Medidor de corriente
Un medidor de corriente, medidor de corriente o estación de medición de corriente es un lugar utilizado por hidrólogos o científicos ambientales para monitorear y probar cuerpos de agua terrestres.. Por lo general, se toman medidas hidrométricas de la elevación de la superficie del nivel del agua ("etapa") y/o la descarga volumétrica (flujo) y también se pueden realizar observaciones de la biota y la calidad del agua. Las ubicaciones de las estaciones de aforo se encuentran a menudo en mapas topográficos. Algunas estaciones de medición están altamente automatizadas y pueden incluir capacidad de telemetría transmitida a una instalación central de registro de datos.
Equipos de medición
La medición directa automatizada de la descarga del flujo de agua es difícil en la actualidad. En lugar de la medición directa de la descarga del caudal, se pueden usar una o más mediciones sustitutas para producir valores de descarga. En la mayoría de los casos, se utiliza una medida de etapa (la elevación de la superficie del agua) como sustituto. Los arroyos de gradiente bajo (o de pendiente poco profunda) están muy influenciados por las condiciones variables del canal aguas abajo. Para estos arroyos, se instalaría un segundo medidor de flujo y la pendiente de la superficie del agua se calcularía entre los medidores. Este valor se usaría junto con la medición de la etapa para determinar con mayor precisión la descarga del caudal. Las mejoras en la precisión de los sensores de velocidad también han permitido el uso de la velocidad del agua como un sustituto confiable para la descarga del caudal en sitios con un área de sección transversal estable. Estos sensores están montados permanentemente en la corriente y miden la velocidad en un lugar particular de la corriente y en relación con el flujo de una manera similar al uso del nivel de agua tradicional.
En aquellos casos en los que solo se utiliza una medición de etapa como sustituto, se debe construir una curva de calificación. Una curva de calificación es la relación funcional entre la etapa y la descarga. Se determina haciendo mediciones discretas repetidas de la descarga del caudal usando un velocímetro y algún medio para medir la geometría del canal para determinar el área de la sección transversal del canal. Los técnicos e hidrólogos responsables de determinar la curva de calificación visitan el sitio de forma rutinaria, con viajes especiales para medir los extremos hidrológicos (inundaciones y sequías), y realizan una medición de caudal siguiendo un conjunto de instrucciones explícitas.
Una vez que se establece la curva de clasificación, se puede usar junto con las mediciones de etapa para determinar la descarga de caudal volumétrico. Este registro luego sirve como una evaluación del volumen de agua que pasa por el medidor de flujo y es útil para muchas tareas asociadas con la hidrología.
En aquellos casos en los que se utiliza adicionalmente una medición de velocidad como sustituto, se lleva a cabo una determinación de índice de velocidad. Este análisis utiliza un sensor de velocidad, a menudo magnético o acústico, para medir la velocidad del flujo en un lugar particular en la sección transversal de la corriente. Una vez más, el técnico o el hidrólogo realizan mediciones discretas del caudal de la corriente en una variedad de etapas. Para cada determinación discreta de la descarga del caudal, la velocidad media de la sección transversal se determina dividiendo la descarga del caudal por el área de la sección transversal. Se construye una curva nominal, similar a la que se usa para las determinaciones de descarga por etapas, usando la velocidad media y la velocidad índice del medidor montado permanentemente. Se construye una curva de calificación adicional que relaciona la etapa de la corriente con el área de la sección transversal. Usando estas dos clasificaciones, la etapa recolectada automáticamente produce una estimación del área de la sección transversal, y el índice de velocidad recolectado automáticamente produce una estimación de la velocidad media de la sección transversal. La descarga del caudal se calcula como la estimación del área de la sección transversal y la estimación de la velocidad media del caudal.
Se utiliza una variedad de estructuras hidráulicas/dispositivos primarios para mejorar la confiabilidad del uso del nivel del agua como sustituto del flujo (mejorando la precisión de la tabla de clasificación), que incluyen:
- Weirs
- V-notch,
- de mierda,
- afilado y afilado
- combinación de herederos
- Flumes
- Parshall flume
Otros equipos comúnmente utilizados en el medidor de flujo permanente incluyen:
- Cableways - para suspender un hidrógrafo y medidor de corriente sobre un río para hacer medición de flujo alto
- Mantener bien - proporcionar un nivel de agua calmado que se puede medir por un sensor
Indicadores de nivel de agua:
- Manómetros del personal - para una indicación visual de la profundidad del agua
- Medidor de presión de agua (Bubbler) - para medir el nivel de agua a través de la presión (normalmente hecho directamente en la corriente sin un pozo de quietud)
- Encoder de estadio - un potenciómetro con un sistema de rueda y polea conectado a un flotador en un pozo de quietud para proporcionar una lectura electrónica del nivel de agua
- Dispositivos ultrasónicos simples - para medir el nivel de agua en un pozo de quietud o directamente en un canal.
- Manómetros electromagnéticos
Las mediciones de descarga de un arroyo o canal sin un medidor de flujo establecido se pueden realizar con un medidor de corriente o un perfilador de corriente Acoustic Doppler. Un método informal que no es aceptable para ningún propósito oficial o científico, pero que puede ser útil es el método de flotación, en el que se observa un objeto flotante, como un trozo de madera o una cáscara de naranja, flotando río abajo..
Redes nacionales de aforos
Reino Unido
Las primeras mediciones de rutina del caudal de los ríos en Inglaterra comenzaron en el Támesis y Lea en la década de 1880, y en Escocia en el río Garry en 1913. La red nacional de estaciones de medición se estableció en su forma actual a principios de la década de 1970 y consta de aproximadamente 1500 estaciones de medición de caudal complementadas con un número variable de sitios de monitoreo temporales. La Agencia de Medio Ambiente es responsable de la recopilación y el análisis de datos hidrométricos en Inglaterra, Recursos Naturales de Gales en Gales, mientras que la responsabilidad de Escocia e Irlanda del Norte recae en la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Escocia y la Agencia de Ríos, respectivamente.
Estados Unidos
En los Estados Unidos, el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS) es la principal agencia federal encargada de mantener registros de los recursos naturales. Dentro del USGS, la División de Recursos Hídricos tiene la responsabilidad de monitorear los recursos hídricos.
Para establecer un medidor de corriente, el personal de USGS primero elige un sitio en una corriente donde la geometría es relativamente estable y hay una ubicación adecuada para realizar mediciones discretas directas del flujo de la corriente utilizando equipo especializado. Muchas veces esto será en un puente u otro cruce de arroyos. Luego, los técnicos instalan equipos que miden el etapa (la elevación de la superficie del agua) o, más raramente, la velocidad del flujo. Se instala equipo adicional para registrar y transmitir estas lecturas (a través del Satélite Ambiental Operacional Geoestacionario) a la oficina del Centro de Ciencias del Agua donde se mantienen los registros. El USGS tiene una oficina del Centro de Ciencias del Agua en todos los estados de los Estados Unidos. Los datos de flujo de corriente actuales de los medidores de flujo de USGS se pueden ver en forma de mapa en: [2].
Zimbabue
En Zimbabue, la red nacional de caudalímetros es responsabilidad de la Autoridad Nacional del Agua de Zimbabue. Esta es una extensa red que cubre todos los principales ríos y cuencas del país. Sin embargo, una revisión de los medidores existentes planteó serias preocupaciones sobre la confiabilidad de los datos de una minoría de estaciones, debido en parte a los continuos problemas de financiación.
Bangladés
La Junta de Desarrollo del Agua de Bangladesh (BWDB, por sus siglas en inglés) mantiene la red de medidores de flujo más grande de Bangladesh. En algunos otros lugares, la Autoridad de Transporte de Aguas Interiores de Bangladesh mantiene algunos indicadores para proporcionar avisos con fines de navegación.
República Checa
En la República Checa, en algunos lugares de medición (perfiles) se definen tres niveles que definen tres grados de actividad de emergencia por inundación. El grado I es una situación de alerta, el grado II es una situación de preparación, el grado III es una situación de peligro.
Canadá
Los arroyos y ríos canadienses son monitoreados por Water Survey of Canada, una rama de Environment and Climate Change Canada. A partir de 2021, opera o recopila datos de más de 2800 medidores en todo Canadá. Estos datos son utilizados por los gobiernos provinciales y territoriales para informar las predicciones de inundaciones y la gestión del agua.
Sri lanka
En sri lanka, los arroyos y ríos son monitoreados por la División de Manejo de Desastres e Hidrología, una rama del Departamento de Irrigación. Operaba casi 40 estaciones de medición alrededor de la isla.
Contenido relacionado
Fluido cerebroespinal
Filtro de internet
Telecomunicaciones en Anguila