3.1.1.1. Método del correntómetro o molinete

En este método, la velocidad del agua se mide por medio de un instrumento llamado “correntómetro” que mide la velocidad en un punto dado de la masa de agua. Un tipo bien conocido es el denominado “molinete de Woltmann”.

Existen varios tipos de correntómetros, siendo los más empleados los de hélice de los cuales hay de varios tamaños; cuanto más grandes sean los caudales o más altas sean las velocidades, mayor debe ser también el tamaño del aparato. Cada correntómetro debe tener un certificado de calibración en el que figura la fórmula necesaria para calcular la velocidad del agua sabiendo el número de vueltas o revoluciones de la hélice por segundo. Estos correntómetros se calibran en laboratorios de hidráulica; una fórmula de calibración, como la empleada en nuestro estudio, es la siguiente:

v = a n + b

donde:

v es la velocidad del agua, expresada en m/s.

n es él numero de vueltas de la hélice por segundo.

a es el paso real de la hélice en metros.

b es la llamada velocidad de frotamiento en m/s.

Como el correntómetro mide la velocidad en un punto determinado, para obtener la velocidad media de un curso de agua se debe, en ciertos casos, medir la velocidad en dos, tres o más puntos, a diversas profundidades a lo largo de una vertical y a partir de la superficie del agua.

Las profundidades en las cuales se miden las velocidades con el correntómetro se hallan en función de la altura del tirante de agua d, siguiendo los parámetros establecidos en la siguiente tabla:

Tirante de agua (d) Profundidad de lectura del correntómetro

Cm Cm

< 15 d / 2

15 < d < 45 0,6 • d

> 45 0,2 • d y 0,8 • d

0,2 • d, 0,6 • d y 0,8 • d

En general, la velocidad media a lo largo de un tirante se determina tomando la media de las velocidades a 0’2 y 0’8 del tirante, según las recomendaciones del Departamento de Investigaciones Geológicas de los Estados Unidos, esto es, aplicando la fórmula:

V (Velocidad a 0’2 del tirante + Velocidad a 0’8 del tirante).

Conocidas ya las profundidades de lectura, se calcula el área de la sección transversal mojada, que se utilizará para el cálculo del caudal. Así, como siempre:

Q = v x A,

donde:

v = velocidad determinada con el correntómetro o molinete.

A = Área de la sección mojada transversal correspondiente.

La distribución de velocidades en una corriente libre resulta muy importante cuando se desea determinar el caudal usando un medidor de velocidad, que es un instrumento construido de tal manera que la velocidad angular de su elemento giratorio (hélice o sistema de álabes) es proporcional a la velocidad de la corriente. Un ejemplo característico es el del molinete de Woltmann, anteriormente citado. Mediante un circuito eléctrico, los valores de la velocidad son registrados en un cuentarrevoluciones. Las isotacas -curvas similares a las de nivel en topografía- que unen los puntos de igual velocidad en una sección transversal, suelen obtenerse por interpolación a partir de las medidas puntuales realizadas con el medidor de velocidad.