Mediciones hidrologicas en la dr03 senamhi cajamarca – la libertad Ing. FERNANDO RIVAS ALVARADO Hidrólogo de la DR03 SENAMHI

CONTENIDO INTRODUCCION RED OBSERVACIONAL HIDROLOGICA DE LA DR03 SENAMHI LAS MEDICIONES HIDROLOGICAS 4. AFOROS CON ADCP 5. CURVA ALTURA – GASTO 6. REPORTE HIDROLOGICO

1. INTRODUCCION El presente trabajo aborda de manera general el tema de los aforos con correntómetro y equipo ADCP, con la objetivo de medir la descarga que estas pasando por un determinado río, dicho trabajo ayuda a elaborar y/o ajustar las curvas de calibración (Curva Altura – Gasto). Por ultimo, estos trabajos ayudan a llevar un mejor monitoreo de los ríos.

2. RED DE OBSERVACION HIDROLOGICA EN LA DR03 SENAMHI En la Dirección Regional SENAMHI – Cajamarca y la Libertad se opera: . DR03 SENAMHI: 11 estaciones Hidrológicas. DR03 SENAMHI & GORE: 3 Estaciones Hidrológicas. Dr03 SENAMHI & MINEN: 1 Estación Hidrológica. DRE03 SENAMHI & PSI: 1 Estación Hidrológica.

3. LAS MEDICIONES HIDROLOGICAS Estan orientadas a la evaluación del recurso hídrico en cantidad y calidad para sus diferentes aprovechamientos y Gestión. Esta mediciones implican la utilización de equipos hidrológicos y técnicas hidrométricas. 3.1 Equipos Convencionales Correntómetro SIAF con varilla graduada para aforo con vadeo Correntómetro OTT con lastre de 25 Kg winche para aforo por suspensiòn

3.2 NUEVA GENERACION DE EQUIPOS HIDROLOGICOS EN LA DR03 SENAMHI

3.2 Los Aforos Aforo por vadeo Aforo con ADCP

4.0 AFOROS CON PERFILADORES ACUSTICOS DOPPLER (ADCP) Los equipos ADCP son ecosondas que permiten medir la velocidad del agua, determinar el perfil horizontal de velocidades en todo el ancho del rio en un tiempo real, utilizando un transductor ultrasónico cuyo principio físico es conocido como Doppler, que consiste en el cambio de frecuencia de una onda acústica al ser emitida o recibida por un objeto en movimiento. Este equipo utiliza esta variación de frecuencia entre la señal emitida y la señal reenviada por las partículas en suspensión, para calcular la velocidad y rapidez del agua. El equipo divide al río en numerosas celdas y calcula velocidad a diferentes profundidades

PERFILADORES ACÚSTICOS Fonte: USGS 9

ÁREAS NO MEDIDAS Draft + Blank Side Lobe

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 3m 0.2 Depth 0.2 0.1 Q ENSEMBLE = 1.5 m3/s S Q = 1.5 m3/s 1. Transecting River ADCP mounted over the side Boat pointed into flow to maintain slow, steady speed ADCP collects water velocity and boat velocity data 2. Underside View of Discharge Measurement The vessel starts acquiring data on one side of channel Too shallow to measure at starting edge Starting edge distance is 3m Missing portion will be estimated in WinRiver 2. ADCP Operation ADCP sends out acoustic pulses Acoustic Energy is reflected off particles in water column Signal received at ADCP is examined for Doppler shifts. Doppler Shift used to estimate the water velocity

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 9m 0.2 0.3 0.2 0.3 Depth 0.1 0.3 0.3 Q ENSEMBLE = 4.2 m3/s S Q = 5.7 m3/s 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 15m 0.2 0.1 0.3 0.4 0.5 Depth Q ENSEMBLE = 12.3 m3/s S Q = 18 m3/s

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 21m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 Depth 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 Q ENSEMBLE = 17.1 m3/s S Q = 35.1 m3/s 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 1. Velocity in Individual Depth Cells The return signal is range gated - individual depth cells Result - Velocity Profile (Velocity vs. Depth) 2. Bottom Track Some of the signal reaches the bottom and is reflected back Used to determine range to the bottom velocity of the bottom relative to the ADCP ( boat velocity) 3. Discharge Calculation 3 pieces of information use to calculate the Q for each profile 1. Velocity 2. Range to Bottom 3. Boat Velocity 0.2 0.2 0.3

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 27m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.8 Depth 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 Q ENSEMBLE = 21.6 m3/s S Q = 56.7 m3/s 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 Beams 30 Degree Offset between beams they Diverge and have a lager footprint as they get deeper 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 33m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.8 1.0 1.0 Depth 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.54 0.5 0.7 0.7 Q ENSEMBLE = 28.2 m3/s S Q = 84.9 m3/s 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 39m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 Depth 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 Q ENSEMBLE = 28.2 m3/s S Q = 113.1 m3/s 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 45m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.9 0.8 Depth 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8 0.8 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.7 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 Q ENSEMBLE = 23.1 m3/s S Q = 136.2 m3/s 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 51m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8 0.8 0.7 0.4 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.7 0.6 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 Q ENSEMBLE = 13.2 m3/s S Q = 149.4 m3/s 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.3 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP Distance = 57m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.4 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8 0.8 0.7 0.4 0.3 0.1 0.1 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.7 0.6 0.3 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 Q ENSEMBLE = 3.6 m3/s S Q = 153 m3/s 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.3 1. End of Transect WinRiver has accumulated the measured Q value To get total discharge - Estimate start and ending edge Q WinRiver sums for total Q 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

SIMULACION DE LA MEDIDA DEL CAUDAL CON ADCP 1. End of Transect WinRiver has accumulated the measured Q value To get total discharge - Estimate start and ending edge Q WinRiver sums for total Q

4.0 CURVA ALTURA - GASTO 22

5.0 REPORTE HIDROLÓGICO 23

Gracias por su atención ... Ing. FERNANDO RIVAS ALVARADO frivas@senamhi.gob.pe