La hidrometría es una rama de la hidrología que tiene por objetivo medir el volumen de agua que pasa por unidad de tiempo por una sección transversal y, a partir de esta medida, poder conocer la disponibilidad de agua y la eficiencia en la distribución del flujo, es decir, no solo se trata de medir.
Las medidas directas y aisladas de caudal no permiten conocer el volumen de agua que llega a una zona de riego, por eso hay que contar con redes hidrométricas que permitan tener información del caudal que circula a lo largo del tiempo en distintos puntos de control. Las redes hidrométricas constan de una serie de puntos de control, debidamente distribuidos. En cada uno de estos nodos se mide el caudal con distintos tipos de estaciones hidrométricas, como pueden ser estructuras hidráulicas, compuertas, vertederos, reglas, sensores de presión, etc.
Antes de que existiera la tecnología que permite la medida del caudal, los acequieros estimaban el caudal a ojo, o sirviéndose de la medida de la altura del agua en determinados puntos concretos de las acequias, entre otros sistemas. En función de esos caudales y de las superficies de riego, determinaban los tiempos de riego de cada turno. Los que hemos tenido la ocasión de comparar las medidas hechas de forma visual por algunos acequieros y compararlas con nuestro instrumental técnico de última generación, no dejamos de sorprendernos por su precisión.
Una red hidrométrica bien diseñada y mantenida es esencial para la buena gestión de una zona de riego. Los sistemas de medida de caudal actuales son precisos, generan información continua que es almacenada, transmitida y procesada; información que procede tanto de los puntos de toma, como de las balsas de regulación, de los canales de distribución y del caudal que entra y/o sale de cada parcela de riego. Esta información se puede generar de forma continua con sensores, o hacerse con medidas periódicas en función de las necesidades y de la disponibilidad de equipamiento y de recursos humanos.
Existen varios conceptos básicos que es necesario conocer para entender la dinámica de los flujos de agua y su medición.
Volumen
El volumen es una propiedad física de la materia que mide el espacio que ocupa un cuerpo. En el caso del agua, que es un fluido que toma la forma del recipiente que la contiene, se puede expresar en unidades volumétricas, como litros (L) para volúmenes pequeños, metros cúbicos (m³) para pequeños depósitos y balsas y millones de metros cúbicos (hm³), en el caso de embalses.
Velocidad
La velocidad (V) es la distancia recorrida por un cuerpo en un tiempo determinado. En el caso de la velocidad del agua en canales, se expresa en metros por segundo (m/s). Hay que tener en cuenta que las moléculas de agua que circulan por la sección de una acequia o de una tubería lo hacen a distintas velocidades (figura 1), pero que, en suma, cada sección tiene una velocidad media.
Caudal
El caudal es el volumen de agua que pasa por una sección transversal al flujo por unidad de tiempo. Normalmente, cuando se expresa el caudal de una acequia, se hace en litros por segundo (L/s), mientras que en grandes canales de riego se indica en metros cúbicos por segundo (m³/s).
\(Q=\frac{V}{T}\)
Dónde: Q es caudal, V es volumen y T es tiempo.
El caudal también se puede expresar con la siguiente ecuación que depende de la velocidad media de flujo (Vm) y del área de la sección transversal al flujo (A).
\(Q=A\times\underline{V_m}\)
Ecuación de continuidad
Otro concepto importante es el de la ecuación de continuidad, que queda bien explicada en la figura 2. El flujo que pasa por ambas secciones es el mismo (Q1 = Q2), por lo que, si cambia la dimensión de la sección, la velocidad también debe hacerlo.
De forma que:
\(Q=A\times\underline{V_m}\)
\(Q_1=Q_2\)
\(A_1\times V_{m1}=A_2\times V_{m2}\)
