El caudal es la medida de la cantidad de agua que fluye en un arroyo en un momento dado. La medición del caudal es un proceso complicado realizado por equipos de científicos del agua de todo el mundo.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Para determinar el flujo de la corriente, los científicos del agua toman medidas continuas de la altura del escenario de una corriente y mediciones periódicas de la descarga. La relación entre estos datos, que visualizan mediante un gráfico y la curva de mejor ajuste, representa el caudal.
Medición de la etapa de flujo
Los científicos del agua miden el nivel de la corriente, que es lo mismo que la altura del escenario o la altura del calibre, utilizando el nivel cero (una altura establecida cerca del lecho del río) y un calibre de personal marcado en 1/100th y 1/10th intervalos de pie para medir la altura de la superficie del agua. Tomar mediciones continuas permite a los expertos monitorear con fines de investigación y recreativos, así como tomar decisiones sobre la construcción, el funcionamiento de la presa y la asignación de agua. El Servicio Geológico de EE. UU. (USGS) comenzó a medir de esta manera en 1889, lo que significa que tienen una gran cantidad de datos compilados para ayudar con estos objetivos.
Por supuesto, muchas de las herramientas de medición de USGS son más complicadas que un simple medidor de personal. Uno de los métodos más comunes se basa en un tubo tranquilizador. Este pozo permite que el agua del arroyo ingrese al pozo donde un flotador o sensor mide su etapa (generalmente cada 15 minutos) y almacena esos datos.
Medida de descarga
Además de medir la etapa de la corriente, los científicos del agua también miden periódicamente (por lo general cada 6 a 8 semanas) la cantidad de agua que se mueve por la corriente en una ubicación específica, llamada descarga. Esta medida les obliga a multiplicar el área de agua en una sección transversal del arroyo por la velocidad promedio del agua en esa misma sección transversal.
Para hacer esto, los científicos del agua usan un cable o varilla para sondear una sección de un arroyo y medir su profundidad y ancho y calcular el área (profundidad x ancho). Esta medición es especialmente complicada en áreas con agua en movimiento rápido o arroyos cubiertos de hielo.
Luego, usan un medidor de corriente, que parece una varilla unida a una rueda, para medir qué tan rápido el agua se mueve registrando cuántas revoluciones da la rueda a lo largo del tiempo cuando se sumerge en el Arroyo. Para aguas muy profundas, los científicos del agua a veces usan un medidor de corriente Doppler acústico, que usa la frecuencia del sonido para realizar mediciones.
Calcular el caudal
Usando estos dos datos, etapa de la corriente y descarga, los científicos del agua pueden usar la relación entre la etapa y la descarga para estimar el flujo de la corriente. Para hacer esto, trazan la altura del escenario y las medidas de descarga a lo largo del tiempo, y luego construyen una curva de mejor ajuste para los puntos de datos. La ecuación de esa curva es la relación entre la etapa de la corriente y la descarga, o flujo de la corriente. Los científicos del agua deben realizar ajustes constantes en sus cálculos que tengan en cuenta las formas que el propio canal del arroyo cambia como resultado de la erosión, la deposición, el crecimiento de las plantas, los escombros y hielo.
El USGS toma medidas y transmite esos datos vía satélite y luego transmite la información para el público en su sitio web. Gracias a esta tecnología, puede ver la altura del medidor, la descarga y el caudal de cualquier sitio en los EE. UU. En tiempo real.