Hidrometria e Hidráulica

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Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
 
 
 
 
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Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
CAPITULO 12 HIDROMETRÍA 
 
 
Toda actividad humana está ligada a la presencia del agua y por tanto no se puede 
concebir ningún tipo de desarrollo sin su presencia. Esto nos obliga a conocer los 
aspectos cualitativos y cuantitativos del agua, siendo necesario estudiar el 
régimen de los caudales de una corriente, en un periodo dado a fin de determinar 
que volúmenes son factibles de ser captados para una o varias explotaciones y 
además conocer su calidad. 
 
12.1. Historia de las primeras épocas en la medición de los gastos de agua 
y de la evolución de los medidores 
 
Babilonia fue la primera ciudad que tuvo un programa de riego. Las aguas del 
Éufrates y Tigris escurrían, alternativamente, de un cauce al otro, esto es, el agua 
escurría en una diferencia normal, una vez del Tigris al Éufrates y otra del Éufrates 
al Tigris, y así sucesivamente. La Torre de Babel, además de su bien conocido 
significado como templo, servía también como estación de aforo para la 
distribución de aguas. Esta técnica guarda un paralelo muy similar con la 
distribución del suministro de agua en el Ruhr y en Holanda. 
 
a) Surtidores romanos 
 
Un surtidor era un simple tubo de bronce de una sección transversal específica. 
Los surtidores para medir el agua se disponían bien sea en dígitos o en pulgadas. 
El dígito era la décimo sexta parte de un pie y la pulgada la doceava parte. Cada 
surtidor se calibraba por su diámetro o circunferencia o por el área de su sección 
transversal libre, de cualquiera de ellas se podía calcular su capacidad. Por casi 
medio siglo, hasta el año 313 a.C., los ciudadanos de Roma estaban satisfechos 
de lograr su abastecimiento de agua del río Tíber, de pozos y de manantiales. 
Como en nuestros tiempos, tales fuentes llegaron a ser enteramente insuficientes 
para las necesidades de una ciudad de rápido crecimiento y se construyó el 
primero de los grandes acueductos, el Appia que 40 años después fue seguido 
por el Anio Vetus y en los 3 siglos siguientes, por otros 7. 
 
b) Frontinus 
 
Comisionado de aguas de aquella época, por su devoción honesta a sus deberes, 
se le recuerda por los progresos obtenidos en esos remotos tiempos en la 
producción de tuberías metálicas, accesorios para tuberías, grifos, sifones 
invertidos, fuentes de ornato y baños. El museo de Nápoles exhibe tres pequeñas 
tuberías de bronce, que se cree que son surtidores genuinos, de 22.86 cm de 
longitud y 1.82 cm de diámetro. Se exigía que: 
 
• El surtidor se fijaba en un punto designado. 
• Los derechos de agua limitaban la cantidad de agua aprovechable y terminaban 
con la muerte del concesionario. 
• El ajuste de los orificios debía ser determinado por las autoridades. 
• Los surtidores debían ser de la forma, dimensión y material (bronce) prescritos 
y debían llevar el sello oficial de las autoridades. 
 
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Se debe recordar que estamos hablando de las obras de un pueblo muy práctico. 
Eran ingenieros por naturaleza, más que arquitectos u hombres de ciencia; 
aprendían más lo útil que lo escogido, prefiriendo lo que era bello en diseño o en 
tendencia. Comparativamente, sentían poca predilección en "perseguir la ciencia 
por el avance de la ciencia", mientras que procuraban, hasta el máximo de sus 
capacidades y en la forma más hábil para su día, ese "arte de dirigir los grandes 
recursos de fuerza de la naturaleza para el uso y conveniencia del hombre". 
 
Seguramente antes que los romanos, en el antiguo Perú entendieron de la 
importancia del agua, porque la trataron como un recurso prioritario en el sistema 
cuenca incluyendo los otros recursos. Solo debemos mencionar las obras de arte 
en ingeniería de las presas prehispánicas sobre los 4000 msnm que hasta la fecha 
están en funcionamiento como reto a la modernidad y que cuentan con un sistema 
de medición. 
 
"Si uno desea obtener un conocimiento amplio de la técnica de los medidores de agua, no 
se debe olvidar a la antigüedad, pero recordando siempre la modernidad". 
 
12.2. Conceptos 
 
12.2.1. Hidrometría 
 
Parte de la hidráulica encargada del estudio de la medición del agua. El caudal o 
descarga es la medida del volumen de agua que pasa por una sección transversal 
de un río en la unidad de tiempo. Su objetivo es correlacionar el nivel del agua con 
el caudal o gasto para obtener la curva de descarga o calibración (Altura - caudal). 
La medición se debe realizar en detalle para que permita determinar las 
alteraciones de las condiciones de escurrimiento (sección transversal, pendiente 
del eje hidráulico, rugosidad). Los aforos deben repetirse uniformemente a lo largo 
del intervalo comprendido entre el nivel mínimo y máximo. 
 
12.2.2. Conceptos sobre caudales 
 
El caudal, es el volumen por unidad de tiempo que pasa por una sección 
determinada y le corresponde un mismo valor para una misma lectura de mira en 
condiciones de sección estables, siendo recomendable que los aforos abarquen 
el mayor rango de lectura de mira (entre la mínima y máxima). A continuación, se 
presentan algunas definiciones de caudales. 
 
• Caudal instantáneo: Es el caudal que corresponde a una lectura de mira en un 
instante de tiempo (t), es decir, en el momento que se visualiza la lectura de 
mira. 
• Caudal medio diario: Es el caudal que corresponde al promedio de todos los 
caudales horarios en un día o el caudal obtenido a partir del promedio diario de 
las lecturas de mira observadas. 
• Caudal mínimo diario: Es el caudal que corresponde a la menor lectura de mira 
observada en el día. 
• Caudal máximo diario: Es el caudal que corresponde a la mayor lectura de mira 
observada en el día o en el caso de la misma lectura de una banda Limnigráfica 
corresponde al caudal máximo instantáneo del día. 
 
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• Caudal medio mensual: Es el promedio de todos los caudales medios diarios 
medidos en el mes. 
• Caudal máximo medio mensual: Es el mayor valor de los caudales medios 
diarios medidos en el mes. 
• Caudal máximo instantáneo mensual: Es el caudal mayor de los máximos 
instantáneos diarios. 
• Caudal mínimo medio mensual: Es el menor valor de los caudales obtenidos de 
cada uno de los días del mes. 
• Caudal medio anual: Es el promedio de los caudales medios mensuales. 
• Caudal máximo medio diario anual: Es el mayor valor de los máximos diarios 
mensuales o el mayor valor de los máximos medios diarios de todos los días 
del año. 
• Caudal máximo instantáneo anual: Corresponde al valor mayor de los caudales 
máximos instantáneos de todos los meses del año o conocido como caudal 
máximo maximorum, muy importante para el estudio de obras de defensa, 
avenidas y encausamiento de los ríos. 
• Caudal mínimo instantáneo anual: Es el caudal que corresponde al menor valor 
de los caudales mínimos instantáneos de todos los meses del año o conocido 
como caudal mínimo minimorum, muy importante para el estudio de sequías, 
uso de agua poblacional y centrales hidroeléctricas. 
 
12.2.3. Estación de aforos 
 
Es el lugar donde se ejecuta las diferentes operaciones que permitan medir el 
volumen de agua de una corriente que pasa en una unidad de tiempo. 
 
a) Estación de control de corrientes 
 
Es la sección que constituye un punto de control de la corriente y que tiene las 
características mínimas de estabilidad del cauce que permite realizar mediciones 
de nivel-caudal, sedimentos y calidad del agua en forma temporal o permanente 
con apoyo de instrumental (correntómetro) u otros métodos (químicos, varillas de 
calibración, isotópicos, etc.). 
 
b) Estación con estructura hidráulica 
 
Son obras que estabilizan la sección a fin de ajustarla a un modelo hidráulico que 
tiene un comportamiento en función a la carga o nivel, dependiendo si este modelo 
corresponda a un vertedero, un orificio o Medidor Parshall,en el cual el caudal que 
pasa por la sección depende de la longitud de la estructura y la diferencia de la 
carga dinámica teniendo generalmente su mayor utilidad en mediciones de aforos 
de pequeños caudales. 
 
12.3. Objetivos de la hidrometría 
 
Realizar mediciones y registros sistemáticos de niveles y caudales, así como la 
determinación de los elementos físicos y químicos, utilizando instrumentos o 
estructuras de medición que permitan conocer la variación del régimen del agua y 
su calidad en función del tiempo y el espacio, a fin de poder determinar los 
caudales aprovechables o críticos en los diferentes proyectos como son: 
 
 
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• Abastecimiento de agua para uso poblacional. 
• Proyectos de riego o ampliación de la frontera agrícola. 
• Construcción de obras hidráulicas. 
• Proyectos de defensa y encauzamiento de ríos. 
• Estudio de predicciones hidrológicas con fines de prevención ante inundaciones 
y/o sequías. 
• Transporte, recreación y turismo. 
 
12.4. Método de aforo 
 
El conocimiento de la relación de Escala-Gasto exige practicar una serie de aforos 
por algunos de los diversos métodos que se mencionan: 
 
• Método volumétrico: Consiste en descargar la corriente a un depósito 
impermeable de volumen conocido en la que se debe calcular el tiempo de 
llenado. Esta relación del volumen entre la unidad de tiempo representa la 
descarga. 
• Vertedero: Es un dispositivo hidráulico para medir preferentemente pequeños 
caudales. Consiste en interponer en el cauce una cortina para represar el agua 
y obligar a pasar por una escotadura u orificio practicado en la propia cortina. 
El gasto depende de la altura del agua sobre la cresta y el ancho del vertedor. 
• Medidor Parshall: Es un medidor hidráulico formado por dos muros 
convergentes y una garganta entre dos muros inclinados hacia abajo, cuya 
intersección con la entrada forma la cresta del medidor donde el caudal se mide 
en función a las alturas observadas antes y después de la cresta y la longitud 
de ella. Es recomendable para aforos de pequeños canales, ríos, drenes, etc. 
• Método químico: Consiste en incorporar a la corriente una relación de mezcla y 
luego de haberse diluido, se calcula la variación de la concentración con 
relación al volumen, no mide velocidad, ni sección, solo concentración de 
mezcla, es apropiado para corriente con caudales pequeños y turbulentos. 
• Método de sección y velocidad: Se determinan tramos de aforo, sección 
transversal de la corriente y velocidad por los diferentes métodos como son: 
Flotadores, molinetes, pendientes hidráulicos y otros como son los tubos de 
Venturi, Pitot, balances hidrométricos. 
 
12.5. Estaciones de aforo con molinete 
 
Es uno de los métodos más prácticos y económicos para aforar la corriente. Es 
utilizado en casi la totalidad de casos, con excepción de algunos que imposibilitan 
su uso. En este método se mide la velocidad que varía en un punto de una sección 
transversal y exige conocer la profundidad y velocidad para cada tramo de la 
sección; es necesario un medio que permita trasladar a la persona que ejecuta el 
aforo, equipo y ayudante de un tramo a otro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 136. Estaciones de aforo con molinete 
 
Fuente: SENAMHI citado en Gómez (1990). 
 
Figura 137. Estaciones de aforo con molinete y limnímetros 
 
Fuente: Gómez (1990). 
 
12.6. Clasificación de la estación de aforo 
 
De acuerdo con el medio para cruzar la corriente al hacer los aforos se tiene la 
siguiente clasificación: 
 
• Estación de Vadeo o Vado: El aforador puede ingresar fácilmente a la corriente, 
porque tiene poca profundidad y la velocidad de la corriente no hace peligrar la 
seguridad del aforador. 
• Estación de Puente: Son para corriente de sección estable de baja velocidad y 
que permite maniobrar, en un puente o pasarela un aforo por suspensión. 
• Estación de Cable y Canastilla: Son aquellas que tienen una infraestructura 
implementada en un huaro a fin de ejecutar la acción de aforo por suspensión. 
• Estación de Bote o Canoa: Aplicable para corriente muy ancha y de poca 
velocidad, que permita deslizarse por la corriente ejecutando la acción de 
aforos, guiados por una alineación topográfica. 
 
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Figura 138. Estación de cable, canastilla o carro huaro 
 
Fuente: Graff y Dumas (1972). 
 
12.6.1. Tipos de estación de aforo con molinete 
 
Se refiere al instrumento e implementación con que cuenta la estación 
hidrométrica dependiendo de su importancia estratégica y del aporte económico 
con que cuente para programar un conjunto de mediciones en un periodo 
significativo. 
 
a) Escala simple o limnimétrica 
 
Es de carácter provisional. Permite medir las variaciones diarias de los niveles del 
río por lo menos cuatro veces al día. En épocas de avenida se obtiene dicha 
medición dejando una marca de pintura de cal o yeso al día en una de las 
márgenes. 
 
Figura 139. Escala simple o limnimétrica 
 
Fuente: Gómez (1990). 
 
 
 
 
 
 
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Dentro de las características de la instalación se tiene lo siguiente: 
 
• El limnímetro puede ser entero o escalonado en trazos, pero siempre 
desmontable. 
• El uso de la mira debe estar a un metro debajo del nivel mínimo y la cabeza a 
un metro encima de la crecida procurando que no se produzcan cambios en el 
nivel debiendo estar protegidos y anclados en estructuras macizas. 
• El limnímetro debe ser paralelo a la corriente de modo que no altere el flujo 
medido. 
• El limnímetro debe ubicarse en zona de aguas quietas permitiendo la fácil 
lectura con variaciones de no más de un centímetro. 
• El limnímetro debe contener números sencillos y grandes, de preferencia en 
relieve, en colores vivos y firmes, en el caso de ser proporcional las divisiones 
deberán hacerse con alambre galvanizado dividida en porciones, las que luego 
se bañarán con pintura resistente a la humedad. En el caso de ser mira de fierro 
deberán contener pinturas anticorrosivas. 
• Las miras deben instalarse en el lugar más bajo del cauce o en todo caso hacer 
un corte en el lecho y al margen de la corriente a fin de tener aguas quietas, 
libre de remolinos u otras alteraciones, con el cero de la escala muy por debajo 
del nivel mínimo a fin de no registrar lecturas negativas. 
 
Figura 140. Estación Limnimétrica 
 
Fuente: Graff y Dumas (1972). 
 
b) Estaciones Limnigráficas 
 
Suelen instalarse en ríos principales donde la importancia del cauce no permita 
encausamientos ni construcción de obras hidráulicas, debiendo mantenerse una 
coincidencia entre el nivel de la escala de la mira y el limnígrafo con el objetivo de 
estudiar a fondo la conducta del río en función del tiempo. 
 
 
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Figura 141. Estaciones Limnigráficas 
 
Fuente: Gómez (1990). 
Figura 142. Estaciones Limnigráficas 
 
Fuente: Gómez (1990). 
 
La instalación de un limnígrafo puede ser en la misma margen del río o fuera de 
ella, dependiendo si esta es de toma directa o indirecta; con poza, tubo de 
concreto o mampostería, dependiendo de las características hidráulicas del río y 
de la disponibilidad económica con que se cuenta. Debe hacerse necesariamente 
un levantamiento topográfico antes de la construcción de la estación y su diseño, 
dependiendo si es con flotadores o manométrica, teniéndose en cuenta en cada 
uno que la sección sea estable. En el Perú, el instrumental más utilizado es el 
STEVENS Tipo A35 y A35B, así como el limnígrafo OTT X. Las partes de una 
estación Limnigráfica son: 
 
 
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• La caseta: Es el lugar de abrigo y protección del instrumental llamado 
limnígrafo. 
• Limnígrafo: Instrumento que permite graficar la variación de los niveles en 
función del tiempo, consta generalmentede: tambor, sistema de engranajes, 
relojería, huzillo con rosca donde se incorpora el cursor de la pluma, polea del 
flotador, cursor de la pluma y otros mecanismos de ajuste. 
 
Estas partes pueden variar en los instrumentales modernos de tipo telemático. 
 
• Poza: Puede ser de concreto o tubo de fierro que permite tener aguas quietas 
a fin de que el flotador del limnígrafo no tenga oscilaciones bruscas. Esta poza 
puede ser de comunicación directa o indirecta. 
• Tubo de comunicación: Que permita comunicar el agua del río con la poza 
siendo aplicable en comunicación directa. 
• Mira: La que puede estar ubicada dentro de la poza siendo su función el calibrar 
el nivel que marca esta mira con el limnígrafo. 
 
Figura 143. Partes de una estación Limnigráfica 
 
Fuente: Gómez (1990). 
 
Dentro de las operaciones del limnígrafo son las siguientes: 
 
• Cambios periódicos de las hojas de registros cada semana o mes. 
• Chequeo de la punta o pluma impresora, teniendo cuidado que el trazo de la 
línea sea visible y uniforme teniéndose presente siempre que el gráfico del 
limnígrafo no sustituye a la lectura de mira y que estas últimas deben de 
tomarse con una frecuencia necesaria para comprobar el buen funcionamiento 
del limnígrafo. 
• Poner en hora y dar cuerda al reloj (requisito importante del limnígrafo). 
Chequear que el nivel de la mira con el limnígrafo sea igual y no mayor de un 
centímetro de diferencia entre ambos, en caso contrario se debe proceder a la 
limpieza de la poza. 
• Dejar constancia inscrita en la hoja del limnígrafo de cualquier anomalía en el 
funcionamiento o chequeando los contactos y la cinta magnética en 
instrumentales magnéticos o electrónicos. 
 
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• Se debe chequear el buen funcionamiento de la escala adaptada que 
gradualmente es de 1:20 o 1:10 a fin de poder apreciar perfectamente los 
centímetros. 
 
Su mantenimiento del limnígrafo es el siguiente: 
 
• Limpiando y aceitando el sistema de relojería y engranaje. 
• Chequeando que la poza del limnígrafo no este sedimentada. 
• Verificando el buen funcionamiento del aparato, haciéndole un acopio de 
anotaciones que ayuden a interpretar correctamente los datos o informaciones 
de cualquier anomalía en forma rápida a la oficina central. 
 
Es importante mencionar que, en el reverso de cada hoja debe colocarse los 
siguientes datos: 
 
• Nombre de la estación. 
• Cauce al que pertenece. 
• Nombre del observador. 
• Fecha y hora de colocación de la hoja. 
• Lectura de mira correspondiente a la fecha. 
• Fecha y hora del retiro de la hoja. 
• Lectura de mira correspondiente a dicha fecha. 
 
En la parte que no corresponde al trazo de la línea de los niveles debe anotarse 
cualquier anomalía de la estación, la hora y fecha de su corrección. Cambios de 
escala, si trabaja en eje simple o reversible. 
 
i) Evaluación de los registros limnigráficos 
 
• Debe chequearse si el inicio y término del registro en la banda Limnigráfica 
coinciden con el nivel y la hora de la lectura de mira y con lo señalado en el 
reverso de la misma hoja. 
• En el caso de que exista un error en la lectura, se debe señalar el motivo de 
este error a fin de que la oficina central pueda interpretarlo y corregir el error. 
 
ii) Verificación Preliminar de Niveles 
 
La verificación preliminar de los valores de niveles del agua está relacionada a los 
siguientes aspectos: 
 
• Analizar la continuidad de las fases hidrológicas a través de la verificación de 
los niveles de un mes a otro, con el objeto de estudiar dicha continuidad entre 
los ascensos y descensos de niveles. 
• Los valores de la lectura de mira que resultan sospechosos deberán ser 
señalados con barras rojas o anotaciones resaltantes a fin de tenerlos en 
cuenta en la verificación de caudales. 
• Los valores máximos de la lectura de mira deberán ser enmarcados en color 
azul a fin de tenerlos en cuenta en el cálculo de los caudales máximos 
instantáneos. 
 
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• Verificación de diagramas o bandas limnigráficas teniendo en cuenta lo 
siguiente: Son anotaciones realizadas por el operador en el inicio y extracción 
de la banda del limnígrafo para identificar los posibles errores que se hayan 
cometido; y comparar los niveles de la banda Limnigráfica con los niveles 
anotados para las lecturas de mira en las horas correspondientes. 
 
c) Limnígrafo digital 
 
El funcionamiento obedece al mismo principio que los limnígrafos convencionales 
con relación a la variación de niveles como el flotador y de pesada. Solo que la 
aguja graficadora se transforma en un punto de abrir y cerrar el contacto en cada 
variación de un centímetro de nivel que se grava en una cinta o disco magnético, 
quedando almacenado o transmitiendo a otro sistema a través de sensores 
sateliticos que permiten captar la información en tiempo instantáneo a fin de 
favorecer los trabajos de previsión, ajuste o calibración de los modelos 
hidrológicos que permitan una adecuada decisión en eventos hidrológicos 
extremos (sequías, avenidas). Solo tiene el inconveniente de un alto costo y la 
exigencia de mantenimiento permanente a fin de controlar y calibrar el 
instrumental. 
 
12.6.2. Partes que consta una estación hidrométrica 
 
Se refiere a las partes de una estación hidrométrica que emplea el método de 
velocidad y sección y está constituida por un tramo del cauce llamado tramo de 
aforo y es donde se practican todas las operaciones para la medición del caudal y 
la otra parte que está constituida por el equipo o instrumental. 
 
Figura 144. Estación Hidrométrica completa 
 
Fuente: Gómez y Pareja (1987). 
 
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Figura 145. Estación Hidrométrica en el río Tambo 
 
Fuente: SENAMHI citado Gómez (1990). 
 
a) Tramo de aforo 
 
• Sección de aforo: Sección donde se efectúan los aforos. 
• Estructura de aforo: Se aprovechan para hacer las maniobras de medición y 
que pueden ser un puente o estructuras específicamente diseñadas para 
dichos objetivos. 
• Sección de control: Que corresponde a un borde natural o artificial que se 
establece en el cauce a fin de regular la relación mira-caudal. 
• Obras específicas: Para obtener un tramo de aguas quietas para la instalación 
de una mira o limnígrafo. 
 
b) Equipo e instrumental 
 
Constituye todos los otros elementos de apoyo que permitan ejecutar los aforos: 
 
• Equipo de apoyo: Corresponde al carro huaro, lastre y otros accesorios donde 
el observador se establece para hacer la medición. 
• Instrumental: Corresponde a los instrumentos que permiten determinar los 
caudales líquidos y sólidos, así como su variación en el tiempo y estos son: (i) 
mira o reglilla, son reglas graduadas que permiten medir las variaciones del 
nivel de la superficie de agua en una corriente, colocado en una parte visible y 
que tenga el mismo nivel que la corriente; (ii) limnígrafo, instrumento que grafica 
los niveles del río; (iii) correntómetro, mide la velocidad del agua en un punto; 
(iv) equipo de sondeo, constituido por una varilla graduada, lastre, plomada y 
wincha que permite la medición de la profundidad por vadeo o suspensión; (v) 
cronómetro, permite la medición del tiempo; (vi) muestreador de sedimentos, 
permite determinar la cantidad de sedimentos que hay en un metro cúbico; (vii) 
tomador de muestras de agua, permite obtener muestras de agua a fin de ser 
utilizadas en el laboratorio para el análisis de calidad de agua con fines de riego 
o de uso poblacional. 
 
 
 
 
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c) Escala 
 
• Escala directa: Son reglas graduadas que se instalan en las corrientes para 
medir las variaciones de los niveles del agua y estas deben tener una longitud 
suficiente para registrar todas las fluctuaciones del nivel, desde el gasto cero o 
nulo hasta los caudales máximos. Pueden estar construidas por diferentes 
materiales como:madera, fierro, concreto, etc. 
• Escala indirecta: Son instalaciones donde la escala graduada se encuentra 
fuera de la corriente e implementada con un dispositivo montado sobre una 
varilla, cinta o cadena que facilita el contacto con la superficie del agua; 
necesariamente exige un buen funcionamiento e invariabilidad del cero de la 
mira con relación a la escala indirecta. 
• Escala de gancho: Regla o varilla graduada que en la parte inferior lleva un 
gancho con la punta hacia arriba y que se desliza entre guías fijas o un tablero 
en el cual se encuentra marcado con índice; este señala sobre las graduaciones 
de la cinta la lectura correspondiente al nivel del agua. Solo se usa en aguas 
tranquilas. 
• Escala de pesa: Cinta o cadena prevista de una pieza cilíndrica pesada y un 
dispositivo que permite soltar o recoger la cadena en los extremos 
(respectivamente) la cual se apoya en una polea. La cadena está graduada y 
pasa frente a un índice que sirve para señalar la lectura correspondiente a la 
elevación de la base de la pesa, este se restará de la lectura desde la posición 
inicial de la pesa (arriba) hasta que tope con la lámina de agua. 
• Escala de flotador: Cable o cadena que lleva en los extremos un flotador y un 
contrapeso apoyado en uno o 2 poleas para que sus extremos queden 
verticales. El flotador ascenderá a medida que suba el nivel del agua, este 
ascenso o descenso se registrará en un índice, cable, cadena o en una banda 
registradora de un instrumental llamado limnígrafo, que permite obtener un 
registro continuo de las variaciones del nivel pero que no elimina la presencia 
del observador. 
 
12.6.3. Planificación 
 
Al elegir el lugar de la sección de aforos, se efectuarán los levantamientos 
topográficos de los elementos de la estación y estos son: 
 
• Situación: En un croquis o plano se indicará las corrientes principales, 
poblaciones, vías, accesos, etc., a escalas de 1:100 000 a 1:500 000. 
• Plano de conjunto: Este consiste en el levantamiento de un tramo del cauce 
igual a 6 veces su ancho, donde se indicará el eje del cauce, las líneas que 
limitan el lecho de estiaje y el nivel del agua máximo, las líneas de sección de 
control de escala y de aforos, dibujados a escala 1:1000 a 1:2000. Además, se 
incluirá el perfil longitudinal del cauce con perfiles del terreno de aguas máximas 
y estiaje a escala vertical de 1:100 a 1:500 y la horizontal de 1:1000 a 1:2000. 
Se debe indicar la localización más conveniente para el limnígrafo. 
• Secciones: En el plano deberán dibujarse las secciones transversales más 
importantes del cauce, como son la de escala, aforos y de control, incluyendo 
los niveles máximos y mínimos e indicando los materiales que constituyen el 
lecho; y los márgenes de la sección se dibujarán a escala 1:100 a 1: 500. 
 
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• Referencia: El plano de referencia deberá señalar puntos fijos indicando 
poblaciones, infraestructura, caminos y otros puntos de importancia próxima a 
la sección. Deberá indicarse el Bench Marck (BM) referido al nivel del mar, 
preferentemente con su cota ubicada en una zona sobresaliente, estable y fija. 
• Cotas: Todos los levantamientos se referirán al BM anotando su descripción y 
referencia en el plano. 
 
12.6.4. Descripción de la estación 
 
Aprobados los planos, se remitirán al campo para la instalación y construcción de 
la estación y posteriormente deberán señalarse los cambios ejecutados durante la 
construcción formulando la descripción de la estación: 
 
• Nombre del río, cuenca, distrito, departamento, altura, altitud, longitud, área de 
la cuenca, objetivo de la estación, características hídricas (caudal, velocidad, 
área, color en el momento de la instalación, dibujo de la sección). 
• Instalador, aforador, tramo de aforos, control, sección de aforo, estructuras para 
aforar, lectura de mira (mínima, máxima), lectura de mira de gasto nulo, BM 
instrumental, si tiene limnígrafo, limnímetro u otros (marca, tipo, código, año). 
Acceso de la estación, poza, escala y otros. 
• Acceso a la estación, personal responsable a partir de la fecha, puesto policial, 
alcaldía, autoridades existentes, observaciones (todo aquello que sirva como 
partida de nacimiento de la estación). Esta descripción debe quedar en registro 
en la oficina regional y una copia debe quedar con el observador y con la 
biblioteca o escuela del lugar. 
 
12.6.5. Instrucciones 
 
a) Para los observadores de mira Limnimétrica 
 
Formas de hacer la lectura: 
 
• Las lecturas de mira deben medirse todos los días, incluyendo feriados. 
• El observador debe situarse frente a la mira a fin de reconocer bien el nivel del 
agua y debe tener en la lectura una precisión de ± 1 cm. 
• Cuando el agua tiene oscilaciones debe observarse la amplitud del movimiento 
y anotar el valor medio, si existiera causa transitoria que lo origina se debe 
esperar que desaparezca esta perturbación para hacer la lectura. Si en la mira 
existen adherencia de materiales flotantes, estos deben alejarse antes de 
efectuar la lectura. 
 
Formas de anotar: 
 
• No se debe confiar en la memoria ni hacer anotaciones en papeles sueltos, 
deberá hacerlo en la libreta que lleva consigo. 
• La lectura se anotará en centímetros y en el caso que no se efectúe por olvido 
u otros problemas, deberá indicarse la hora anotando en las observaciones el 
problema sucedido. 
• Cuando se hacen dos lecturas de mira, se anotará en cuál de ellas se ha leído, 
utilizando el espacio de observaciones. 
 
321 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
• Si los niveles son inferiores al cero de la mira, la medición se hará hasta abajo 
anteponiendo el signo menos. 
• En los eventos extraordinarios relacionados a la lectura de mira, deberán 
anotarse indicando las observaciones. Ejemplo: Leer el nivel máximo indicando 
la probable ocurrencia; leer el nivel del agua estancada anotando el problema. 
• Si existe inversión del sentido de flujo o de aguas muertas debe anotarse el 
sentido o el porqué del estancamiento. 
• Las anotaciones de la libreta deben pasarse directamente a las planillas de 
registro. 
• En el caso de un suceso extraordinario de avenidas, desbordes u otros 
relacionados a la lectura de mira, estas se anotarán en la libreta indicando la 
hora y el posible caudal, estas lecturas también deben traspasarse a la planilla. 
 
Recomendación: 
 
Debemos recordar que el trabajo es simple, pero que exige responsabilidad y 
cuidado por su importancia para calibrar el limnígrafo o para utilizar esta 
información para obtener las descargas en los días no aforados a través de la 
curva mira-caudal. 
 
Irregularidades en las observaciones: 
 
• Las lecturas de mira no deben interrumpirse por ningún motivo, en caso de 
fuerza mayor dejará un reemplazo dejando constancia en la libreta y en las 
planillas de este hecho. 
• Cuando por olvido o fuerza mayor no se haga la lectura, no debe estimarse el 
valor, se anotará la lectura en otra hora, en caso de no hacerse varias lecturas 
los espacios deberán quedar en blanco. 
• Si la lectura de mira no fuera posible de medir por sucesos extraordinarios que 
destruya la mira el observador instalará una mira de emergencia anotando los 
hechos. 
 
Destino de las anotaciones: 
 
• El observador deberá chequear que las observaciones del registro coincidan 
plenamente con la libreta. 
• Esta última deberá ser recogida por el inspector de campo. 
 
Mantenimiento de las miras: 
 
• El observador limpiará la mira eliminando los obstáculos que impiden su lectura. 
• Si las divisorias de la mira están poco legibles, dañadas o han cambiado de 
posición, el observador deberá informar en el registro y al inspector de campo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
322 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
b) Para el limnígrafo 
 
Sobre la banda: 
 
• El observador en su libreta debe dejar constancia de la fecha y hora de cambio 
de gráfico, novedades y eventos que interesenen el caso. 
• Los gráficos de recambio próximo deben permanecer algunos días antes en la 
caseta del limnígrafo para que adquiera la humedad ambiental. 
• Las hojas de registro tienen valor documental y no deben doblarse. 
 
En el caso de que el registrador sea una cinta o disco magnético, las anotaciones 
y observaciones importantes se harán en la planilla de las lecturas de mira y 
también en el estuche del disco o cinta magnética debidamente codificado. 
 
Sobre el cambio de banda y atención del limnígrafo: 
 
• Antes de cambiar la banda Limnigráfica, debe leerse el nivel de la mira y 
anotarse junto con la fecha y la hora sobre la gráfica. 
• Al retiro de la banda Limnigráfica deberá anotarse la fecha, de igual manera se 
hará en la colocación de la misma gráfica, indicando la hora y recargando la 
tinta a la plumilla y dando cuerda al sistema de relojería. 
• Antes de retirarse del lugar, se volverá hacer una lectura de mira anotando la 
fecha, hora y nombre en la banda ya colocada. 
• Las inspecciones se harán a intervalos señalados por las instrucciones de la 
libreta, indicando en estas inspecciones la fecha, hora y nombre haciendo 
además una marca con la plumilla. 
 
Concordancia entre la mira y el limnígrafo: 
 
• Las hojas de registro tienen valor documental y no deben doblarse. 
• Debe verificarse constantemente la comunicación entre el pozo del limnígrafo 
y el pozo de agua comparando la lectura de mira con la lectura del nivel en el 
papel de la banda Limnigráfica. 
• La diferencia entre la lectura de la banda Limnigráfica y la mira debe tener una 
precisión de 1 cm, si arroja mayor diferencia debe descartarse la posibilidad de 
un error. 
• Estas diferencias se deben a la obstrucción de los caños de comunicación con 
la poza o a la sedimentación de la poza. 
• Los mismos principios funcionan en el caso de cinta o disco magnético. 
 
Irregularidades en las observaciones: 
 
• Los registros limnigráficos deben tener continuidad, en caso de ser 
interrumpidos se anotarán las dificultades encontradas y harán más frecuentes 
las lecturas de mira. 
 
 
 
 
 
323 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Mantenimiento del instrumental: 
 
• El mantenimiento de la mira se hará quitando los obstáculos de lectura y 
repintando la mira considerando los puntos fijos de referencia. 
• Cuando el limnígrafo está dañado o presenta problemas que afectan el 
funcionamiento y el observador no puede resolver por sus medios entonces 
dejará constancia de ello para dar cuenta a la comisión de supervisión. 
• El observador engrasará el sistema, pintará la caseta, cambiará la planilla y 
otros que en su medio permita dar mantenimiento al instrumental. 
• Las operaciones de funcionamiento y mantenimiento deben seguir las 
instrucciones del fabricante, los que se mantendrán en el lugar señalado por el 
inspector de campo. 
• En el caso de utilizar instrumental digital, se debe tener cuidado en el recambio 
del deshumedecedor y las baterías. 
 
c) Para la inspección de estaciones hidrométrica 
 
A continuación, se presenta una tabla que puede servir de apoyo en la inspección 
de una estación hidrométrica. 
 
Tabla 107. Alcances para una inspección en una estación hidrométrica 
Nombre de la estación Código 
Río Localidad 
Nombre del observador 
Evaluación de la libreta Completa Incompleta Dudosa Falsa 
Pago del Observador 
(Indicar si hay adeudo) 
 Fecha de pago 
Información retirada (Indicar parámetros, cantidad, ficha, etc.). 
Información enviada 
(Indicar qué es lo que envió el observador, cuándo, con quién y qué 
parámetros). 
Materiales faltantes 
Materiales faltantes sobre las libretas, hojas de registro, bandas (Indicar 
modelos, tipos, marcas, etc.), tinta, papel carbón, lápiz, etc. 
Trabajos efectuados (Indicar los trabajos efectuados, tiempo utilizado, gasto realizado, personal 
utilizado, herramientas utilizadas, limitaciones encontradas). 
Instrumental 
(Señalar el estado del instrumental, mantenimientos y reparaciones 
efectuadas, señalar las fallas existentes e indicar las reparaciones y 
mantenimientos pendientes, causas posibles de estas fallas). 
Trabajos pendientes 
(Señalar entre los trabajos pendientes en la estación y el instrumental y 
señalar su posible falla y su factible solución, así como el costo apreciable). 
Mediciones 
(Señalar las mediciones efectuadas en la mira, limnígrafos, aforos, 
muestras de agua. Inventario, también señalar el inventario de las planillas, 
bandas, registros, repuestos, etc.). 
Calificación de la estación 
(apreciación del inspector en 
cuanto al estado actual de la 
estación del instrumental del 
trabajo del observador, de las 
mediciones, de los registros) 
Muy bueno 
(MB) 
Bueno (B) Regular (R) Malo (M) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
324 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
d) Consideraciones para una evaluación de estaciones hidrométrica 
 
Tabla 108. Consideraciones para una evaluación de estaciones hidrométricas 
Estación Altitud 
Departamento Distrito / Localidad 
Provincia Coordenadas 
Latitud Longitud 
 
Río Afluente del 
Cuenca Alimentado por 
Días de viaje desde el lugar de procedencia 
Itinerario seguido 
Medios de locomoción 
Medios de Comunicación Correo Radio Telefono Fax 
Fecha de iniciación de la instalación 
Fecha de Finalización de la instalación 
Fecha de inicio de las observaciones 
Ingeniero a cargo de la instalación 
Nombre del observador Domicilio del observador 
Nombre del ayudante Domicilio del ayudante 
Fecha que empieza a 
trabajar 
 Haber mensual 
Existencia de puesto 
policial 
 Referencia sobre el 
observador 
 
Sistema de aforos 
Régimen de las aguas 
Uso de estas 
Objeto de la estación 
Condición del cauce 
Tramo de aforos 
Sección de aforos 
Estructura para aforar 
 
e) Consideraciones para el uso del correntómetro y del Lignígrafo 
 
CORRENTÓMETRO: 
Marca:...................Tipo:..................Número:................................... 
Lastre:..................Hélice:................Engranajes:............................... 
Tabla de velocidades:..............Fecha de última calibración:....................... 
ESCALA: 
Lectura correspondiente al gasto nulo:.................................................. 
Elevación del 0 de la escala:................................................................ 
Bancos de nivel (Bench Marck):............................................................. 
LIMNIGRAFO: 
Marca:....................Tipo:....................Número:................................. 
Polea:..........................Eje reversible:.............................................. 
Apreciación general de la estación:........................................................ 
Pozo o tubo:................................................................................... 
Conducto:...................................................................................... 
Cauce:.......................................................................................... 
Acceso a la estación:......................................................................... 
Notas complementarias:..................................................................... 
Observaciones Generales: 
Todo aquello que se crea de importancia en el diagnóstico de la estación o eventos 
extraordinarios sucedidos (como robo u otros daños en la estación). 
Hora y fecha de la inspección. 
Firma del inspector y el observador. 
Siempre acompañar un croquis de la ubicación de la estación con respecto a un punto conocido 
(carretera, pueblo, etc.). 
 
325 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
A continuación, se muestran algunas consideraciones adicionales para operar una 
estación hidrométrica. 
 
Tabla 109. Notas de tiempo para observaciones hidrométricas 
Nº Tipo de observación Hidrométrica 
Tiempo empleado en cada 
operación (minutos) 
1 Medición de nivel y mantenimiento corrientede la mira y de la escalera de acceso. 15 
2 Cambio del diagrama del limnígrafo control y limpieza corriente del pozo y de la tubería del limnígrafo. 30 
3 Medición de la temperatura del agua. 10 
4 Medición de la temperatura del aire. 5 
5 Muestra de agua para suspensiones o análisis químico. 5 
6 Filtración de una muestra de agua de 1 litro, desecación y 
empaque de sedimento acumulado. 
15 
7 
Aforos: 
20 • Preparación y revisión del equipo. 
• Ejecución de sondaje ida y vuelta en una vertical. 3 
• Medición de la velocidad de la corriente en un punto 
de una vertical. 
3 
• Medición de la velocidad de la corriente con 
flotadores – para cada flotador. 5 
• Limpieza y conservación del equipo. 20 
8 
Transporte del observador (ida y vuelta): 
• A pie – cada 100m. 1.5 
• En bote sin motor – cada 100m. 2 
• En bote con motor – cada 300 m. 1 
9 Transmisión telefónica de los datos. 30 
Fuente: Servicio Colombiano de Meteorología e Hidrología [SCMH] (1971). 
 
12.7. Medición del caudal 
 
La medición de la velocidad de la corriente y profundidad de los vértices de la 
sección pueden determinarse con ayuda del instrumental (correntómetro, wincha, 
lastre, ecosonda, etc.) en una estación de aforo que depende del lugar escogido 
adecuadamente para la medición. Pero existen casos en que el instrumental no 
trabaja en la corriente, como en grandes crecidas o que esté malogrado o no existe 
y resulta necesario realizar mediciones indirectas de evaluación del caudal, por 
tanto, las mediciones son directas o indirectas. 
 
a) Medición directa 
 
Se realizan con instrumento, correntómetro lastre, ecosonda y con ayuda de una 
infraestructura de apoyo o cuando se utiliza aforos químicos o isótopos o de 
medición de la velocidad con varillas en pequeñas corrientes. 
 
b) Medición directa con correntómetro 
 
Corresponde a una serie de procedimientos que deben ejecutarse con criterios y 
orden, anotando todas las observaciones posibles de la corriente y los sucesos 
durante el aforo, a fin de obtener un buen resultado. 
 
 
 
 
 
 
326 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
12.7.1. Selección del lugar o tramo de aforo 
 
El tramo de aforos debe ser accesible y permitir la fácil instalación, además debe 
contar con personal que se encargue de la observación y con preferencia en el 
lugar donde se necesita conocer el régimen de la corriente. El tramo del río debe 
ser recto en unos 50 a 100 m aguas arriba y aguas abajo de la sección de aforo; 
mientras que, en los ríos de la selva de 500 a 1000 m. Las líneas de corriente de 
velocidad deben ser paralelas formando un ángulo recto con la sección 
transversal. La sección de aforo debe ser lo más estable posible y debe estar lo 
suficientemente alejada de una confluencia con otro río o de los efectos de la 
marea. El lecho del río no debe contener materiales en desecho, plantas u otros 
que alteren la medición. La sección deberá ser preferentemente en forma de “V” 
con talud inclinados que se abren desde el centro del cauce hacia ambos lados a 
fin de poder medir los caudales pequeños y mayores. 
 
Deberá aprovecharse cualquier estructura que sirva de viaducto para cruzar la 
corriente examinando que esta no afecte las mediciones. En todo caso, se debe 
elegir un cauce estrecho a fin de que la estructura a construir no resulte costosa. 
Se deberá tener cuidado al elegir dentro del tramo las tres secciones principales 
que son las secciones de escala, de aforo y de control para tener mayor precisión 
de los datos y eficiencia. 
 
Difícilmente se encuentra con un lugar que idealice las condiciones anteriores, 
pero siempre se tendrá en cuenta que el emplazamiento escogido cuente con el 
mayor número de los puntos indicados, libre de remanso, que evalúe el régimen 
de la corriente de forma rápida, económica y con datos suficientemente precisos. 
 
12.7.2. Medición de la sección transversal 
 
La medición de una sección consiste en determinar el ancho y la profundidad del 
punto del control y para ello se requiere de un equipo mínimo como son: 
 
• Una wincha o cinta graduada o hilo de distancias que permite conocer el ancho 
de una sección. 
• Una varilla graduada de 2 m o una plomada o lastre unido a un alambre acerado 
que está ligado a un tambor graduado que permite la medición de las 
profundidades (vadeo). 
• Ecosonda que permite determinar las profundidades a través de un sistema de 
registrador de banda continúa (suspensión). 
• Infraestructura, puente, huaro o botes que permitan realizar la acción de medir 
la profundidad (suspensión). 
• Equipo topográfico, nivel, teodolito, brújula que permitan determinar ángulos y 
distancias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
327 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Figura 146. Sección transversal de un río con los emplazamientos de los puntos de medición 
 
Fuente: Chereque (1989). 
 
Selección de verticales: 
 
Depende de la precisión de la medición de los caudales. A mayor número de 
verticales que midan la profundidad y velocidad, los aforos tendrán mayor 
precisión. El intervalo entre dos sondeos variará con la altura de la sección y la 
irregularidad del fondo, si la sección es ancha y de profundidades uniformes las 
medidas serán más espaciadas que en secciones angostas y de profundidad 
variable. 
 
Es recomendable tener un adecuado levantamiento del fondo a fin de espaciarlos 
en secciones de trapecios definidos. Como guía general se presenta los 
espaciamientos de acuerdo con la anchura de la sección. 
 
Tabla 110. Espaciamientos de acuerdo con la anchura de la sección. 
Anchura Espaciamiento 
De 0.8 a 1.2 m. 0.1 m. 
De 1.2 a 3 m. 0.2 m. 
De 3 a 5 m. 0.3 m. 
De 5 a 8 m. 0.4 m. 
De 8 a 12 m. 0.5 m. 
De 12 a 18 m. 0.8 m. 
De 18 a 25 m. 1 m. 
De 25 a 35 m. 1.5 m. 
De 35 a 50 m. 2 m. 
De 50 a 70 m. 3 m. 
De 70 a 100 m. 4 m 
De 100 a más 5 m. 
Fuente: Dirección General de Aguas (1980). 
 
Como criterio general, se debe escoger un espacio entre dos verticales que sean 
1/20 del ancho total y que el caudal no sea superior al 10 % del caudal total. 
 
Espaciamiento = E = Ancho20 = 20 m20 = 1m (cada espaciamiento) 
 
 
328 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Como criterio práctico es referencial y se debe considerar que para una estación 
el número de verticales debe ser la mayor cantidad posible y poco a poco ir 
reduciendo el número de verticales que permita el menor error de cálculo. 
 
12.7.3. Medición del ancho 
 
Con wincha graduada de tela o acerada que permite la medición a partir de 2 
puntos fijos de referencia, uno que corresponda al cero y el otro al término de la 
sección. Con nivel o teodolito teniendo como apoyo una o más miras y por 
relaciones de tipo geométrico permiten conocer el ancho. 
 
Con hilo de distancias, que es un cordoncillo o hilo acerado que tiene cada 50 cm 
una marca diferenciada por un hilo de color y que tiene longitudes de 25 a 50 m, 
que le permite determinar el ancho y además es muy útil para la medición de las 
verticales considerando siempre estas indicaciones a partir de un cero que está 
en una de las márgenes de la sección. En grandes ríos, se utiliza generalmente 
otra implementación como: equipos topográficos, barcos, botes, radios y existen 
diferentes métodos relacionados con la trigonometría y geometría. A continuación, 
se mencionan algunos. 
 
a) Método de la estadía 
 
Se sitúa un teodolito en un extremo de la sección visualizada a través de jalones 
y, se mide ópticamente la distancia sobre una mira en la embarcación. Este 
método es práctico y simple, siempre que la embarcación no se mueva. Está 
limitado por el poder óptico del teodolito a su alcance de distancia horizontal. 
 
b) Método angular 
 
Se sitúa un teodolito a una distancia conocida de la sección y se mide el ángulo 
alfa formado por la visual de la embarcación y la normal al punto de observación 
a la vertical. Para medir la distancia se necesita una tabla de tangentes. Este 
método es practicable aún con grandesdistancias. En una variante de este 
método se mide el ángulo por medio de un sextante desde la embarcación, en 
cuyo caso en el sitio del teodolito se coloca un jalón. Resulta ventajoso cuando la 
posición del bote se debe mantener con el motor sin que se pueda anclar. 
 
Figura 147. Método de la Estadía y Método Angular 
 
a. Método de la estadía, b. Método angular – teodolito. 
Fuente: Gómez (1990). 
 
329 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
c) Método de proyección 
 
Sobre cada orilla se establece una normal a la sección. En una de ellas, a una 
distancia conocida, se coloca un jalón fijo. Sobre la normal de la otra orilla se 
desplaza un observador que busca alinear la embarcación con el jalón fijo de la 
orilla opuesta para medir su alejamiento de la sección. La distancia se calcula por 
proporciones. Tiene la ventaja de que se puede desarrollar sin ningún teodolito ni 
sextante. El operador de la embarcación no puede corregir su posición sino 
obedeciendo señales desde la orilla o radio. 
 
Figura 148. Método Angular - sextante y Método de Proyección – ambas orillas 
 
a. Método angular - sextante, b. Método de proyección – ambas orillas. 
Fuente: Gómez (1990). 
 
Figura 149. Método de proyección en una sola orilla 
 
Fuente: Gómez (1990). 
 
12.7.4. Medición de la profundidad 
 
Al determinar el ancho de una sección se han seleccionado los espaciamientos 
en las que debe medirse la profundidad y esta se mide por: 
 
a) Vadeo 
 
Esta acción la ejecuta el aforador cuando puede atravesar fácilmente la sección 
sin que la corriente de agua lo afecte, en esta acción con la ayuda de una varilla 
graduada de 2 m mide la profundidad del lecho en cada uno de los espaciamientos 
seleccionados previamente. 
 
 
 
 
 
330 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
b) Suspensión 
 
Esta acción la ejecuta el aforador cuando no puede ingresar al lecho del río porque 
el efecto de la corriente se lo impide. A continuación, se describen los pasos: 
 
• De un punto inicial o llamado cero de descenso, que puede ser desde un carro 
huaro o puente se baja la plomada o lastre hasta que toque la superficie del 
agua haciéndose la primera medición (h1). 
• Seguidamente se sumerge el lastre hasta que descanse en el lecho del río, 
tratando que la plomada se mantenga perpendicular, midiéndose la profundidad 
(h2). 
• El valor de la profundidad real entre la superficie y el fondo es la diferencia entre 
ambas profundidades (h2-h1). 
• En el caso que la plomada no se mantenga perpendicular y esta inclinación sea 
mayor de 4 se debe medir el ángulo que forma la sonda con la vertical 
ayudándose de un transportador siempre y cuando la inclinación no pase de 
30, de lo contrario esta medición debe repetirse. 
 
12.7.5. Corrección de altura 
 
La relación entre la profundidad exacta y la profundidad registrada (h3) dada en el 
ángulo, la distancia entre la superficie y el punto en suspensión de la línea de 
sondeo (h1), se corrige el valor siguiendo el procedimiento siguiente con la ayuda 
del gráfico correspondiente y la fórmula (h es la profundidad). 
 h = [h3 − h1 ∗ (secθ − 1)] ∗ [1 − K] 
Ecuación 135. Corrección de altura 
Figura 150. Corrección de altura – Relación entre profundidad real y observada 
 
Fuente: Gómez (1990). 
 
A continuación, se muestra el cuadro de los valores que toma el ángulo θ y sus 
correspondientes valores de K. 
 
 
 
 
331 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Tabla 111. Valores para corrección de Altura 
θ K θ K θ K 
4 0.0006 16 0.128 28 0.0408 
6 0.0016 18 0.164 30 0.0472 
8 0.0032 20 0.204 32 0.0544 
10 0.0050 22 0.248 34 0.062 
12 0.0072 24 0.0296 36 0.0698 
14 0.0980 26 0.035 --- --- 
Fuente: Gómez (1990). 
 
12.7.6. Determinación de la velocidad 
 
La velocidad es la distancia que recorre el agua (metros) en una unidad de tiempo 
(segundo). En cauces naturales la distribución de la velocidad en un mismo vertical 
es muy variable siendo mayor en la superficie y menor en el fondo. Existen 
diversos métodos de medición, a continuación, se mencionan los más comunes: 
 
a) Medida directa 
 
Es la que se hace con instrumental llamado correntómetro que mide la velocidad 
en un punto o con flotadores que miden la velocidad superficial en un tramo. 
 
b) Medida indirecta 
 
Se obtiene empleando fórmulas hidráulicas aplicables a cada caso especial, sea 
río o canal. 
 
c) Medición de la velocidad por molinete o correntómetro 
 
La velocidad media es el promedio de todas las velocidades puntuales de una 
sección de aforos y es el dato que más interesa en la determinación del caudal. 
 
Dado que una sección tiene un infinito número de velocidades puntuales que son 
imposibles de medir en su conjunto, es que se toman medidas debidamente 
muestreadas para cada uno de los tramos donde se han medido las profundidades 
siendo esta más representativa a medida que estas mediciones son mayores. La 
velocidad se mide con un instrumento llamado molinete o correntómetro siendo 
una ventaja técnica-económica ya que permite ser utilizado para diferentes ríos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
332 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Figura 151. Molinete o correntómetro (1) 
 
Fuente: OMM citado en Gómez (1990). 
 
 
Figura 152. Molinete o correntómetro (2) 
 
 Fuente: OMM citado en Chereque (1989). 
 
 
333 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Figura 153. Medición de la velocidad por molinete o correntómetro (3) 
 
Fuente: OMM citado en Gómez (1990). 
 
Las partes constituyentes del correntómetro son las siguientes: 
 
• Sistema de giro: Que puede ser de eje vertical cuando el órgano móvil está 
constituido por pequeñas copas o cazoletas y el eje horizontal cuando el órgano 
móvil es una hélice, las que son de diferentes tamaños dependiendo su uso de 
la magnitud de la corriente. 
• Un dirruptor: Que se encuentra adherido al cuerpo del correntómetro y que 
permite generar el impulso eléctrico transmitido a través de los órganos móviles. 
• Accesorios: Constituidos por el orientador de corriente, cables de contacto y 
otros. Adicionalmente, el aforador debe tener botas, hojas de aforo, una pala, 
un rastrillo y un machete, y otros accesorios. 
 
Todo correntómetro viene de fábrica con un certificado de calibración donde figura 
la fórmula que debe ser utilizarse para calcular las velocidades a partir del número 
de vueltas por segundo del órgano móvil y se expresa con la siguiente fórmula 
(esta varía de acuerdo con el tipo de hélice o lastre que se utilice): 
 = + 
Ecuación 136. Calibración del correntómetro 
 
Donde: V es la velocidad de la corriente en m/s; n es el número de vueltas por segundo; n = Nº de vueltasTiempo ; a y b son la constante de calibración propia de cada instrumento. 
 
Debemos anotar que existen correntómetros con el contómetro de revolución 
(para la aplicación de la fórmula) y otros cuyo contómetro miden directamente la 
velocidad, pero tienen la limitación que, en los ríos de fuerte pendiente con 
turbulencia, como son los ríos peruanos, las lecturas tienen grandes oscilaciones 
que dificultan la lectura directa de la velocidad. La elección del correntómetro está 
ligada a la elección del tipo de hélice que está en función de la profundidad y la 
velocidad de la corriente. En el caso de profundidades y velocidades menores a 
0.3 m y 0.5 m/s (respectivamente), sugiere usar microcorrentómetros que 
generalmente se adaptan mejor en canales pequeños. 
 
334 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
En el caso de corrientes que tengan profundidades y velocidades mayores que la 
anterior, que generalmente corresponda a ríos o canales de mayor caudal, es 
conveniente usar los molinetes que tienen diferentes tipos de hélices que están 
calibrados cada una de ellas para un rango de velocidades. Actualmente existen 
correntómetros con hélices descartables de plástico, pero tienen ciertas 
limitaciones, pues no están diseñadaspara ríos turbulentos y con arrastre de 
piedras, pero si puede usarse en épocas de estiaje o en canales. De manera 
general se recomienda usar las hélices de metal. 
 
Para un buen funcionamiento necesariamente se sugiere un buen mantenimiento 
que contemple lo siguiente: 
 
• Limpiar el molinete después del aforo. 
• Quitar la hélice del cuerpo del molinete y limpiarla. 
• Desmontar el eje y los rodajes limpiándolos con un producto no corrosivo y 
volátil (bencina). 
 
Tener cuidado al verificar el cable de conexión entre el contador y el molinete, y 
extraer las pilas del contador para que no sulfaten. Por otro lado, cuando la hélice 
y el eje del correntómetro son golpeados por material de arrastre o piedras, se 
sugiere verificar sus velocidades con otro correntómetro a fin de comprobar su 
exactitud, de lo contrario debe volverse a calibrar o cambiar las piezas indicadas. 
Asimismo, cuando la hélice no gira o posee giros anómalos, se debe desmontar 
el molinete, cambiar el aceite, limpiar los rodajes o cambiar el molinete. 
 
Cuando los contactos del molinete están malos y el contador no indique el número 
de vueltas previstas: 
 
• Apretar los bornes y comprobar que las puntas del cable están en las partes 
aisladoras, si no es suficiente, cambiar el molinete. La avería se encuentra 
seguramente en cámara de contactos (en el molinete). 
• El molinete y el contador no están juntos. Comprobar todos los contactos y el 
cable. Siempre los contactos deben estar limpios. 
• El contador no anda bien cuando se ponen los bornes equivocados, por ello se 
debe comprobar el cable, si continúa sin funcionar, cambiar las pilas. 
 
Cuando en el micromolinete los contactos no están limpios o el molinete no 
funciona cuando está sumergido, se debe desmontar el cuerpo del molinete y dar 
al resorte de contactos, comprobar que el cable eléctrico esté bien aislado 
respecto al cuerpo del molinete. La elección del equipo de medición debe 
obedecer a las mejores ventajas técnicas y económicas, y además las facilidades 
de conseguir en el mercado los repuestos necesarios y permita en el tiempo 
homogenizar el mismo tipo de instrumental en la red para dar un mantenimiento a 
bajo costo. 
 
Recomendamos especialmente que se adopte el régimen de nuestras corrientes 
turbulentas y con arrastre de piedras y palos en épocas de avenidas. El ancho de 
una sección de aforos se ha dividido en diferentes tramos y en cada uno donde se 
ha medido la profundidad se debe determinar la velocidad que la represente. 
 
 
335 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Figura 154. Sección transversal del río 
 
 
Donde: A1, A2, A3 y A4 son áreas parciales de la sección; d1, d2, d3, y d4 son distancias 
horizontales; h1, h2, h3 y h4 son profundidades de la sección. 
 
Los métodos más completos son: Método de los puntos reducidos, método de 
integración y método de los flotadores. A continuación, daremos mayor detalle: 
 
d) Métodos de los puntos reducidos 
 
En este método se trata de tomar las mediciones a 1, 2, 3, 4 o más puntos. 
 
Figura 155. Diagrama de Velocidades 
 
 
e) Método de un Punto o método de los 6/10 
 
Es el más sencillo y consiste en colocar el molinete a los 6/10 de la profundidad 
por debajo de la superficie. Este método se basa en que a este nivel la velocidad 
del agua es muy semejante a la velocidad media en esta vertical. 
 
Ejemplo: 
Si la profundidad es de 2 m, 0.6 corresponde a 1.2 m. Debajo de la superficie y en 
este punto es donde se mide con el correntómetro un número de revoluciones en 
tiempo regular mayor a 50 segundos. 
 
f) Método de los 2 puntos o de los 2/10 y 8/10 
 
Este método tiene mayor aproximación que el anterior y, consiste en medir la 
velocidad a los 2/10 y 8/10 a partir de la superficie. El promedio de ambas medidas 
será la velocidad media de dicho vertical. Este método debe ser aplicado solo 
cuando se tiene un ajuste por la relación entre un aforo a 0.6 con aforos de 0.2 y 
0.8 o con mayor cantidad de puntos. El error porcentual producido en este tipo de 
aforo es mayor del 5 %. 
Vm 
 
336 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Ejemplo: 
Si la profundidad es de 2 m debajo de la superficie, el 0.8 es a 1.6 m debajo de la 
superficie. Luego la velocidad se medirá con el correntómetro a 0.4 y 1.6 m de la 
superficie. Si la ecuación del correntómetro es igual a: V = 0.2 + 0.3N y tenemos 
que las revoluciones en un tiempo de 60 segundos son de 210 para 0.2 (0.4 m) y 
de 180 para 0.8 (1.6 m); remplazando en la fórmula será: 
 V0.4 = 0.2 + 0.3 (21060 ) = 1.25 m/s 
 V1.6 = 0.2 + 0.3 (18060 ) = 1.1 m/s 
 
Luego, la velocidad media en esta vertical será: 
 V = V0.4 + V1.6 2 = V0.2 + V0.82 = 1.25 + 1.12 = 1.18 m/s 
 
g) Método de varios puntos 
 
Cuando se desea una mayor precisión siempre y cuando la profundidad lo permita 
se pueden tomar medidas en varios puntos de la vertical que pueden ser: 
Velocidad a 0.2, 0.6 y 0.8 a partir de la superficie o velocidad superficial V0, a 0.2, 
a 0.6 y a 0.8. 
 
Figura 156. Método de varios puntos 
 
 
Es importante mencionar que, eventualmente cada cierto número de aforos en 
cada vertical se debe medir con el correntómetro la velocidad superficial a fin de 
poder tener un conjunto de valores que permitan para cada sección de un río 
conocer la relación velocidad superficial (Vs) - velocidad media (Vm) y obtener el 
valor K. 
 K = Velocidad mediaVelocidad superficial = VmVs 
 
 
 
 
337 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Ejemplo: 
 𝑚 =1.18 m/s 𝑠 =1.3 m/s K = 1.181.3 = 0.9 
 
Velocidad Media = K x Velocidad superficial 
 
h) Método de integración 
 
En este método el molinete es descendido y llevado a lo largo de toda la 
profundidad y en vertical a una velocidad uniforme. Esto se realiza en dos ciclos 
completos debiendo diferir los resultados en más de un 10 % de lo contrario se 
repite la medición. Este método no es muy usado ni se recomienda, ya que 
además de ser muy laborioso, se requiere de personal altamente capacitado. La 
experiencia demuestra que solo debe hacerse como una medida de investigación 
para compararlo con otros métodos. 
 
 
i) Método de flotadores 
 
Es el método más práctico para medir la velocidad superficial cuando resulta 
imposible aforar con molinete (debido a la falta de este, por la presencia de 
material de arrastre o altas velocidades). Este flotador es definido como un 
elemento que puede flotar en el agua, el cual puede ser de superficie o varilla 
dependiendo de que este se sumerje más de la cuarta parte de la profundidad de 
la corriente. En general se puede utilizar como flotador cualquier elemento natural 
que esté en condiciones de flotar, pero que sus pesos y formas sean similares 
(trozos de madera, palos, botellas plásticas parcialmente con agua, otros). Su 
procedimiento consiste en que se deben conocer las distancias, inicial y final entre 
el tramo de aforo aguas arriba y abajo en una distancia razonable de 50 a más 
metros. De acuerdo con el ancho y la velocidad de la corriente, elegido el tramo 
se hace lo siguiente: 
 
Figura 157. Método de flotadores 
 
 
 
338 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
• Se instalan dos jalones en cada sección de ingreso y salida de los flotadores. 
• En ambas secciones se abren miras referidas a un mismo plano de 
comparación para conocer el área de cada sección en un momento 
determinado, cuando previamente se han levantado las secciones. 
• Se coloca una tercera escala en el centro del tramo a la que referirán los aforos. 
• Debe usarse de diez a veinte flotadores que cubran todo el ancho del río en 
franjas proporcionales y que tengan similar sumergencia. 
• Los flotadores deben lanzarse a suficiente distancia aguas arriba del punto 
inicial de medida y tratar de que estos tengan una trayectoria lineal hasta llegar 
al punto final. 
 
A continuación, se describe el cálculo de la velocidad: 
 
• Conocido el tiempo inicial y final de la llegada delflotador y su distancia, se 
puede conocer la velocidad de cada uno de los flotadores. 
• Se calcula el promedio de las velocidades superficiales de todos los flotadores 
obteniéndose la velocidad media superficial de la sección. 
• Posteriormente esta velocidad media se multiplica por un coeficiente K que 
depende de la magnitud de la corriente, la profundidad sumergida del flotador 
etc. 
• En general se pueden utilizar los siguientes valores de K dependiendo cuanto 
se ha sumergido el flotador. 
 
Tabla 112. Valores de K - Método de flotadores 
Altura sumergida* K 
0.1 0.86 
0.25 0.88 
0.5 0.9 
Altura con respecto al flotador o según la experiencia del aforado. 
 
Como criterio general se pueden usar el valor K entre 0.85 a 0.9. Es recomendable 
cuando se tiene información hidrométrica, construir el gráfico K vs Vsuperficial. 
 
Ejemplo: 
 
Supongamos 10 flotadores cuyo recorrido es el siguiente: 
 
Tabla 113. Ejemplo - Método de flotadores 
Flotador Distancia (m) Tiempo (s) Velocidad (m/s) 
1 100 70 1.42 
2 100 65 1.53 
3 100 60 1.66 
4 100 55 1.81 
5 100 50 2.00 
6 100 40 2.50 
7 100 40 2.50 
8 100 50 2.00 
9 100 65 1.53 
10 100 70 1.42 
 V = V1 + V2 + V3 … . . V1010 = 18.3710 = 1.83m/s 
 
 
339 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
También se puede optar por el valor modal de la velocidad 1.73 m/s. Siendo que, 
la velocidad media del río es K x Vs; asumiendo que K es 0.88, entonces: 
 V = k x VS = 0.88 x 1.83 = 1.61 m/s 
 V = k x VS = 0.88 x 1.73 = 1.52 m/s 
 
La velocidad superficial promedio, puede estar en el rango de 1.52 a 1.62 m/s 
respectivamente. Es importante recalcar que, esta velocidad puede determinarse 
de otras formas ponderando el promedio, teniendo en cuenta de darle mayor 
ponderación a los puntos donde la velocidad es mayor. 
 
12.7.7. Cálculo del caudal 
 
El caudal se calculará aritméticamente (métodos de la sección media y la semi 
sección) o gráficamente (métodos de la integración de la curva de profundidad 
velocidad y del trazado de la curva de velocidad). La elección de cualquiera de 
estos métodos dependerá de la precisión requerida, de la naturaleza de la 
corriente, de las condiciones de trabajo y de la formación del hidrólogo. Estos 
métodos aritméticos son mucho más rápidos y son especialmente útiles para las 
evaluaciones hechas sobre el terreno. 
 
a) Método de la sección media 
 
Se considera que la sección transversal está compuesta por cierto número de 
franjas, limitada cada una por 2 verticales adyacentes, siendo V1 la velocidad 
media en la primera vertical y V2 la velocidad media en la vertical adyacente y 
siendo h1 y h2 las profundidades totales medidas en las vértices 1 y 2 
respectivamente y b, la distancia horizontal entre las verticales. 
Figura 158. Método de la sección media 
 
Fuente: Gómez (1998). 
 
El gasto de una franja será: 
 Q1 = V1 + V22 x ( h1 + h22 ) x b 
Ecuación 137. Gasto en una franja 
 
Esta operación se repite para cada franja y el gasto total se obtiene sumando el 
resultado obtenido para cada una de ellas: 
 Qt = Q1 + Q2 + Q3 + ⋯ Qn 
Ecuación 138. Gasto total 
 
340 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Ejemplo: 
 
Si la ecuación del correntómetro es V = 0.2 + 0.3N 
 
Tabla 114. Cálculo de velocidad por el método aritmético 
D(m) H(m) M 0.2 M 0.8 rev 0.2 rev 0.8 V m/s 
D0 = 0 h0 = 0 
D1 =1 h1 =1 0.2 0.8 50 25 0.43 
D2 =1 h2 =1.5 0.3 1.2 80 50 0.59 
D3 =1 h3 =1.8 0.36 1.44 100 50 0.65 
D4 =1 h4 = 2 0.4 1.6 80 50 0.59 
 
Donde: D es el distanciamiento; H es el tirante o profundidad del agua; M es el método. 
 
Tiempo: 50 segundos. 
- V0 = 0; profundidad = 0 V1 = V0.2 + V0.8 2 
 V0,2 = 0.2 + 0.3 (5050) = 0.5 ms 
 V0,8 = 0.2 + 0.3 (2550) = 0.35 m/s 
 V1 = V0.2 + V0.8 2 = 0.5 + 0.352 = 0.425 m/s 
 
 
- Profundidad en 1 = h1 = 1 m V2 = V0.2 + V0.8 2 
 V0,2 = 0.2 + 0.3 (8050) = 0.68 m/s 
 V0.8 = 0.2 + 0.3 (5050) = 0.5 m/s 
 V2 = V0.2 + V0.8 2 = 0.68 + 0.52 = 0.59 m/s 
 
 
- Profundidad en 2 = h2 = 1.5 m V3 = V0.2 + V0.8 2 
 V0,2 = 0.2 + 0.3 (11050 ) = 0.8 m/s 
 V0,8 = 0.2 + 0.3 (5050) = 0.5m/s 
 V3 = V0.2 + V0.8 2 = 0.8 + 0.52 = 0.65 m/s 
 
 
 
341 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
- Profundidad en 3 = h3 = 1.8 m 
 V4 = V0.2 + V0.8 2 
 V0.2 = 0.2 + 0.3 (8050) = 0.68 m/s 
 V0.8 = 0.2 + 0.3 (5050) = 0.5 m/s 
 V3 = V0.2 + V0.8 2 = 0.68 + 0.52 = 0.59 m/s 
 
Caudal: Aplicando la ecuación por el método de la sección media: 
 Q0 = V1 + V22 x h1 + h22 x D1 
 Q = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + ⋯ Qn 
 
- Tramo 0-1: Q0−1 = 0+0.4252 ∗ 0+12 ∗ 1 = (0.212)x(0.5) x (1) = 0.106m3/s 
 
- Tramo 1-2: 1−2 = 0.425+0.592 1+1.52 1 = (0.507) x (1 x 25) x (1) = 0.633m3/s 
 
- Tramo 2-3: Q2−3 = 0.59+0.652 x 1.5+1.82 x 1 = (0.62) x (1.65) x (1) = 1.023m3/s 
 
- Tramo 3-4: Q3−4 = 0.65+0.592 x 1.8+22 x 1 = (0.62) x (1.9) x (1) = 1.178m3/s 
 
- Tramo 4-5: Q4−5 = Se calcula siguiendo el proceso anterior 
 
- Tramo 5-6 y todos los que hubiera de la misma forma. 
 
Caudal total = Suma de todos los caudales de cada tramo: 
 Qtotal = Q0−1 + Q1−2 + Q2−3 + Q3−4 + ⋯ Qn−(n+1) 
 
En el tramo inicial cero la velocidad inicial (V0) siempre es cero, se puede estimar 
en el campo durante la medición de 1/4 a 1/10 de la velocidad del punto siguiente 
V1 o estimando directamente en cantidad. Esto se logra a través del tiempo que el 
aforador tome un poco de experiencia. 
 
Los resultados del aforo nos permiten determinar los valores "K" que corresponden 
a las diferentes velocidades superficiales que, para la sección de la estación de 
aforos, representa un coeficiente útil, cuando tenga que realizar aforos 
superficiales. 
 
 
342 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Tabla 115. Valores de K para diferentes velocidades 
Punto 
Velocidad superficial 
(m/s) 
Velocidad media 
(m/s) 
K 
3 1.25 0.951 0.7608 
4 1.1 0.822 0.743 
5 1.28 0.951 0.7473 
6 1.46 0.891 0.6103 
7 0.92 0.672 0.7304 
8 1.25 0.855 0.684 
9 1.1 0.765 0.6954 
10 0.95 0.705 0.7421 
11 1.4 0.969 0.6921 
12 1.55 1.065 0.6871 
13 1.01 0.822 0.8139 
14 1.1 0.78 0.7091 
15 0.8 0.621 0.7762 
16 0.8 0.579 0.7238 
17 0.98 0.762 0.7776 
18 0.8 0.636 0.795 
 
En el caso de este aforo, la agrupación de los cálculos de K permite darse dentro 
de los siguientes rangos. Los valores de K, se cumple que a mayor velocidad 
superficial le correspondería valores cercanos a 1. 
 
Tabla 116. Valores de K para los diferentes puntos 
Puntos 
Velocidad 
superficial (m/s) 
K 
6 11 12 1.4 - + 0.61 - 0.69 
3 4 5 8 9 14 1.1 - 1.3 0.68 - 0.76 
7 10 13 17 0.9 - 1.1 0.73 - 0.81 
15 16 18 0.7 - 0.9 0.72 - 0.8 
 
A continuación, se explicará el cuadro de control de descargas, que se puede 
utilizar para realizar un aforo: 
 
En la siguiente figura se muestra un modelo de hoja de registro para las 
observaciones en el terreno y del cálculo del gasto o caudal. En dicha hoja se 
deben anotar mediciones realizadas en cada punto establecido de la sección a 
aforar, como son la profundidad, el método a utilizar, las revoluciones que da el 
correntómetro, el tiempo, la velocidad y el área de cada sección. 
 
343 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Figura 159. Modelo de hoja para realizar aforo 
 
 
Fuente: SENAMHI.
 
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Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Donde: 
(1) Número del punto de medición. 
(2) Distancia del punto de medición al origen ubicado en una de las orillas. 
(3) Profundidad del punto de medición o distancia en metros del fondo a la superficie del 
agua. 
(4) Porcentaje de profundidad con respecto al fondo o a la superficie del agua (usando 
también métodos 0.2 y 0.8). 
(5) Equivalentes en metros de los porcentajes de profundidad. 
(6) Número de revoluciones de la hélice del correntómetro por cada porcentaje de 
profundidad. 
(7) Intervalo de tiempo en que se contabilizó el número determinado de revoluciones por 
cada porcentaje de profundidad. 
(8) Velocidad por cada porcentaje de profundidad, tiempo y revoluciones, hallando por la 
ecuacióndel correntómetro. V = a x n + b 
 
(9) Valor promedio de la velocidad en la vertical, hallado promediando los valores de la 
velocidad por altura porcentual, tratándose de V0.2, V0.8, V0.2 - V0.6 - V0.8, etc. 
(10) Valor promedio entre 2 puntos de medición consecutivos. 
(11) Valor promedio de las profundidades dadas entre los puntos de medición. 
(12) Distancia entre los puntos de medición consecutivos. 
(13) Área de trapecio formado por las profundidades de los puntos y su distancia. 
(14) Caudal del tramo en m3/s obtenido multiplicando el área de la sección por la velocidad 
media del tramo. 
(15) Sumatoria de los caudales parciales para hallar la descarga total en la sección. 
 
Es importante señalar que, el caudal medido para este ejemplo corresponde a un 
nivel de la lectura de mira. El caudal puede ser ligeramente diferente si el método 
utilizado es V0.6: V0.2 - V0.8, V0.2 - V0.6 - V0.8. El caudal puede ser ligeramente diferente 
si el cálculo es por el método de la sección media, de la semisección o gráfico. 
 
b) Método de la Semisección 
 
Para calcular el gasto de cada franja, se multiplicará Vn por la anchura 
correspondiente medida a lo largo de la línea de superficie. Esta anchura 
representará la suma de la mitad de la distancia entre verticales adyacentes, puede 
evaluarse el valor de las 2 medias anchuras próximas a las márgenes. Con referencia 
a la Figura158, el gasto total se calculará de la siguiente manera: 
 Q = V1. h1 (b1 + b22 ) + V2. h2 (b2 + b32 ) + ⋯ 
Ecuación 139. Caudal por el método de la semisección 
 
12.7.8. Consideraciones generales en la medición del caudal 
 
El aforo se ejecuta con la finalidad de medir el caudal y tener una información 
confiable, razón por la cual ésta debe estimarse con técnica y responsabilidad. La 
frecuencia de los aforos está en función de: 
 
 
345 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
• Los niveles de mira que se obtengan en cada uno para sus aforos 
correspondientes. 
• La curva altura-gasto que debe revisarse con frecuencia cuando la sección es 
inestable. 
 
Se debe tener cuidado en la seguridad del correntómetro, el limnígrafo u otro 
instrumental dado a su alto costo y a la gran utilidad que desempeña. En toda 
medición de aforo, el operador debe captar una nueva experiencia con la finalidad 
de optimizar su trabajo y ajustar el método de aforo. El operador debe acompañar su 
planilla con las observaciones que él considere que puedan ser útiles, con la finalidad 
de obtener un mejor criterio en el análisis de la información. El aforador es un técnico 
calificado que opera instrumental de alto costo, con una labor productiva y por lo tanto 
su trabajo debe ser bien remunerado. 
 
12.7.9. Aforo químico 
 
Consiste en verter una solución conocida y ver la variación que experimenta una vez 
mezclada de manera homogénea en la masa de agua circulante. Este método se 
recomienda únicamente en los lugares que no puedan emplearse los métodos 
convencionales; es decir, complementa el aforo con molinete y, solo se reemplaza 
en regímenes torrentosos y de mucha turbulencia o cuando las secciones son muy 
estrechas y no se tiene la seguridad que el aforo con molinete conduzca a medidas 
confiables. Son condiciones comunes a este tipo de aforos: Poca profundidad de la 
corriente y excesiva velocidad (menor a 1 m y de 5 a 10 m/s respectivamente). 
 
A fin de obtener un resultado equivalente superior al que se consiga muy 
comúnmente en vertederos, es necesario que la sección de aforo por dilución cumpla 
las siguientes características: 
 
• Que el tramo en lo posible sea recto y que la distancia entre la sección de inyección 
y de muestreo sea como mínima de 100 m, siendo recomendable 300 m. La 
distancia mínima en la práctica lo define las características del río (turbulencia, 
aportes, brazos, etc.). La distancia máxima queda establecida bajo las condiciones 
que la inyección en régimen permanente de la sección se mantenga por lo menos 
10 minutos. 
• Debe existir gran turbulencia y no es recomendable la existencia de zonas de 
aguas muertas. 
• Es recomendable una sección media estrecha durante este tramo del río, entre la 
sección de inyección y de muestreo no debe haber aportes ni pérdidas de la 
corriente principal. 
• La sección de inyección debe tener orillas suficientemente abruptas como para 
obtener una diferencia de altura mínima de 2 m, entre la ubicación del inyector y 
el fondo del tambor de solución; en caso contrario, debe colocarse el tambor sobre 
un soporte de altura necesaria. 
• La inyección del río puede hacerse en uno o varios puntos de la sección 
transversal, depende del ancho del río y de la turbulencia en la sección de 
 
346 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
inyección y de la longitud de la zona de aforo (sobre los 200 m puede hacerse un 
solo punto). 
 
La operación debe considerar las siguientes fases: 
 
• Preparar la solución concentrada. 
• Se abre la llave de paso del inyector, manteniendo en el un rebalse constante y 
continuo de la solución. La inyección constante debe mantenerse durante 20 
minutos. 
• Se toman del rebalse del inyector 3 muestras de la solución concentrada a los 5, 
10 y 15 minutos de iniciada la inyección. 
• Transcurridos algunos instantes desde que se inicia la inyección, se comienza a 
extraer cada minuto una muestra de agua (0.5 l) hasta completar 10 muestras en 
diversos puntos de la sección de muestreo. 
• La fijación de los restantes del fin y comienzo de muestreo, así como la 
homogeneidad de mezcla en la sección del agua, se consigue mediante el uso de 
colorantes y el paso por la sección de aforo debe ser observado y cronometrado. 
• La solución inyectada debe diluirse completamente en toda la sección transversal 
del río antes de llegar a la sección de muestreo. 
• Los materiales, sedimentos, plantas u organismos, depositados en el lecho del río 
no absorben la sustancia de la trazadora. 
 
Para realizar un aforo químico se debe utilizar un trazador que es una sustancia que 
cumple las siguientes condiciones: 
 
• Se disuelve rápidamente en el río a una temperatura normal. 
• No se encuentre normalmente en el agua del río o esté presente solo en 
cantidades poco significativas. 
• No se descomponga en el agua del río, ni sea retenida o absorbida por 
sedimentos, plantas u organismos. 
• Su concentración pueda ser detectada por métodos sencillos. 
• Que sea inofensiva para el hombre y para los animales en el grado de 
concentración que alcance en la corriente. 
• Sea de bajo costo. 
 
Los trazadores que se utilizan comúnmente son el cloruro de sodio, dicromato de 
sodio, elementos radiactivos tales como el oro de 198; el sodio 24; y otros. En el aforo 
químico, la primera sal usada fue el cloruro de sodio (NaCl) el cual no fue de gran 
ayuda, ya que presentó los siguientes inconvenientes: 
 
• Baja solubilidad a temperaturas ordinarias. 
• Usar gran cantidad de sal para obtener una precisión conveniente. 
• Equipo pesado y de gran volumen (consecuencia de las 2 anteriores). 
• Poca precisión en la determinación de concentración de las muestras. 
• Emplear los servicios de un químico para hacer estas determinaciones. 
 
 
347 
 
Jhon Walter Gómez Lora y Victor Hugo Gallo Ramos 
Posteriormente se recomendó entonces, el uso de sulfato de manganeso, nitrato de 
sodio o dicromato de sodio. Las 2 primeras eliminaron los 4 primeros inconvenientes 
del NaCl, pero los resultados obtenidos por el sulfato de manganeso a bajas 
concentraciones no arrojaron datos confiables. El dicromato de sodio (Na2Cr2O7) es 
de gran solubilidad (3 veces más que la media de NaCl), puede realizarse soluciones 
de 200 g/l en breves minutos sin necesidad de dispositivos especiales de envoltura. 
A continuación, se mencionan algunas ventajas: 
 
• Cantidad relativamente pequeña para efectuar el aforo (en condiciones medias 60 
a 100 veces menor que el de dicromato de cloruro). 
• Equipo pequeño y manejable. 
• Gran precisión en