Altura del Salto de Agua y Cálculo de Caudal en Diseño Hidráulico

Altura del Salto de Agua

Distancia vertical recorrida por una masa de agua desde un determinado nivel superior a otro inferior.

Tipos de Salto de Agua:

• Salto bruto (Hb): Salto total; su valor es igual a la diferencia de altura entre la lámina de agua en la toma y el nivel del río en un punto de descarga.
• Salto útil (Hu): Diferencia de altura entre el nivel de la lámina de agua de la cámara de carga y el desagüe de la turbina.
• Pérdidas de carga (Hp): Pérdida de altura efectiva debido a rozamientos en los diversos elementos de conducción y control del caudal.
• Salto neto (Hn): Salto empleado para el cálculo de la potencia de la turbina; su valor es la diferencia entre el salto útil y las pérdidas de carga.

Cálculo de Caudal

Volumen de agua por unidad de tiempo que atraviesa una superficie. A partir de él, podemos obtener:

Curvas de Caudal:

• Curva de caudales medios diarios de un año hidrológico tipo: Se obtiene calculando el promedio de los caudales de uno de los días del año.
• Curva de caudales medios clasificados: Se obtiene ordenando de mayor a menor los datos de la curva de caudales medios diarios, sabiendo el número de días en los que se supera un determinado caudal. Ésta permite obtener:
  • Caudal máximo (QM).
  • Caudal mínimo (Qm).
  • Caudal ecológico (Qsr):
    • No turbinable: Caudal que se deja pasar por el cauce del río para permitir el desarrollo normal de la flora y fauna.
    • Turbinable: Caudal que se deja pasar por la turbina para evitar la sequía del cauce.
  • Caudal de equipamiento (Qe): Caudal máximo que se puede turbinar (Qe = Qmedio – Qsr).
  • Caudal mínimo técnico (Qmt): Caudal turbinado proporcional al caudal de equipamiento (Qmt = K·Qe).
• Curva de caudales del año más seco.

Métodos de Medida de Caudal:

• Método del depósito: Se canaliza el agua y se vierte en un depósito de capacidad conocida, cronometrando el tiempo (pequeños arroyos o canales de riego).
• Método del vertedero: Se pasa el agua a través de un rebosadero de sección conocida, cuya forma suele ser rectangular o triangular (arroyos medianos).
• Método del flotador: Se mide el tiempo que tarda un flotador de madera en recorrer una distancia del cauce y su sección media (ríos fondo limpio, acequias canalizadas y corrientes con poca velocidad, y caudal medio/alto).
• Fórmula de Manning: Caudales elevados, tramos de cauce rectos y sección uniforme.