Por que es importante medir el caudal de los ríos , en invierno y en verano?

Respuesta : Todos, ciudadanos en general y usuarios, en particular, queremos saber, especialmente en ciertas circunstancias, qué caudal circula por el río que discurre cerca de nuestras casas, que riega nuestros campos o del que bebemos cuando abrimos los grifos de nuestras viviendas.

En unas ocasiones nos interesa por defecto, cuando por causa de la sequía tememos no disponer de tan preciado recurso –el agua - , al que estamos tan habituados a su inmediata disponibilidad que no sabríamos vivir sin él en el día a día, o por exceso, cuando se producen avenidas.

La gestión de ambas situaciones requiere saber los caudales que circulan por nuestros ríos y canales para gestionarlos con eficiencia.

Estaciones de aforo, escalas, molinetes o dopplers, son herramientas imprescindibles en esta tarea, sobre la que nos asaltan algunas cuestiones que vamos a tratar de responder a continuación.

La pieza clave en la medición de caudales : las estaciones de aforo

Cuando accedemos al Sistema Automático de Información Hidrológica de la Cuenca del Ebro (SAIHEbro), donde podemos consultar los datos de niveles de agua en los cauces y sus caudales correspondientes en tiempo real o bien consultamos el anuario de aforos de la Dirección General del Agua (en colaboración con el CEDEX), estamos observando las mediciones y registros realizados en unas instalaciones situadas en los cauces.

Son las estaciones de aforo y actualmente, la Confederación del Ebro tiene 234 distribuidas estratégicamente por toda la Cuenca, la mayoría integradas en el SAIH.

La esencia de una estación de aforo es la escala (la solemos encontrar en la pared exterior), que debe ser fija y legible en todo momento.

Los datos de nivel o altura de la lámina de agua circulante que registra la estación de aforo siempre están referidos a la citada escala, por complejo que sea su sistema de medición.

A partir de los niveles que alcanza el agua, se obtiene el caudal.

Una estación de aforo clásica tiene un sistema mecánico de medición del nivel boya - contrapeso (a pesar de su antigüedad sigue siendo uno de los más utilizados por su fiabilidad y simplicidad), un limnígrafo (aparato que registra en un papel la evolución del nivel en el tiempo), un codificador, que transforma en señales eléctricas los niveles registrados, y un transmisor de datos en tiempo real (de media, cada 15 minutos) que abastece de información al Centro de proceso de Cuenca.

Una simple escala, puede proporcionar unos datos representativos del comportamiento y evolución de la corriente.

Eso sí, requiere que un operario realice la observación directa, a falta de sistemas de registro, al menos una vez al día.

Importante destacar que las estaciones de aforo son medidores de nivel, sólo miden el nivel del agua que está circulando en una sección determinada y su evolución en el tiempo y como nos explica Maria Luisa Moreno, jefa del Área de Hidrología y Cauces del Organismo, “lo que hacemos son estimaciones de los caudales que se supone que están circulando para cada uno de los niveles que medimos, mediante una fórmula o ley de equivalencia que denominamos curva de gasto”, que requiere ser calibrada periódicamente por su posible variación.

Tanto la ubicación como el diseño de las estaciones de aforo deben realizarse con extremo cuidado, teniendo en cuenta cualquier circunstancia que pudiera influir en el régimen del caudal que circula por su sección, es decir, en las velocidades y niveles del agua.

¿Cómo se obtienen los caudales que no medimos directamente?

Por medio de una curva de gasto.

Veamos cómo.

Ya hemos dicho que mediante la escala y las estaciones de aforo conocemos el nivel en una sección concreta, pero también nos interesa conocer el caudal (volumen de agua que circula por unidad de tiempo).

Para ello, es preciso que sepamos para cada estación la relación que existe entre el nivel (H), siempre referido a la escala, y el caudal (Q).

Esta relación es la que se conoce como “curva de gasto”, que es una representación gráfica que asocia ambos valores para cada sección del río.

Cada curva es única, puesto que no hay dos secciones iguales en un mismo río, ni hay dos cauces iguales.

Calibración de las estaciones de aforo.

Los aforos directos

Como ya hemos expuesto, la magnitud del caudal es siempre un valor calculado, es decir, que se obtiene a partir de otras magnitudes medidas, como la velocidad del agua, la sección mojada y, fundamentalmente, el nivel (calculándose el caudal mediante la correspondiente curva de gasto).

Ahora veremos en qué consisten los aforos directos que necesitamos para calibrar esas curvas.