TOMA-AFORADOR PARSHALLCALCULO DE TOMA-AFORADOR PARSHALLEn un canal principal por donde fluye un caudal maximo de 14m3/seg se a proyectado a la altura del km 4+080 una toma para un caudal maximo de 3.5 m3/seg y aguas debajo de ella un aforador parshall. El canal de derivacion que se inicia en la toma forma un angulo de 45 con el eje del canal principal.

45TomaCaracteristicas Hidraulicas del Canal ParshallPARAMETROUNIDADESQ MAX.Q MIN.S/0.60.6Qm3/seg3.50.42Am2.42.4z-11n-0.0250.025ym1.210.36Aream24.370.99Pm5.823.42Rm0.750.29Vm/s0.80.42Em1.240.37Parametros para AFORADOR Parshall W=6'PARAMETROUNDSIMBOLOQ MAXQ MINTirante en la crestamHa0.8520.225Sumersion-S0.70.7Tirante en la GargantamHb0.5960.158Perdida de CargamPc0.328-AdemasYr=1.523x=0.671

PcHaYYRHbYXCaracteristicas Hidraulicas del Canal Principal a Inmediaciones de la tomaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESQ MAX.Q MIN.PendienteS-1.1%1.1%CaudalQm3/seg14.000.72Plantillabm2.002.00TaludZ-1.501.50Rugosidadn-0.0140.014Tirantetm1.520.31VelocidadVm/seg2.160.94Carga de VelocidadV2/2gm0.240.05Energia EspecificaEm1.750.36El Qmin aprovechable para 4.5 riegos720 l/s

Pc40.749H6HaH5 HYnHbYn Y4Y3X a6543 21Analizando cada seccion de la Fig adjunta se tiene:En la seccion (1)Para Q max=3.5m3/segPara Qmin=0.42m3/segY1=1.523mY1=0.896mA1=5.975m2A1=2.953m2V1=0.586m/segV1=0.142m/segH1=1.540mH1=0.897mEn la seccion (2)En condiciones normales y para las caracteristicas del canal tendremos:Para Q max=Para Qmin=Y2=1.21mY2=0.36mV2=0.8m/segV2=0.42m/segH2=1.24mH2=0.37mEn la seccion (6)Corresponde al canal principal y alli se tienePara Q max=Para Qmin=Cf =40.749mCf =40.749mY6=1.52mY6=0.31mV6=2.16m/segV6=0.94m/segH6=1.75mH6=0.36mE6 =42.50mE6 =41.11mEn la seccion (5)Esta seccion corresponde a las inmediaciones de la compuesta y entre esta y la seccion (6) existen perdidas por derivacion y perdidas por pilar central

Perdidas por Derivacion (Pd)

Para angulos de 45Kd =0.8

Para Q max=Para Qmin=Pd =0.1902385321mPd =0.0360285423mPerdidas por Pilar (Pp)AsumirPp =0.0032619776mPara Qmax Pp =0.0008990826mPara Qmin En conclusion:H6=H5+Pd+PpH5=H6-(Pd+Pp)Para Q max=Para Qmin=H5 =1.56mH5 =0.321mPara garantizar mayor margen de cargas que aseguren la captacion tanto del Qmaxcomo del Qmin la rampa de acceso a la compuerta la inclinamos en unos 0.5 m y los nuevos valoresde H5 seran:

C.f.6 + H6 = C.f.5 + H5 + Pd + PpPara Q max=Para Qmin=H5 =2.06mH5 =0.823mEn la seccion (4)

Y5 =2.02YsY3a Y4 l543Se asumira una toma con dos compuestas c/u se tendra en la seccion (5)b=1.1 a=0.8(m)H5 = 2.06mH5 = Y5 + V5^2/2*gH5 = Y5 + 1.75^2/(1.1^2*Y5^2*2*g)Y5 =2.02mA5=2.22m2V5 =0.788m/segCalculo de Y4La relacion orificio - carga: 0.396039604Segn Figura8: C.c=0.63Y4=0.504mA4=0.55V4=3.157F4=1.42

En la seccion (3)El tiranteY3 =0.79mV3=2.01F3=0.72Se calcula profundida de descarga sumergidaYs=1.52mDiferencia de Niveles entre la Seccion (5) y YsAh = Y5 - Ys =0.50mEs la carga que origina el caudal por la compuertaY5 / a =2.525> 1.4Emplear la formula de orificioCd= 95%Cc =0.61425o0.64Segn Figura 9 (usando Cd =0.64) Q =1.76907215421.75m3/segLongitud de ResaltoL.r = 4.5 (Y3-Y4) =1.290mEl valor de la longitud "l" o distancia del orificio hasta donde se produce Y4 es:l= a/Cc =1.270mLa longitud total apartir de la compuerta sera:L = l + L.r =2.560m

Balance de energia entre la seccion de Ys y seccion (2) en la Seccion de Ys

En la seccion de Ys:Ys=1.52mVs=1.05m/sHs=1.573mEs= C.f + Hs=41.822

La ecuacion de Balance de Energia es: Es=E2+PsE2 y Es = Energias totalesPs= Perdidas de transicion de salidaEs=E2+p (Vs-V2)^2/2g

Calculo de pl0=2.500l1=4.85Si l 1/ l0 =2.000Considerando transiciones con un < =1230', se obtienep = 0.300

Es=41.822Cf2=40.449mp =0.300Vs =1.049m/sV2 =Q2/A2m/sQ2 =3.500m3/sA2=(2.4+1xY2)Y2

Y2 =1.35mA2 =5.063m2V2 =0.69m/segH2 =1.374mE2 =41.823m

Para Caudal MinimoH5 = 0.823

Y5=0.800mA5 =0.88m2V5 =0.409m/s

Si establecemos balance de energia entre (3) y (2) y procediendo igual que el paso anterior se obtendra:

E3 = E2 + Psl1 / l0 =1.248

Considerando transiciones con un angulo < =1230', se obtienep = 0.250E3=41.072Cf2=40.449mp =0.250V3 =0.409m/sV2 =Q2/A2m/sQ2 =0.720m3/sA2=(2.4+1xY2)Y2

Y2 =0.600mA2 =1.800V2 =0.40m/seg

Transicion de SalidaT2 =5.100mT3 =2.500mL.T =5.864m

Hoja2

Hoja3