Determinación de los errores de Medición en Caudales

Introducción:

El método de sección velocidad es otro procedimiento más, usado para determinar el caudal puntual en un río, en un determinado momento; como tal, este valor solo nos dice el caudal que está pasando en ese preciso momento, pero por medios de métodos indirectos se puede determinar una serie de datos, en el cual podrán ser usados en un estudio de disponibilidad del recurso agua en una cuenca específica y así de este modo, determinar la probabilidad de ocurrencia de un valor dado expresado en la cuerva de duración de caudales.

Como es sabido cualquier valor medido posee un error relativo a la forma como fue determinado y es importante conocerlo para determinar la incertidumbre del valor hallado, determinado así el valor del dato.

En esta publicación mostrare el Error Absoluto y Relativo cometido al usar este método de medición, en posteriores publicaciones mostrare los errores de otros métodos usados.

Método se sección velocidad.

El procedimiento se basa en medir la velocidad del agua en determinadas secciones en un tramo dado del rio, como grandes “diferenciales” para luego ser sumados ponderadamente, este método es llamado grafico ponderado.

La determinación de las velocidades exacta se realiza con un molinete o equipo electromagnético, que mide la velocidad de la corriente en un punto dado; dependiendo del tamaño de causes se puede medir varias veces en una misma vertical y varias verticales en la sección del cauce. Se debe determinado un ancho que va a depender del tamaño del cauce y su condición.

La ecuación anterior se puede expresar de la siguiente forma para el método sección velocidad:

Determinación del error:

Para determinar el Error absoluto se va a emplear dos métodos tradicionalmente conocidos, el método de las derivadas parciales, donde expresa que el error total es la suma de los errores parciales y la regla de propagación de las incertidumbres.

Método de las derivadas parciales:

Pero:

Si aplicamos diferencial:

Luego:

Sustituyendo en II:

Unidades de las variables:

Error de las variables:

Método de Tipo B o regla de propagación de las incertidumbres:

Aplicando el método, tenemos:

Ejemplo del cálculo:

Los valores mostrados son reales medidos y determinados en campo.

Para el método de las derivadas parciales:

Error Relativo:

Para el método de regla de propagación de las incertidumbres:

Utilizando los mismos valores del ejemplo anterior:

Aplicando el criterio de distribución simétrica triangular y con un factor de ensanchamiento Ke = 2 correspondiente a un nivel de confianza del 95 %, aplicamos la ecuación (2)

Error Relativo:

Conclusiones:

Se determinó que los errores del método varían entre un 10 % y un 20 % dependiendo del tamaño del cauce.

Se puede aseverar que el método de sección velocidad en un método de relativa precisión, donde el mayor error cometido está en la determinación de las longitudes necesarias y el menor en las velocidades, pero eso va a depender del equipo empleado, destacado que el equipo empleado en esta ocasión es muy preciso 0,001 m/s.

Prácticamente los mayores errores los contiene la determinación de las variables L y H, con un 47 % y 51% respectivamente.

El método de sección velocidad en un método que requiere introducirse en el lecho del río, esto a merita tener todo el equipo necesario para realizar dicha labor, además de depender de las condiciones del momento para su determinación.

El tiempo empleado en el método es mayor en comparación con otros métodos y va a depender del tamaño del cauce; se determinó que en promedio se requiere de un hora para aplicar el método en un rio de tamaño mediano.

Referencias bibliográficas.

[1] Amisial Rojas, 1975, Disponibilidad de agua superficial. CIDIAT, Mérida, Venezuela.

[2] Duque R., Bandes T. 1983. Estadística aplicada a la hidrología. (Elaborado por CIDIAT). Mérida, Venezuela.

[3] Bertrand-krajewski J., Laplace D., 1997. Mesures en hydrologie urbaine et assainissement. Editions TEC & DOC, Paris, Francia. 91 – 109 pp.