¿CÓMO SE MIDE EL CAUDAL DE AGUA

QUE CIRCULA POR UN CANAL?

 

Joan M. Grijalvo me hace esta pregunta técnica, que los ingenieros contestan valiéndose de determinadas propiedades del régimen de circulación hidráulico. Cuando se desea medir el caudal que circula por un canal, se dispondrá en éste un tramo de sección rectangular, con  longitud suficiente para que el agua circule en él de acuerdo con  el llamado “régimen crítico”.

 

ALZADO

 

 

PLANTA

 

 

SECCIÓN BB’

 

SECCIONES

AA’ Y CC’

 

 

Cada punto de la vena líquida, al circular con una altura y por el canal, cumplirá en todo momento y lugar la ecuación llamada de Bernouilli, que no es más que una manera de expresar la ley de conservación de la energía:

 

 

Donde:

 

v: Velocidad                                      

g: Aceleración de la gravedad             

p: Presión en cada punto                     

g::Peso específico del agua

z: Altura sobre un nivel de referencia

h: Carga piezométrica total respecto al mismo nivel (energía del agua por unidad de peso).

 

En particular, refiriendo la ecuación a un punto situado en la parte superior de la vena líquida, en éste es p = 0; z = y. La ecuación se transformará en:

 

 

Por distintas consideraciones se concluye que el agua circulará a lo largo del tramo en el llamado “régimen crítico”, que permite su paso con el menor calado posible. El caudal, por unidad de ancho, vale:

 

 

De donde, sustituyendo en la fórmula, se obtiene:

 

 

El mínimo de y se obtiene derivando la expresión:

 

 

De donde resulta fácilmente:

 

 

En términos más simples: el caudal es proporcional a la potencia 3/2 del calado, por lo que se podrá calcular fácilmente a través de éste e incluso establecer marcas sobre las paredes del canal que lo den directamente. En la práctica, en unidades métricas es .

 

                                                                                              JMAiO, feb 98