Medición del caudal de un río sin teleférico

La medición de caudales suele requerir cierta infraestructura en el lugar: un teleférico fijo, un cabrestante, una rampa para embarcaciones o, al menos, una orilla desde la que se pueda trabajar. En Dolalghat, Nepal —una localidad situada en una de las principales rutas de acceso a Katmandú—, un equipo de estudio llegó al río Hutkesi y se encontró con que no disponía de nada de eso. Lo que sí tenían era un puente de carretera, un trozo de cuerda comprado de antemano y un equipo lo suficientemente ligero como para transportarlo a mano.

Por qué resulta complicado un emplazamiento sin calibrar

Una medición del caudal no es una simple lectura. El instrumento debe atravesar toda la anchura del cauce a una velocidad constante y controlada, manteniendo una línea recta, de modo que cada sección vertical del flujo se muestree una vez y solo una vez. En una estación de medición permanente, ese control proviene del propio emplazamiento: un teleférico transporta el instrumento, un cabrestante regula la velocidad y una rampa para embarcaciones pone en el agua una embarcación tripulada.
 

La mayoría de los tramos fluviales carecen de todo eso. Cuando un equipo necesita un dato de un tramo sin estación de medición —y cada vez es más frecuente que lo necesiten, ya sea para alertas de crecidas, para la concesión de licencias de captación o para estudios hidroeléctricos—, el recorrido debe construirse con los medios que ofrezca el lugar ese mismo día. Ese es el verdadero trabajo en este tipo de estudios, y es lo que puso en marcha esta medición.

Una sección de medición sin teleférico

El tramo de medición se encontraba a unos 100 metros río abajo del puente de Dolalghat. En ese punto, el río tiene unos 20 metros de ancho, con una profundidad de menos de un metro y una corriente que alcanza los 2,6 metros por segundo en su punto máximo, con una media de alrededor de 1 metro por segundo. La combinación de poca profundidad y corriente rápida resulta complicada. Es demasiado poco profundo para una embarcación tripulada, lo suficientemente rápido como para que vadear resulte peligroso y lo suficientemente ancho como para que no se pueda pasar nada simplemente de un lado a otro.

Instalación del cabo de remolque desde el puente

El plan original consistía en lanzar una cuerda a través del canal y anclarla en la orilla opuesta. A 20 metros, con la corriente en marcha, eso no funcionó. En su lugar, el equipo dejó caer la cuerda desde el tablero del puente y la hizo llegar hasta el tramo de medición; a continuación, fijó la embarcación de reconocimiento en el centro de la línea, de modo que quedara cuerda suficiente a ambos lados para que dos personas la remolcaran desde las orillas. La embarcación fue remolcada a mano a través de la sección a una velocidad constante, que es la que habría proporcionado un teleférico si el lugar hubiera contado con uno.

Demasiado superficial para poder describirlo con normalidad

Hay dos condiciones en este emplazamiento que impiden una configuración estándar. La primera es la profundidad. Un perfilador acústico no mide toda la columna de agua: tanto la distancia de supresión por debajo del transductor como la capa cercana al lecho en el fondo son inútiles, y lo que queda es lo que se perfila. A menos de un metro de profundidad queda muy poco. El ADCP RiverStar RS1200 se utilizó en su modo de aguas poco profundas y alta velocidad precisamente por este motivo, lo que reduce esos márgenes inservibles y mantiene la frecuencia de muestreo lo suficientemente alta como para registrar una corriente rápida.

Una plataforma móvil detecta que la embarcación navega lentamente

La segunda condición es el propio lecho del río. Un perfilador acústico suele calcular su velocidad haciendo rebotar el sonido en el lecho y midiendo el desplazamiento, lo que supone que el lecho permanece inmóvil. En un tramo de corriente rápida que transporta sedimentos, esto no es así. El material del lecho se desplaza río abajo con la corriente, el instrumento registra su propia velocidad sobre el lecho como inferior a la real, y todas las velocidades en la sección transversal se subestiman. El caudal resultante es bajo y, a simple vista, los datos no parecen presentar ningún error.
 

Referenciar la posición de la embarcación externamente, comparándola con la posición por satélite en lugar de con el lecho del río, elimina esa suposición y, con ella, el error. En un río del que se sabe que transporta sedimentos, eso marca la diferencia entre una cifra defendible y una plausible.

Una sola pasada, menos de diez minutos

La medición se completó en una sola pasada en menos de diez minutos. Los datos se transmitieron a un ordenador portátil a través de un enlace de radio, sin necesidad de alimentación eléctrica ni conexión a Internet en el lugar de la medición, y se verificaron y exportaron en HydroProfiler en forma de tabla de caudales y perfil transversal. Nadie se metió en el agua.

Esas dos salidas son la base sobre la que se sustenta realmente un programa de hidrología. La tabla de caudales proporciona la cifra de caudal correspondiente a cada día y, al repetirse en diferentes niveles, construye la curva de caudales que convierte una simple lectura del nivel del agua en un registro de caudales para el resto del año. El perfil transversal documenta la forma del cauce en el que se realizó la medición, lo que permite a un equipo posterior determinar si el tramo se ha socavado o se ha rellenado y si las lecturas anteriores siguen siendo válidas.
 

Cuándo funciona este método y cuándo no

Tensar la cuerda fue la parte más difícil del día, y es la parte que no se puede adaptar a otras situaciones. Aquí funcionó porque se dieron tres condiciones a la vez: un puente justo río arriba desde el que soltar la cuerda, un canal lo suficientemente estrecho como para que dos personas en orillas opuestas pudieran mantener la tensión, y un equipo lo suficientemente ligero como para llevarlo al agua a mano. Si falta cualquiera de ellas, la travesía tendrá que realizarse desde otro lugar.
 

En un río más ancho, o en uno sin puente desde el que trabajar, no se podría aplicar el mismo enfoque, por lo que el equipo debatió posteriormente con el grupo de la universidad un sistema de medición de caudal autónomo y autopropulsado. Una embarcación que mantiene su propia línea gracias a su propulsión no necesita que el lugar proporcione una. Esta idea general se aplica a cualquier programa de medición que trabaje en emplazamientos sin estaciones de medición: el instrumento rara vez es la limitación; lo que suele serlo es la forma de hacerlo cruzar la sección. Nuestras plataformas de prospección hidrográfica abarcan ambos enfoques, y el artículo complementario sobre el estudio de caudal del Chao Phraya muestra la misma medición en un gran río con mareas. A la hora de elegir entre distintos tipos de instrumentos, nuestra guía de equipos de prospección hidrográfica establece en qué casos es más adecuado un ADCP frente a las ecosondas y los sistemas multihaz.

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