3.1.1.2. Método del flotador

El método del flotador se utiliza cuando no se poseen equipos de medición y para este fin se tiene que conocer el área de la sección y la velocidad del agua. Para medir la velocidad se utiliza un flotador con el se mide la velocidad del agua de la superficie, pudiendo utilizarse como flotador cualquier cuerpo pequeño que flote: como un corcho, un pedacito de madera, una botellita lastrada. Este método se emplea en los siguientes casos:

- A falta de un correntómetro o molinete.

- Excesiva velocidad del agua, que dificulta el uso del correntómetro.

- Presencia frecuente de cuerpos extraños en el curso del agua, que dificulta el uso del correntómetro (algas, ramas, bloques de hielo,...).

- Cuando peligra la integridad física de la persona que efectúa el aforo.

- Cuando peligra la integridad del correntómetro.

Por lo que se refiere a la distribución de la velocidad en una sección transversal, siguiendo al profesor Torres Sotelo , veamos que en el flujo en canales la distribución de velocidades depende, entre otros factores, de la geometría del contorno, la rugosidad de las paredes y el caudal. Las velocidades aumentan generalmente con la distancia a las paredes y al fondo, registrándose los mínimos valores junto a éstas.

En canales artificiales de secciones regulares, la velocidad máxima se da en el eje de simetría de la sección transversal, un poco más debajo de la superficie libre del líquido, debido a la escasa resistencia que ofrece el aire, a una distancia de 0’05 a 0’25 del calado (media a: 0’15  h).

En las secciones que son irregulares, como es el caso de los ríos o arroyos, el eje de la velocidad máxima generalmente se encuentra en la vertical que define el tirante máximo.

Esta velocidad media suele variar entre 0’75 y 0’90 veces la velocidad en la superficie según se trate de cauces naturales pequeños o grandes, respectivamente.

Se han calculado diversas fórmulas empíricas que relacionan la velocidad media V, con la velocidad superficial Vs y la velocidad próxima al fondo Vf; entre ellas citaremos la de Dubuat, a saber:

Vf = 2•V – Vs

y como para valores de Vs comprendidos entre 0’2 y 1’5 m/s se admite, la expresión:

V = 0’8 • Vs

Sustituyendo en la expresión anterior, resulta:

Vf = 1’6•Vs – Vs = 0’6•Vs

o bien, en función de la velocidad media, se tiene una velocidad próxima al fondo de:

Vf = 2•V – V/0’8 = 0’75•V

El cálculo final consiste en aplicar las fórmulas simples y bien conocidas:

Q = A x v, y también: v = e/t,

en que:

v es la velocidad media expresada en m/s. (un 80% de la velocidad superficial Vs que nos ofrece el método del flotador, para una velocidad superficial de 0’7-0’8 m./seg., a falta de determinaciones más precisas).

e es el espacio recorrido en m. por el flotador.

t es el tiempo en segundos del recorrido e por el flotador.

A = Área de la sección transversal.

Q = Caudal ecológico.