El método más común para medir la velocidad de flujo en un canal abierto es mediante el uso de estructuras hidráulicas. Las estructuras hidráulicas son dispositivos estáticos de forma especial sobre oa través de los cuales se dirige el flujo que, en condiciones de flujo libre, generan una relación conocida entre el nivel del agua (altura) en una única ubicación especificada y el caudal.
Las estructuras hidráulicas utilizadas en la medición de flujos de canales abiertos se conocen como dispositivos primarios y se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: canales y vertederos.
Un canal es una estructura de forma especial con un área y / o pendiente que es diferente del canal en el que se coloca. El resultado es una aceleración y un cambio en la cabeza del flujo a través del canal. La aceleración se proporciona al converger las paredes laterales, elevar el fondo o una combinación de ambas. Un canal normalmente consta de una sección convergente, una sección de garganta y una sección divergente.
La pérdida de carga del canal es inferior a aproximadamente un cuarto de la necesaria para operar un vertedero de cresta afilada que tiene el mismo ancho de control. Otra ventaja en comparación con la mayoría de los vertederos estándar es que para un canal correctamente diseñado e instalado, la velocidad de aproximación es parte de las ecuaciones de calibración. La alteración no autorizada de las dimensiones de los canales construidos para obtener una porción injusta de agua es difícil y, por lo tanto, poco probable. A diferencia de los vertederos, la mayoría de los estilos de canales permiten el paso rápido de sedimentación y desechos flotantes, lo que reduce el tiempo y el esfuerzo asociados con el mantenimiento de un canal.
Una presa es esencialmente una presa a través de un canal abierto sobre el cual fluye el agua , típicamente a través de una muesca o abertura. Los vertederos se dividen en tipos de cresta afilada (placa delgada) y de cresta ancha. Los vertederos de cresta afilada se clasifican además según la forma y la geometría de la muesca (es decir, muesca en V de 45 °, 12 "[30.48 cm] rectangular con contracciones finales, 36" [941.44 cm] Cipolletti / trapezoidal). El diseño simple y el bajo costo de fabricación (aunque no necesariamente la instalación) han llevado al uso generalizado de presas en la medición de flujo de canal abierto.
Construcciones de vertedero
La descarga a través de un vertedero es proporcional a la cabeza en la cresta y se ve afectada por: el estanque de vertedero aguas arriba, la condición de la cresta, la contracción, la velocidad de aproximación y la elevación de la superficie del agua aguas abajo del vertedero. Para realizar con precisión, el cuerpo de agua aguas arriba de la presa (la piscina de presas) debe formarse cuidadosamente y [para presas de cresta afilada (placa delgada)] la altura máxima (Hmax) no debe exceder 24 "[60,96 cm].
Vertederos de naturaleza obstructiva
La naturaleza obstructiva de los vertederos puede provocar sedimentación y detección accidental de escombros flotantes. Además, como la cresta (superficie de flujo) es crítica para el correcto funcionamiento del vertedero, los desechos vegetales, el crecimiento biológico y el daño a la cresta pueden dar lugar a descargas imprecisas sobre un vertedero.
Vertederos prefabricados
Los vertederos prefabricados son casi exclusivamente del tipo de cresta afilada (placa delgada) y se proporcionan como portadores de placas de vertedero portátiles e intercambiables (para medidor de flujo y monitoreo de escorrentía) o se instalan en cajas de vertederos (para flujos de tubería justo debajo del nivel o en / por encima del grado).
