¿Qué es el caudal?

El caudal (o gasto) es el volumen de agua que pasa a través de una sección transversal de un río, canal o conducto por unidad de tiempo. Es el parámetro más fundamental de la hidráulica aplicada: sin él no es posible diseñar acueductos, canales, alcantarillados, presas ni sistemas de riego.

Unidades

La unidad del Sistema Internacional es el metro cúbico por segundo (m³/s). En la práctica también se usan:

• L/s (litros por segundo): 1 m³/s = 1 000 L/s. Frecuente en caudales pequeños y abastecimiento.
• m³/h o m³/día: usado en sistemas de distribución de agua potable.
• cfs (pie cúbico por segundo): estándar en Estados Unidos. 1 cfs ≈ 0,028 m³/s.

Métodos de medición (aforo)

• Molinete o correntómetro: mide la velocidad en varios puntos de la sección transversal. El caudal se calcula como Q = V · A (método de las verticales o el método de área-velocidad).
• Estructuras de control (vertederos, aforadores Parshall): se utiliza la relación carga-caudal característica de la estructura. Simple y preciso para caudales pequeños.
• Método de dilución: se inyecta un trazador (sal, rodamina) y se mide su concentración aguas abajo. Útil en cauces turbulentes e inaccesibles.
• Estación fluviométrica: un sensor mide el nivel del agua continuamente; el caudal se obtiene mediante la curva de gasto (relación nivel-caudal calibrada para esa sección).

El hidrograma

La variación del caudal en el tiempo se representa mediante el hidrograma, gráfico que muestra cómo responde un río a un evento de lluvia: tiempo al pico, caudal máximo, caudal base y tiempo de recesión. Analizar hidrogramas es esencial para diseñar obras de control de crecidas y sistemas de alerta temprana.

Fuentes

• ISO 748:2007. Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels using current-meters or floats. International Organization for Standardization.
• Organización Meteorológica Mundial (2010). Guía de Prácticas Hidrológicas, Vol. I. OMM-No. 168. Ginebra.
• Sotelo Ávila, G. (1977). Hidráulica General, Vol. 1: Fundamentos. Limusa, México.