Origen Del Estado

SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA

MÉTODOS Y SISTEMAS DE MEDICIÓN DE GASTO

SEMARNAP CNA IMTA

Autor: Ochoa A. L. Revisores: Juárez N. R. Y Monjardín P.L. Editor: Ochoa A. L.

SUBDIRECCIÓN GENERAL DE ADMINISTRACIÓN DEL AGUA COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA HIDRÁULICA

 Comisión Nacional del Agua, CNA  Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, IMTA

Edita:

Comisión Nacional del Agua, Subdirección

General de Administración del Agua Gerencia de Recaudación y control Subgerencia de Inspección y Medición

Instituto Mexicano de T ecnología del Agua

Coordinación de Tecnología Hidráulica Subcoordinación de Hidráulica Rural y Urbana

Elabora:

Grupo de Hidráulica Rural y Urbana del IMTA

Grupo de Inspección y Medición de la CNA

Imprime:

Instituto Mexicano de T ecnología del

Agua

ISBN 968-7417-64-1

PARTICIPANTES

En la realización de este documento , colaboraron: Especialistas del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (1), y de la Subdirección General de Administración del Agua de la Comisión Nacional del Agua, CNA (2).

Autor: Leonel H. Ochoa Alejo

Revisores: Raúl Juárez Nájera y Leticia

N. Monjardín Pacheco

Editor: Leonel H. Ochoa Alejo

Para mayor información dirigirse a:

SUBGERENCIA DE INSPECCIÓN Y MEDICIÓN

GERENCIA DE RECAUDACIÓN Y CONTROL

Subdirección General de Administración del Agua

Insurgentes Sur # 1969, 1er piso, Colonia Florida CP. 01030, México D.F.

Tel. (01) 56-61-83-81, Fax. (01) 56-61-71- 49, Email: rmerino@sgaa.cna.gob.mx

SUBCOORDINACIÓN DE HIDRÁULICA RURAL Y URBANA COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA HIDRÁULICA

Paseo Cuauhnáhuac # 8532, Colonia Progreso, CP. 62550, Jiutepec, Morelos Tel. y Fax (017) 3-19-40-12, Email: nahung@tlaloc.imta.mx

Derechos reservados por: Comisión Nacional del Agua, Insurgentes Sur # 2140, ermita San Angel, CP. 01070, México D.F. e Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Paseo Cuauhnáhuac # 8532, Colonia Progreso, CP. 62550, Jiutepec, Morelos. Esta edición y sus características son propiedad de la Comisión Nacional del Agua y del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.



PREF ACIO

El 1° de diciembre de 1992 se publicó en el Diario Oficial de la Federación, La Ley de Aguas Nacionales, en donde se exponen los artículos 7-VIII, 26-II, 29-V-VI, 119-VII-X-XI, relacionados con la medición del agua.

Con base en esta Ley de Aguas Nacionales, la Comisión Nacional del Agua, CNA, a través de la Subdirección General de Administración del Agua, desarrolla continuamente campañas de instrumentación y medición de caudales, con el fin de controlar y verificar las cantidades de agua asignadas en las concesiones a los diversos usuarios de las fuentes de abastecimiento.

Ante esta situación y a la dificultad que representa el uso de los diferentes aparatos de aforo, la CNA y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, IMTA, han elaborado esta serie de documentos autodidácticos, para que el personal técnico de dicha dependencia se capacite en el manejo de las técnicas existentes de medición de gasto, así como en el manejo de equipos y en los procedimientos de adquisición y análisis de datos.

La serie autodidáctica está enfocada a las prácticas operativas y equipos medidores que cotidianamente utiliza la CNA en sus actividades de verificación de los equipos de medición instalados en los aprovechamientos de los usuarios del agua y muestra las técnicas modernas sobre: a) inspección de sitios donde se explota el agua nacional; b) verificación de medidores de gasto instalados en las diversas fuentes de suministro o descarga de agua; c) procedimientos y especificaciones de instalación de equipos; d) realización de aforos comparativos con los reportados por los usuarios; d) cuidados, calibración y mantenimiento de los aparatos.

En general, cada documento de la serie está compuesto por dos partes: a) un documento escrito, que describe los principios de operación de un medidor particular, cómo se instala físicamente, qué pruebas de precisión se requieren, cómo se hace el registro e interpretación de lecturas y procesamiento de información, de qué manera hay que efectuar el mantenimiento básico, cuáles son sus ventajas y desventajas, y que proveedores existen en el mercado; b) un disco compacto, CD, elaborado en el paquete “Power Point de Microsoft”, construido con hipervínculos, diagramas, fotografías, ilustraciones, según lo requiera cada tema.

Con estos serie de documentos se pretende agilizar el proceso de capacitación a los técnicos que realizan dichas actividades de medición.

CONTENIDO

Página 1. ¿PARAQUIÉNYPORQUÉ?YEVALÚASISABES 1

2. PRINCIPIOSDEHIDRÁULICA 2

3. FUNDAMENTOSMEDICIÓN 12 4. MEDIDORES 19 5. INSPECCIÓNACONCESIONARIOSDEAGUANACIONAL 27

APÉNDICES:

A. Normatividad

B. Unidades de Medida

37 38

1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ?

¿PARA QUIÉN?

Para los técnicos de la Comisión Nacional del Agua dedicados a inspeccionar y verificar equipos de medición de caudal y volumen instalados en los sistemas hidráulicos donde se explota el agua nacional.

También puede ser utilizado por el personal de instalaciones concesionadas, dedicados a mantener los equipos y a registrar datos de los volúmenes y caudales que se consumen o se descargan.

¿PARA QUÉ?

a) Para verificar el funcionamiento correcto de los medidores de agua existentes, según el procedimiento especificado de aforo.

b) Estimar el volumen de agua extraído por el usuario.

c) Evaluar e interpretar adecuadamente los datos de medición proporcionados por cada uno de los diferentes dispositivos y poder correlacionar las lecturas obtenidas a través de las diferentes metodologías.

Uso de varios equipos para realizar aforos: aforadores de garganta larga, pitometría, placas orificio, ultrasónicos (tiempo en tránsito y efecto Doppler en superficie libre y a presión) y electromagnéticos.

EVALUA SI SABES:

- como identificar si un medidor

- revisar que esté bien instalado el medidor - realizar algunas pruebas primarias para saber si el medidor opera correctamente

- contestar a las preguntas de vienen en la siguiente lista:

• respecto a sensibilización de tu papel como inspector --

- ¿Cuáles son etapas que debes realizar en una inspección a un concesionario del agua nacional ?

- ¿ Cómo se elabora un dictamen técnico de una inspección a un usuario del agua ?

• respecto a tus conocimientos sobre hidráulica –

- ¿Cuántos litros tiene un metro cúbico ?

- ¿ Cuáles son los principios de hidráulica que rigen el comportamiento del

agua?

- ¿ Qué es carga de piezométrica, carga

de velocidad, flujo crítico, flujo turbulento, pérdidas por cortante y gasto?

• respecto a tus conocimientos sobre medición –

- ¿Qué es exactitud y precisión?

- ¿Cuántos tipos de error puedes

cometer en una medición?

- ¿Cuáles son los métodos para medir

gasto?

- ¿Qué partes conforman un medidor?

- ¿Cuántos tipos de medidores existen?

1

Fig.2.2. La hidráulica está basada en tres principios fundamentales

2. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA

Desde hace varios siglos el ser humano ha tenido la necesidad de medir el comportamiento físico del agua en reposo o movimiento. Es por ello que ha inventado muchos aparatos que registran la velocidad, la presión, la temperatura y el gasto de agua, entre otros.

Todos estos ingeniosos dispositivos aprovechan los principios que rigen el comportamiento físico del agua, de tal manera que es conveniente que tú, como usuario de los equipos de medición, los conozcas y los puedas interpretar, para que tu actividad como verificador de la CNA resulte de mejor calidad.

Los principios básicos de la hidráulica son tres: a) Conservación de masa o continuidad, b) conservación de la energía y, c) Conservación de la cantidad de movimiento.

Además de los, existen otra serie de caracterizaciones físicas del agua, que han sido determinadas para complementar estos principios, denominadas relaciones constitutivas. Algunas de ellas son densidad, velocidad, gasto, esfuerzo cortante, cargas hidráulicas, presión, número de Reynolds y Froude, flujo crítico etc.

En esta sección del manual conocerás estos principios fundamentales de hidráulica y algunas de las relaciones constitutivas, para que puedas interpretar mejor el funcionamiento de los medidores de agua.

2,1 ALGUNAS PROPIEDADES DEL AGUA Y DE CONDUCTOS

El agua posee ciertas propiedades físicas que la distinguen de los otros elementos naturales y que se pueden cuantificar

mediante el uso de parámetros. Estas propiedades son inherentes al líquido y se mantienen, aún si el agua se encuentra en movimiento o en reposo.

Entre la principales propiedades físicas del agua se encuentran las siguientes:

Peso específico, γ.- Es el peso del agua en un volumen unitario, el valor estándar de γ para el agua vale 1000 kg/m3.

Densidad, ρ.- Es una medida de la cantidad de masa que contiene un volumen de agua, para una temperatura de 20 oC

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