Velocidad de la corriente y caudal Qué es la Velocidad de la corriente y caudal y por qué son importantes? El caudal, flujo o descarga es la cantidad de agua que pasa a través de una sección del canal por unidad de tiempo. Se calcula multiplicando la velocidad del agua (m/s) por el área de la sección (m 2 ), lo que produce un volumen (m 3 /s). Por lo tanto, este aspecto solamente será aplicable a sistemas de aguas corrientes como ríos, arroyos, cañadas. La descarga es un producto del ciclo hidrológico, por lo tanto varía con la topografía, geología, clima, estación, vegetación y área de drenaje. Los cursos de agua con mayor número de afluentes suelen tener flujos más estables. Cuencas con intenso uso de la tierra y poca vegetación riparia, suelen tener descargas que responden rápidamente a las precipitaciones. Por otro lado, las cuencas forestadas suelen aportar caudales más constantes. Los cambios en el caudal, afectan la profundidad del agua, la composición de los sedimentos y la carga de sedimentos en suspensión. Por estos motivos, afectan tanto la estructura física del hábitat como su variabilidad temporal, lo que a su vez determina la composición biológica del sistema. Además conocer el caudal es importante, ya que cuanto mayor sea, mayor capacidad tendrán de ser poco afectados cuando reciban descargas, mientras que las corrientes pequeñas tienen menos capacidad de diluir y degradar desechos.
Imagen tomada de http://meted.ucar.edu/hydro/basic/routing_es/print_version/03-streamflow_characteristics.htm
Metodología Registre en la planilla el tipo de flujo (fig. 1). Para la determinación del caudal cuerpos de agua mayores, realice una consulta a la Dirección Nacional de Hidrografía http://www.dnh.gub.uy/. Para los menores (arroyos, cañadas) elija sitios que ofrezcan condiciones de trabajo seguras. De no ser esto posible descarte la determinación de este parámetro. Propuesta 1 La determinación de velocidad de la corriente y el caudal puede realizarse de muchas formas. Las esclusas, compuertas, caños debajo de caminos o represas suelen ser muy útiles para calcular el flujo, midiendo directamente con un recipiente y un cronómetro el volumen descargado por unidad de tiempo. Propuesta 2 Materiales: Cinta métrica, naranja, piña u otro objeta que pueda cumplir la función de flotador; Sonda para medir la profundidad del agua (cuerda graduada unida a un peso); Reloj. Procedimiento: Paso 1) Establecer 2 transectas que crucen perpendicularmente la corriente de agua (frecuentemente se distancian 10 metros entre ambas) (fig.1). Elija una zona segura en donde la determinación de la forma de las secciones sea relativamente sencilla. La profundidad debe ser suficiente para que flote el objeto elegido sin tocar el fondo. Fig. 2.- Establecimiento de las transectas a una distancia L. Imagen modificada de EPA. 1997. Volunteer Stream Monitoring: A Methods Manual. http://www.epa.gov/owow/monitoring/volunteer/stream/.
Paso 2) Debe calcularse el área promedio en la sección correspondiente a cada transecta, como el producto del ancho por la profundidad promedio. Para esto mida el ancho del curso de agua y divídalo en intervalos iguales. Mida la profundidad correspondiente a cada uno de estos puntos. Para el ejemplo de la figura 3, sume las 3 profundidades (B, C y D) y divídalos entre 4 (de forma de considerar la profundidad = 0 en las costas). Multiplique el ancho por la profunidad promedio así calculada para calcular el área de cada sección (transecta). Por último promedie el área de las secciones 1 y 2. Fig. 3.- Establecimiento de transectas para el cálculo de la profundidad promedio. Imagen tomada de Bain, M.B. & N.J. Stevenson (ed.). 1999. Aquatic habitat assessment: common methods. American Fisheries Society, Bethesda, Maryland. Paso 3) Arroje el flotador aguas arriba de la transecta 1 y tome el tiempo que le lleva recorrer la distancia L entre transectas. Repita este procedimiento al menos 5 veces y promedie los resultados. Paso 4) Calcular el flujo involucra resolver una ecuación que relaciona el área de una sección del cuerpo de agua, el largo del arroyo y la velocidad del agua. Flujo = A.L.C/T Siendo: A = el área promedio del arroyo (paso 2). L = longitud del tramo estudiado (L del paso 1) C = coeficiente de corrección que valdrá 0,8 para cuerpos de agua con fondos rocosos y 0,9 para fondos barrosos. Esto permite corregir el hecho que el agua superficial viaja más rápidamente que la profunda, debido a la resistencia de los sedimentos. Multiplicar la velocidad superficial por el coeficiente de corrección, disminuye el valor y da una mejor estimación de la velocidad de la corriente, y T = tiempo en segundos que le toma al flotador recorrer la longitud L (paso 3) No olvide registrar los resultados en la planilla!
Referencias APHA. 1998. Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association, Washington. 1265 pp. Bain, M.B. & N.J. Stevenson (ed.). 1999. Aquatic habitat assessment: common methods. American Fisheries Society, Bethesda, Maryland. EPA. 1997. Volunteer Stream Monitoring: A Methods Manual. http://www.epa.gov/owow/monitoring/volunteer/stream/. Esta cartilla es parte integral de la Guía para la utilización de las Valijas Viajeras Red de Monitoreo Ambiental Participativo de Sistemas Acuáticos RED MAPSA Versión 1.0 Junio de 2007 Autor: Guillermo Goyenola aulaciencia@gmail.com http://imasd.fcien.edu.uy/difusion/educamb/