altas sean las velocidades, mayor debe ser el tamaño del correntómetro.Cada correntómetro debe tener un certificado de calibración en el que figura la fórmula para calcular la velocidad; que son calibrados en laboratorios de hidráulica: cuya fórmula general es la siguiente

v = a n + bDonde:v = velocidad del agua (m / s)n = número de vueltas de la hélice por segundo.a = paso real de la hélice en metros.b = velocidad de frotamiento (m / s)