ACTIVIDAD 1. "MEDIDA DEL CAUDAL DEL RÍO VERDE"
DEFINICIÓN DE CAUDAL. El caudal se define como "el volumen de agua que pasa por una sección en un tiempo". Es una magnitud derivada que requiere para su cálculo, el conocimiento de otras magnitudes, como el volumen que circula y el tiempo en el que pasa el mismo por una sección. Para conocer el volumen de agua que circula, debemos medir el ancho, la profundidad y la longitud, y multiplicarlas.
EL MÉTODO. El método consiste en medir el tiempo que tarda un flotador en recorrer una longitud entre A y B. Suponemos que la velocidad del agua es constante en todos sus puntos, aunque esto como veremos no es cierto, y que el tiempo que tarda en recorrer esa distancia el flotador, es el mismo que tarda un volumen de agua en pasar por una sección del río. La sección del río se calcula multiplicando la profundidad por la anchura.
De lo anterior, se extrae que debemos medir cuatro magnitudes: profundidad, ancho, largo y tiempo.
Una sección de río es un corte transversal al cauce de este en un punto determinado.
Se utiliza un flotador, que soltamos en el punto A y que tarda en llegar a B (figura 1) lo mismo que todo el volumen de agua en atravesar la longitud. Necesitamos un cronómetro para contabilizar el tiempo que tarda.
Con este método cometemos algún error. La velocidad del agua no es la misma en todos los puntos debido al rozamiento de orillas, fondo y aire, como se observa en la figura 2.
La flecha en rojo indica la velocidad máxima de flujo. Observamos que la velocidad es distinta para diferentes puntos del río, tanto en la horizontal, como en la vertical. Para evitar estos errores cometidos con el flotador, lo hidrogeólogos utilizan un molinete, que es un aparato que tiene una hélice, la cual da vueltas en el interior del agua, dando una medida más fiable y además, permite comprobar si la velocidad cambia o no en la sección.
Nosotros vamos a utilizar un flotador, pero es importante conocer los errores que cometeremos con ello.ESTACIÓN DE AFORO DE CÁZULAS. El punto que vamos a elegir para medir el caudal y las precipitaciones, estará a 20 metros por encima de la estación de aforo de Cázulas.
Es una instalación utilizada para medir el caudal del río y poder relacionarlo con su altura, Q= f (h), obteniendo una gráfica llamada curva de gastos. Mediante un limnímetro o regleta, que es una lámina de metal graduada, generalmente en cm, con la que medimos la altura de la lámina de agua. Para obtener medidas continuas en el tiempo y no que no tenga que haber un observador, se utiliza un limnígrafo, que es un aparato que nos dará un limnigrama (gráfica que representa la altura de la lámina de agua en el tiempo). Con el limnigrama y la curva de gastos obtenemos el hidrograma, que es una gráfica que relaciona el caudal con el tiempo. Hay dos tipos de estaciones de aforo. Estación de aforo en sección natural: se mide el caudal sin modificar las características naturales del cauce. Se hacen medidas de caudal en varios días, a cada una de ellas corresponde una altura de lámina de agua. Vertedero o Estación de afora en sección modificada: se modifica la canalización de un tramo del río, como el de Cázulas.
TAREA 1. MEDIR EL ANCHO DEL RÍO. Con una cinta métrica y dos personas que deben estar en cada una de las dos orillas.
TAREA 2. MEDIR LA PROFUNDIDAD DEL RÍO. Con una plomada sujeta a un hilo, dejándola caer en un punto intermedio del cauce entre las dos orillas. El hilo se mojará hasta una cierta altura, la cual medimos posteriormente con una cinta métrica. Hemos de tener en cuenta, como muestra la figura que la profundidad varía según el punto de la transversal que tomemos, por ello hemos de intentar hacerlo donde mayor profundidad haya.
TAREA 3. MEDIR EL LARGO DEL RÍO. Con una cinta métrica, a poder ser de gran medida, pues debemos tomar una longitud suficiente para poder contabilizar un tiempo. El tramo del río debe ser rectilíneo para facilitar la medición y comunicación entre medidores. Una buena medida puede ser 40 metros. Hemos de colocar una señal en el punto A y B del tramo del río (ver figura 3).
TAREA 4. MEDIR EL TIEMPO. El grupo se debe dividir en dos, y ocupar las posiciones de A y B. Es importante tener varios cronómetros controlados por diferentes miembros del grupo, que deben colocarse tanto en A como en B. Uno debe ser el encargado de tirar el flotador al tiempo que emite un sonido de silbato. Precaución: El flotador no debe ir por la superficie ya que su velocidad se vería mermada por el rozamiento con el aire. Tampoco debe caer al suelo, pues entonces rozaría con el suelo. Con el sonido del silbato, los cronómetros se ponen en marcha. Un observador en B debe emitir otro sonido de silbato cuando el flotador llegue a su altura, momento en que todos los cronómetros se pararán.
Para obtener una muestra del tiempo más fiable, se pondrán en común todas las medidas de tiempo y se hará la media, siendo esta la medida del tiempo.
TAREA 5. MEDIR LA SUPERFICIE DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL. Si multiplicamos longitud x ancho x profundidad, obtenemos el volumen de un prisma con esas mismas dimensiones. Ese mismo volumen corresponde a la cantidad de agua que le cabe. Dado que el río no tiene forma de prisma, estamos cometiendo un error si tomamos este prisma. Es por ello que debemos hacer más cálculos. Una manera de eliminar errores es sumando la superficie de los dos triángulos obtenidos de dividir el cauce en dos mitades iguales, el uno y el dos. La suma de ambas superficies será el área de la sección que multiplicada por la longitud nos dará el volumen del tramo del río, aunque seguiremos cometiendo un error, el cual vamos a despreciar.
TAREA 6. CALCULAR EL VOLUMEN DEL AGUA QUE HAY EN EL TRAMO DEL RÍO. Volumen del tramo de río(m3)= Superficie de la sección por la profundidad.
TAREA 7. CONTESTAR A LAS CUESTIONES: ¿En qué consiste el error que cometemos al sumar la superficie de los dos triángulos y considerarla como la sección real del río? ¿Cómo podríamos solucionarlo?
TAREA 8. HAZ LOS SIGUIENTES CÁLCULOS:
a) Calcula la superficie de los triángulos 1 y 2.
b) Calcula la superficie de la sección del río.
c) Calcula el volumen del tramo del río (m3). Pasarlo a litros.
IMÁGENES
-Presentación realizada por José Antonio Salas(2º Eso).
http://www.slideshare.net/graciaff/rio-verde
-Presentación realizada por José Antonio Salas(2º Eso).
http://www.slideshare.net/graciaff/rio-verde
ACTIVIDAD 2. "ANALISIS DE IMÁGENES DEL CICLO DEL AGUA"
Las dos imágenes siguientes están extraídas de dos libros de texto diferentes. En el supuesto que tuvieras que exponer en clase todo lo que sabes del ciclo del agua, ¿cuál de las dos imágenes utilizarías? Explica por qué has elegido una u otra imagen.
¿Qué aspectos modificarías de la imagen 1 para mejorarla y así ser utilizada para explicar tu idea de ciclo del agua en tu exposición?
¿Qué aspectos modificarías de la imagen 2 para mejorarla y así ser utilizada para explicar tu idea de ciclo del agua en tu exposición?
ACTIVIDAD 3. LA CANTIDAD DEL AGUA DEL PLANETA
Se planteó la siguiente afirmación: “La cantidad de agua a lo largo de los años ha ido variando, ahora estamos en un momento de escasez”.
¿Es cierta la afirmación anterior? Razona tu respuesta.
ACTIVIDAD 4. LOCALIZACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA, SU DINÁMICA Y RELACIÓN CON EL MEDIO SUPERFICIAL
Tarea 1. Contesta a las siguientes preguntas:
-Localización: “¿Cómo te imaginas el agua debajo de la Tierra? ¿Cómo es el reservorio donde está, hueco o cómo?”
-Dinámica: “¿Estará el agua en movimiento o parada?”
Tarea 2: A partir del croquis de la figura, contesta a los siguientes interrogantes:
-“¿Podría haber agua subterránea en este perfil del terreno?
- "Si la hubiera, ¿podrías dibujar dónde está?”
-“Si hubiese recarga del agua subterránea, esto es, entradas de agua al medio subterráneo, ¿de dónde procedería?”
-"Si hubiese descarga, esto es, salidas al exterior de agua subterránea, ¿por dónde se produciría y hacia dónde?”
ACTIVIDAD 5. ENLACES DE INTERÉS SOBRE LA HIDROSFERA
-Hidrosfera
-Proyecto Arquímedes
-Wikisaber
-Aprende y divierteté con el agua
-El ciclo del agua
-El ciclo del agua 2
-Ciencia del agua para escuelas
-Explorando el ciclo urbano del agua
-Agua, saneamiento y salud
-Juego didáctico con Ploppy
ACTIVIDAD 6. ACUÍFERO/LOCALIZACIÓN Y FLUJO/PROCEDENCIA
Colorea las opciones correctas para tí.
-Proyecto Arquímedes
-Wikisaber
-Aprende y divierteté con el agua
-El ciclo del agua
-El ciclo del agua 2
-Ciencia del agua para escuelas
-Explorando el ciclo urbano del agua
-Agua, saneamiento y salud
-Juego didáctico con Ploppy
ACTIVIDAD 6. ACUÍFERO/LOCALIZACIÓN Y FLUJO/PROCEDENCIA
Colorea las opciones correctas para tí.
1. Concepto de acuífero | Formación geológica | Material geológico con capacidad para contener y transmitir agua |
Río subterráneo | Un acuífero es un río subterráneo | |
Lago subterráneo | Un acuífero es un lago o balsa subterránea | |
Lago y río subterráneo | Un acuífero puede ser un lago y un río subterráneo | |
Embalse | Es un embalse subterráneo de agua estancada que se aloja en cuevas | |
2. Localización y flujo | Lago subterráneo | El agua está en una balsa o lago subterráneo, parada, que puede rebosar por un manantial o ser extraído por un pozo |
Río subterráneo | El agua está moviéndose en ríos subterráneos excavados por el propio agua y que desembocan en un manantial o son pinchados por un pozo | |
Fluyendo en poros | El agua está fluyendo entre los poros y fisuras de las formaciones geológicas | |
Lago y río subterráneo | El agua está parada en lagos subterráneos o en movimiento a través de ríos subterráneos, dependiendo del terreno | |
Estancada en poros | El agua está estancada en los poros y fisuras de las formaciones geológicas que albergan agua | |
3. Procedencia | Mar y conductos | Los sujetos mantienen la procedencia marina del mar a través de conductos y canales subterráneos, ya que todas las aguas proceden del mar y allí retornan posteriormente |
Infiltración y con ríos subterráneos | El agua procede de la infiltración del agua de lluvia y del deshielo que discurre a través de ríos subterráneos | |
Mar y vapor | El agua procede del mar a través de una serie de sumideros que succionan el agua hasta el interior de la Tierra, subiendo a las capas superficiales en forma de vapor por el calor interior y haciéndose de nuevo líquidas al salir a la superficie | |
Infiltración sin ríos subterráneos | El agua procede de la infiltración vertical causada por la gravedad hasta llegar a una zona donde las rocas están saturadas en agua y desde allí siguen moviéndose a través de los poros de las rocas hasta una zona de descarga, no existiendo los ríos subterráneos | |
Vapor interior y lagos | El agua procede de lagos subterráneos formados por el vapor de agua interior de la Tierra |
