Principio del ADCP

Para mejorar la calidad de la medida hidrológica, especialmente a las estaciones hidrométricas influenciadas por un control hidráulico río abajo, el programa HYBAM adquirió en 1994 un correntómetro a efecto Doppler – ADCP, de 300 KHz. Este equipo utiliza la variación de frecuencia entre la señal emitida y la señal reenviada por las partículas en suspensión, para calcular la rapidez del agua y su dirección (RDI, 1989). El cálculo es efectuado automáticamente en tiempo real por el programa TRANSECT, instalado en un ordenador portátil. Cuando el ADCP se instala correctamente en una tradicional embarcación, el programa calcula la rapidez y el caudal unitario, durante el desplazamiento de la embarcación de una orilla a la otra. Durante la medida, la rapidez del barco no puede exceder 5 nudos, es decir aproximadamente 10Km/h. A la llegada, el valor acumulado de los caudales unitarios corresponde al caudal de la sección aforada. El tamaño de cada celda depende de la configuración utilizada (altura de la celda), de la programación de la emisión de la señal ADCP (número de señales por minutos), así como de la rapidez del desplazamiento del barco (ancho de la celda). En una sección de más de 2Km de ancho como en Obidos, el intervalo entre 2 señales es generalmente de 1 a 3 segundos, lo que genera de 600 a 1800 verticales a esta sección. Por último, cada una de estas verticales se cortan en celdas de 1 a 2m de alto. La colocación de cada vertical se realiza en relación al eco del fondo, que es considerado como estable. Así mismo, el caudal se puede medir, cualquiera sea la trayectoria del barco, la dirección de la corriente, y la geometría de la sección. Un módulo de visualización permite acompañar en tiempo real la operación del aforo por ADCP, con la generación de gráficos como la trayectoria del barco (Figura 3), o el perfil de las velocidades en la sección aforada (Figura 4).

Figura 1: ADCP de 300 KHz. en embarcación amazónica	Figura 2: Aforo por ADCP en un barco amazónico, Río Negro, Brasil.

 

Protocolo operacional

Un protocolo operacional se perfeccionó a partir de observaciones y trabajos dirigidos in situ en la reproducción de medidas de caudal en el curso de las primeras misiones de campo del Programa HYBAM en la Amazonía brasilera (Guyot et al., 1994, 1995). Éste recomienda efectuar 4 aforos sucesivos de una misma sección, con el fin de obtener un valor de caudal representativo, pero también evaluar la deriva eventual del referencial de fondo durante las crecidas (Guimarães et al., 1997; Callède et al., 2000; Filizola et al., en prensa). Las coordenadas del punto de partida y punto de llegada de cada aforo se determinan por GPS. La distancia en la orilla se estima, generalmente utilizando un clinómetro. El ADCP, que se utilizó en todas las misiones de terreno del programa HYBAM para la medida de caudales, ha permitido la construcción de un banco de datos en los parámetros hidrodinámicos de numerosas secciones aforadas. Estas informaciones se reúnen en el banco de datos de georeferencia del programa HYBAM.

Figura 3: Aforo ADCP: trayectoria del barco y distribución de vectores velocidad en superficie. Río Amazonas en Obidos, Brasil, 16/12/2003.

Figura 4: Aforo ADCP: perfil transversal y distribución de velocidades en la sección del Río Amazonas en Obidos, Brasil, 16/12/2003.

 

Referencias

Callède J., Kosuth P., Guyot J.L., Guimarães V. 2000. Discharge determination by acoustic doppler current profilers (ADCP) : a moving bottom error correction method and its application on the river Amazon at Obidos. Hydrological Sciences Journal, 45(6) : 911-924.

Filizola N. 2003. Transfert sédimentaire actuel par les fleuves amazoniens. Thèse de doctorat, Université P. Sabatier, Toulouse. 292 p.

Filizola N., Guimarães V., Guyot J.L. (submitted). Water discharge measurements at the Amazon river with the acoustic doppler current profiler. Hydrological Processes.

Guimarães V., Guyot J.L., Filizola N., Oliveira E. 1997. O uso do ADCP (correntômetro de perfilagem acústico por efeito Doppler) para medição de vazão e estimativa do fluxo de sedimentos nos grandes rios da bacia amazônica, 545-552. In XII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Anais 1, ABRH, Vítoria, Nov. de 1997.

Guyot J.L., Conceição S., Guimarães V., dos Santos J.B., Longuinhos R. 1995. Medição de vazão com ADCP – Primeiros resultados na bacia Amazônica. A Água em Revista, 3(4) : 26-30. CPRM, Rio de Janeiro.

Guyot J.L., Guimarães V., Santos J.B., Longuinhos R., Conceição S. da. 1994. Primeira campanha de medições de vazão com ADCP no Rio Amazonas. Publ. HiBAm, Brasília, 29 p.