415279592-Diseno-de-Obras-de-Arte-Aforador-Parshall (1)

ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
DISEÑO HIDRÁULICO DE OBRAS DE ARTE
EL AFORDOR PARSHALL
USO Y VENTAJAS
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
CRITERIOS PARA ELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁS ADECUADO DEL
PARSHALL
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
INTRODUCCIÓN
Para los romanos, que buscaban en la monumentalidad de sus construcciones un
cauce eficaz a su obstinada voluntad de imposición de poder, fue el acueducto uno
de sus logros más perfectos.
Se imponen al espectador por sus tres dimensiones: altura fuera de la escala
humana, longitud que llega a ser verdaderamente colosal en alineaciones de
kilómetros y que además se alarga indefinidamente por la vibración monótona de
sus arcadas y por su espesor que llega a dar esbelteces de verdadero alarde, como
ocurre, por ejemplo, en Segovia.
La experiencia adquirida no se acumulaba en libros, ni se abstraía en cálculos
complicados, sino que aparecía rotunda en los ejemplares conservados. Por el
simple hecho de seguir en servicio demostrando su eficacia, es decir, su adecuación
a todas las funciones que tenían que cumplir, entre ellas la de transportar agua,
función bastante sencilla, y otra más compleja la de resistir las acciones que están a
la destructiva; pero incluso las ruinas eran lección elocuente del comportamiento de
las obras.
Los asentamientos humanos deben estar siempre situados cerca de una fuente de
agua limpia, ya sea un río o un manantial.
Mientras Roma no fue más que un pequeño estado dentro del Lacio, su fuente fue el
río Tíbet, pero a finales del siglo IV a.C., cuando los romanos luchaban en la
Segunda Guerra Samnita, se encontraron con que necesitaban urgentemente un
suministro alternativo. Quizá esto se debiera a que el agua del Tíbet ya no era
suficiente para una población cada vez más grande, o quizá a que existía el peligro
de que el enemigo envenenara su única fuente, pero lo cierto es que a consecuencia
de ello, en el año 312 a.C., los romanos empezaron a construir su primer acueducto,
el Aqua Appia.
OBJETIVOS
 Poder tener claro los criterios para el diseño de una obra
de arte.
 Diseñar obras de arte de riego presentados en un
proyecto de irrigación, para su buen funcionamiento como
estructura hidráulica.
DISEÑO HIDRÁULICO DE OBRAS DE ARTE DE
RIEGO

GENERALIDADES
Cabe señalar que en el diseño de las obras de arte, la información topográfica se constituye en un
elemento de capital importancia, para lo cual se recomienda efectuar los levantamientos con plancheta a
escala 1:100 o 1:200, dependiendo la escala de las dimensiones de la obra.
Las hojas de plancheta deben ser dibujadas en, papel canson, con curvas de nivel cada 0.5 m. con sus
respectivos puntos de relleno, evitando cometer error de eliminarlos en el dibujo final, posteriormente sobre
una copia ozalid del dibujo final, se procede a dibujar la obra proyectada obteniéndose de este modo una
real aproximación del metrado del movimiento de tierra.
EL AFORADOR PARSHALL
Es una estructura que sirve para medir caudales en un rango muy amplio. Debido a que
la velocidad del agua es muy grande en la estructura no se deposita sedimentos y la
precisión del aforo queda dentro del 5% de error. El medidor consta de las siguientes
partes:
- Entrada
- Garganta
- Salida
Entre las principales ventajas como estructuras de aforo podemos mencionar:
- Su diseño es simple y su construcción suele resultar económica si se ubica en lugares
que deben revestirse o si se combina con caídas, sifones, etc.
- No se produce el problema de arenamiento en la estructura, ni aguas arriba ni aguas
abajo de ella, conservando siempre su misma precisión.
- La labor de conservación es casi nula y su fácil lectura permite un control a nivel de
usuario y sectorista de riego, sin mayor experiencia.
- Hidráulicamente funciona bien por su baja pérdida de carga con relación a otros tipos
de medidores.
AFORADOR PARSHALL
FIGURA 1 - Canal de aforo Parshall (dibujado a partir de
Scott y Houston 1959)
El aforador Parshall es un aparato calibrado para medir el agua en los canales abiertos. Es
de forma abierta tiene una sección convergente, una garganta, y una sección divergente.
Uso y ventajas
1.- El diseño es simple y su construcción suele resultar barata si se ubica en lugares que
deben revestirse o si se combina entre caidas y sifones, etc.
2.- La estructura trabajada aun teniendo gran variación en el gasto y este se puede
determinar con bastante precisión pues cuando el medidor trabaja con descarga libre de
error es menor de 3% y cuando trabaja ahogado el error es de 5%.
3.- No se produce el problema de avenamiento en la estructura ni aguas arriba de ella
conservando siempre su misma presión.
4.- Su conservación es casi nula y su fácil lectura permite un control a nivel de usuario y
sectorista de riego, sin mayor experiencia.
5.- Hidráulicamente funciona bien por su baja perdida de carga con relación a otros tipos de
medidores.
Este tipo de aforador ofrece varias ventajas tales como:
1.
2.
3.
4.
5.
Perdida de carga menores.
No influye la velocidad con que el agua aproxima la estructura
Tiene la capacidad a medir tanto con flujo libre como moderadamente sumergido.
El agua tiene velocidad suficiente para limpiar los sedimentos.
Opera en un rango amplio de flujos.
También el aparato tiene unas desventajas que son:
1. Más caros debido a la fabricación requerida.
2. La fabricación e instalación es crítica para que funcionen como se debe.
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
El medidor Parshall funciona en dos casos bien diferenciados.
A. Con descarga libre.
B. Con descarga sumergida y ahogada.
A. Descarga libre.
Cuando el escurrimiento es libre, el caudal aguas debajo de la estructura no obstaculiza a la
descarga por la garganta y en este caso la descarga Ha, la descarga libre puede acontecer
de 2 maneras:

Sin salto hidráulico: este caso se presenta cuando el tirante aguas abajo del medidor
es muy pequeño en relación al nivel de la cresta del medidor y físicamente se
manifiesta con una circulación libre del agua en el medidor, sin producir ninguna
turbulencia o cambio brusco del Tirante de agua.
 Con salto hidráulico: este caso se presenta, cuando el tirante aguas abajo del
medidor es suficientemente grande con respecto al nivel de la cresta y por lo tanto el
agua trata de recuperar el nivel de aguas abajo, lo cual se hace bruscamente,
produciéndose el salto hidráulico, siempre y cuando el salto hidráulico se produzca
fuera de la garganta el escurrimiento será libre.
B. Descarga sumergida.
Cuando el caudal aguas debajo de la estructura obstaculizaba la descarga por la
garganta, se tiene escurrimiento sumergido, y en este caso la carga Hb difiere poco de
la carga Ha siendo el caudal función de dos cargas: Ha y Hb ; es decir , cuando la mira
en “b” marca una altura de agua (Hb) se dice que el medidor funciona con cierto grado
de sumergencia.
CRITERIOS PARA ELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁS ADECUADO DEL PARSHALL
El tamaño es designado por el ancho de la garganta (W), antes del diseño del Parshall , debe ser
seleccionado la sección transversal de canal, el rango de descargas a ser medido , la pérdida de carga
admisible a través del canal, y la profundidad normal del flujo en canal deben ser conocidos.
Según Trueba Coronel, desde el punto de vista de la economía en la construcción de la
estructura, el menor de los medidores con la capacidad requerida será el más favorable, por otra
parte, un medidor demasiado grande resultará impreciso toda vez que en éste, a una variación
pequeña en la carga corresponde una variación considerable en el gasto , sin embargo h ay otras
consideraciones que hacen que en la mayoría de los casos, el medidor que se instala no sea el más
pequeño , por ejemplo , un medidor pequeño origina una pérdida de carga fuerte, que se
traduce en un apreciable aumento en el tirante del canal aguas arriba del medidor, que se puede
traducir en una completa variación de las condiciones de escurrimiento en dicho canal pues a
ese aumento de tirante y disminución de velocidad puede corresponder un depósito de azolve, por
otra parte puede poner en peligro la estabilidad de los bordos al reducirse el borde libre y también, si
el medidor está colocado , cerca de la bocatoma que alimenta el canal lateral en donde está
instalado , ese aumento de tirante en el canal principal, lo cu al no siempre es posible y en
consecuencia la derivación es de un gasto menor que aquel p ara el cual fue proyectado .
La fuerte velocidad que se produce a la salida, obliga instalar un medidor de tamaño mayor que el
mínimo necesario y con el objeto de evitar erosionar aguas abajo de la estructura, se tiene que
colocar u n revestimiento que eleva el costo de instalación y es necesario por lo tanto optar por un
tamaño un poco mayor, lo que también reduce la longitud de las paredes laterales o aleros cuando
éstos se hacen necesarios.
Usualmente el tamaño del medidor varía de 1/3 a 1/2 del ancho del canal cuando se trata de
canales rectangulares pequeños, y de 2/3 aproximadamente cuando se trata de canales
trapezoidales.
El buen funcionamiento de la estructura no sólo depende de un tamaño adecuado sino también de
una correcta instalación, para ello es necesario conocer la pérdida de carga que origina la
estructura para adoptar la adecuada elevación de la cresta sobre el fondo del canal.
Cuando el tamaño del medidor se disminuye, se reduce la elevación de la cresta sobre la plantilla
del canal y a mayor gasto corresponde mayor grado de sumersión, así que se deberá tener en cuenta que
para un correcto funcionamiento del medidor, no debe hacerse trabajar con un grado de sumersión mayor
que 0.95 y de ser posible se procurará que trabaje siempre con descarga libre.
CONDICIONES PARA EL DIMENSIONAMIENTO:
a) Para dimensionar el medidor parshall se debe conocer los siguientes elementos:
 Sección transversal de los canales aguas arriba y aguas abajo
 Intervalo de caudal
 Profundidad normal del agua en los canales
 Carga disponible
b) Admitir flujo libre en el medidor, con el ahogo máximo posible en la condición de
caudal máximo.
c) Se considera que el diseño del medidor parshall con flujo libre es adecuado, cuando
satisface las siguientes condiciones:
 carga total en la cresta del medidor no superior a la carga total en la sección
de entrada.
 Perdida de carga en el medidor
Los aforadores se clasifican en forma general según el ancho de la garganta como sigue:
Tamaño
Ancho de la garganta
Capacidad
Muy pequeño
1, 2, y 3 pulgadas
.9 a 32 lps
Pequeño
6 pulgadas a 8 pies
1.5 lps a 3.95 m3/seg
Grande
10 a 50 pies
.16 a 93 m/seg
 Los tamaños pequeños pueden ser portátiles y fabricados de hierro,
lámina galvanizada, fibra de vidrio, o madera para instalaciones
permanentes y para los tamaños grandes, concreto es el material más
común.
 Las dimensiones de los aforadores Parshall se determinan según el ancho
de la garganta, W. La tabla 5.1 da las dimensiones que corresponden a la
figura 5.8.
 Tabla5.1. Dimensiones de los aforados Parshall en milímetros
1´´
2´´
3´´
6´´
9´´
1´
1´-6
´´
2´
3´
4´
5´
6´
7´
8´
W
(mm)
25.4
50.8
76.8
152.4
228.6
304.8
A
C
D
E
F
G
K
N
X
Y
B(mm)
(mm)
(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
242
356
93
167
229
76
203
19
29
8
13
276
406
135
214
254
114
254
22
43
16
25
311
457
178
259
457
152
305
25
57
25
38
414
610
394
397
610
305
610
76
114
51
76
587
864
381
575
762
305
457
76
114
51
76
914 1343 610
845
914
610
941
76
229
51
76
457.2
965
1419
762
1026
914
610
941
76
229
51
76
609.6
914.4
1219.2
1524.0
1828.8
2133.6
2438.4
1016
1118
1219
1321
>1422
1524
1626
1495
1645
1794
1943
2092
2242
2391
914
1219
1524
1829
2134
2438
2743
1206
1572
1937
2302
2667
3032
3397
914
914
914
914
914
914
914
610
610
610
610
610
610
610
941
941
941
941
941
941
941
76
76
76
76
76
76
76
229
229
229
229
229
229
229
51
51
51
51
51
51
51
76
76
76
76
<76
76
76
 Los aforadores deben ser construidos cuidadosamente según las
dimensiones de la tabla. La instalación y nivelación, tanto longitudinal
como transversal, también es importantes. En el caso que el aforador
nunca opera a más del límite de sumergencia de 0.6 no es necesario
construir la sección divergente aguas abajo de la garganta.
La ecuación para el caudal bajo condiciones de flujo libre (no sumergido)
es de la forma:
Q =KHna
(5.8)
Donde:
Q = caudal en m3 /seg.
K = Carga medida aguas arriba de la garganta en metros
n = exponente que varia de 1.52 a 1.60
K = factor que depende del ancho de la garganta
A continuación se dan los valores de K y n para gargantas de 1 pulgada hasta 8
pies.
Tabla5.2. Valores de los parámetros en aforadores Parshall
Ancho de la garganta, W
1''
2''
3''
6''
9''
1'
1.5'
2'
3'
4'
5'
6'
7'
8'
K
0.0604
0.1207
0.1771
0.3812
0.5354
0.6909
1.056
1.428
2.184
2.953
3.732
4.519
5.312
6.112
n
1.55
1.55
1.55
1.58
1.53
1.522
1.538
1.550
1.566
1.578
1.587
1.595
1.601
1.607
La sumergencia del aforador calculada por H b /Ha, cuando esta es mayor que 0.5
para los tamaños de garganta de 1 hasta 3 pulgadas, el flujo se considera
sumergido y hay que hacer una corrección a los caudales dados por la formula. El
límite de sumergencia para las gargantas de 6 y 9 pulgadas es 0.60 y para 1
hasta 8 pies el límite es 0.70. Cuando la sumergencia sea mayor que estos
limites, el caudal dado por la fórmula tiene que reducirse de la siguiente manera;
QS = Q-QE
(5.9)
Las siguientes figuras dan las correcciones, Q E para los aforadores de 1 pulgada
hasta < >1 pie. La corrección de < >1 pie de garganta se aplica a los de hasta 8
pies de garganta, multiplicando el QE por los siguientes factores: Tabla 5.3.
Factores de corrección por sumergencia
Ancho de la garganta (ft)
1
1.5
2
3
4
5
6
7
8
Factor
1
1.4
1.8
2.4
3.1
3.7
4.3
4.9
5.4
Como ejemplo, supongamos que tenemos un aforador con una garganta
de 2 pies;
Ha=50cm y Hb = 40 cm.
¿Cuál seria el caudal bajo estas condiciones?
que es mayor que el limite de 0.7 para este tamaño de aforador, y hay
que hacer la corrección para sumergencia:
De la figura QE, para 80% de sumergencia y Ha = 0.5 es 0.024. Multiplicado
este por el factor de 1.8 para aforador de 2 pies nos da:
QE= 1.8*0.024 =0.04 y el caudal correcto es:
QS = Q – QE = 1.78 – 0.04 = 1.74 m3/seg.
Figura 5.9. Corrección para descarga sumergida aforador Parshall de 2”
Figura 5.10. Corrección para descarga sumergida. Aforador Parshall de 3”
Figura 5.11.Corrección para descarga sumergida. Aforador Parshall de 6”
Figura 5.12. Corrección para descarga sumergida. Aforador Parshall de 9”
Figura 5.13. Corrección para descarga sumergida. Aforador Parshall 1”
Como un ejemplo, se considera un caudal de 0-57 m3 /seg. En un canal con
tirante de 75 cm. El limite de sumergencia es 0.70 para que se pueda usar
una sola medida, Ha, para determinar el caudal. Para economía, puede
escoger la garganta más estrecha, pero también debe considerar el efecto
sobre el flujo, el aumento en profundidad aguas arriba y el costo de levantar
mas los bordes del canal. Para el ejemplo, considerar dos alternativas, uno
de 3 pies y uno de 4 pies de garganta. Según las formulas, el H a requerido
para una garganta de 4 pies es 0.353 m y para la garganta de 3 pies, es <
0.426 m" >0.426 m.
Para el aforador de 4' el Hb para 70% sumergencia es 0.7 X 0.353 = 0.247
m y el tirante aguas abajo de aforador será igual al tirante antes de instalar
el aforador o sea < 75 cm" >75 cm. En la figura este es la dimensión D.
Restando el valor de Hb, 0.247 de 0.75 se obtiene el valor de X = 0.503.
Este es la elevación de la cresta arriba del fondo del canal. Bajo estas
condiciones la pérdida de carga es 0.12 m (ver figura de las perdidas de
carga). Entonces el tirante aguas arriba del Parshall será 0.75 +0.12 - 0.87m.
Para el aforador de 3', el Hb para 70% sumergencia es 0.70 X 0.424 = 0.297.
El valor de X, o sea la elevación de la cresta arriba del fondo seria 0.453 mm
y la pérdida de carga es 0.15 m. El tirante aguas arriba seria = 0.90 m, o sea la
superficie del agua en el canal sería 15 cm más alto que el original, comparado
con 12 cm. más alto en el caso de instalar un aforador de 4'. Desde el punto de
vista económico, seria preferido escoger el de 3' de ancho, una vez que el
borde libre del canal lo permite. El ancho del canal también puede influir la
decisión. Cono regla general, el ancho de la garganta varia de 1/3 a 1-2 del
ancho del canal.
Figura 5.14. Sección de un aforador Parshall y la determinación de la elevación
de la cresta
Figura 5.15. Pérdida de carga a través de los aforadores Parshall
La canaleta Parshall está constituida por tres partes fundamentales que son:
la entrada, la garganta y la salida. La entrada está formada por dos paredes
verticales simétricas y convergentes, el fondo es inclinado con pendiente
ascendente 4:1
La garganta esta formada por dos paredes verticales paralelas, el fondo es
inclinado con una pendiente descendente 2,67:1. la distancia de la sección de
la garganta determina el tamaño del medidor y se designa por w.
La salida está formada por dos paredes verticales divergentes y el fondo es
ligeramente inclinado con una pendiente ascendente de 17,9:1
En la canaleta parshall se pueden presentar dos tipos de flujo. Un flujo a
descarga libre para lo cual es solo necesario medir la carga Ha para
determinar el caudal; un flujo en que se presenta la sumersión o
ahogamiento para el cual se toman las cargas Ha y Hb.
CONCLUSIONES
Cada vez que se quiera realizar un diseño de ingeniería de presas y tranques se debe
tener presente muchos aspectos, como por ejemplo: selección de sitios y estudios de
factibilidad, investigaciones geotécnicas y de terreno, diseño de detalle, gestión de
contratos y manejo de proyectos.
A pesar de que el alcance de un diseño de ingeniería es específico al sitio, incluye un
conjunto de conocimientos especializados técnicos.
El diseño de tanques de relaves se realiza generalmente en la etapa de evaluación de
un proyecto para determinar la viabilidad de una prospección de mineral. A nivel de
pre-factibilidad, el objetivo generalmente consiste en descubrir los posibles fallas
fatales. A nivel de factibilidad del proyecto, se requiere una evaluación más detallada
para obtener información más precisa que permita la estimación de los costos para
efectos del financiamiento del proyecto. El diseño de ingeniería final es el nivel final
requerido para efectos de la tramitación de los permisos para un proyecto y
finalmente la construcción. El diseño de apoyo a la obtención de permisos requiere la
realización de un considerable trabajo de ingeniería suficiente para la revisión en el
contexto de las normas legales, autoridades de revisión de permisos y grupos de
interés especiales. Además de una gran cantidad de requisitos para la obtención de
permisos ambientales, esto suele incluir detallados planos del diseño y
especificaciones de construcción. También es frecuente que se requiera ingeniería de
diseño durante las operaciones o con posterioridad al abandono para hacer ajustes
de acuerdo con los cambios implementados o para resolver los problemas planteados
por condiciones no previstas que pueden surgir a pesar del más alto nivel de diseño
original.
En el diseño de las obras de arte, la información topográfica se constituye en un
elemento de capital importancia, para lo cual se recomienda efectuar los
levantamientos con plancheta a escala 1:100 o 1:200, dependiendo la escala de las
dimensiones de la obra.
RECOMENDACIONES
Las transiciones funcionan mejor cuando los tramos que se van a empalmar son de
baja pendiente, con régimen subcrítico; en este caso las pérdidas hidráulicas por
cambio de sección son relativamente pequeñas. El manejo clásico de las transiciones
en régimen subcrítico está explicado con ejemplos en los textos de Hidráulica de
Canales.
El Aforador Parshall debe ser instalado cerca al punto de diversión o cerca de la
compuerta de control. Debe estar en un tramo recto del canal a una distancia de la
compuerta donde no hay turbulencia.
Se recomienda prestar mayor atención a la conservación y mantenimiento de todas
las estructuras hidráulicas dentro de los sistemas de riego dentro de la región
inclusive las obras de arte.
BIBLIOGRAFÍA
GARCÍA RICO, Elmer “Manual de diseño hidraulico de canales y obras de arte”
concvtec .Chiclayo-Perú paginas Nº 159, 174, 180, 204,226
http://www.arquitectuba.com.ar/monografias-de-arquitectura/construccioneshidraulicas/
http://fluidos.eia.edu.co/areafluidos/articulos/latinoamericanoxviii/aliviaderolatinoamericano.html
http://www.monografias.com/trabajos12/tracu/tracu.shtml#intro
http://www.arquitectuba.com.ar/monografias-de-arquitectura/construccioneshidraulicas/
EL AFORADOR PARSHALL
Medidor Parshall
Este medidor a régimen crítico fue ideado por Ralp L. Parshall. En este aforador se aplica el aparato de
Venturi y por lo tanto se usa el teorema de Bernoulli.
En la literatura es posible encontrar las dimensiones estándar de los Parshall, así como sus relaciones
altura caudal. El rango para la medición práctica de caudales con estas estructuras es de 0.09 lt/s a 93
m3/s.
La medición del nivel de agua en un Parshall se la hace en una de las paredes convergentes de la base
horizontal a la distancia de A 32 , medida de la forma en que se ilustra en la Figura 4.8 En esta figura,
también se puede observar la geometría de un medidor Parshall, mas el detalle de sus dimensiones.
Esquema de un aforador Par shall
Las dimensiones para diferentes magnitudes Parshall y las relaciones altura (H) – caudal (Q), se
indican en el Cuadro 4.2. La identificación de los diferentes Parshall se la hace en base a su magnitud
más representativa, el ancho de la garganta (W).
Magnitudes de los aforadores Par shall más usados.
Este medidor básicamente consta de las siguientes partes:
a) Una sección de entrada formada por dos muros convergentes, sobre un piso horizontal, a nivel,
donde está ubicada la escala de medida, a 2/3 del punto final de la sección de convergencia.
b) Una garganta que es un elemento básico de medida y que puede tener diversas dimensiones, a la
cual se le ha asignado la letra “W”. Esta garganta está formada por dos muros paralelos y verticales
sobre un piso inclinado hacia abajo con pendiente de 2.67:1 que en conjunto se denomina cuello, es
decir, la garganta es la intersección de la entrada con el cuello.
c) Una sección de salida formado por dos muros divergentes apoyados en un piso inclinado hacia
arriba.
Las medidas del medidor Parshall deben ser cuidadosamente respetados para poder utilizar las mismas
tablas dadas por el autor; pues de variar es necesario efectuar ensayos de calibración para ajustar los
coeficientes de medida y corrección.
Ventajas:
Permite medir con precisión tanto caudales pequeños como grandes, para tal fin se construyen de
diversos materiales.
Soluciona el problema de azolve muy comprometido y notorio en los vertederos, por mantenerse
libre de obstrucciones gracias a su geometría y la velocidad en la garganta.
El caudal no está influenciado por la velocidad de llegada.
Las pérdidas de carga son insignificantes frente a otras estructuras.
Su uso está recomendado tanto para el aforo de canales de riego, canales de drenaje así como de ríos
pequeños.
La velocidad de aproximación no afecta las medidas de caudal cuando el aforador es construido de
acuerdo a las dimensiones dadas y son usadas cuando el ingreso de flujo es uniformemente
distribuido y libre de turbulencia
Desventajas:
Son generalmente más caros en su construcción que los vertederos.
No pueden ser usados en lugares cercanos a las derivaciones.
El flujo de entrada debe ser uniforme y la superficie del agua relativamente suave
Sus mediciones son satisfactorias solo si la construcción es cuidadosa y exacta.
Si no se construye con las dimensiones exactas la tabla de magnitudes no es confiable.
Los pequeños aforadores requieren una pequeña perdida de carga para la medición de flujo modular;
aunque las calibraciones de flujo sumergido son confiables no es recomendable diseñar aforadores
para flujo no modular porque el manejo de las dos cargas consume tiempo y da como resultado
mediciones de baja exactitud.
Este aforador tiene el grave inconveniente de no poder adaptarse a nuestras condiciones topográficas
accidentadas, como lo que es más insalvable aún, el hecho de tener que afrontar la gran dificultad de
su construcción con los siguientes problemas de calibración y de poca adaptación a la forma de
canales de riego; razón por la cual su empleo se hace cada vez más restringido.
Aforador sin cuello
Este medidor relativamente conocido con el nombre de “Cutthroat Flume” fue desarrollado en
EE.UU., y al igual que los aforadores Parshall, las dimensiones están definidas por la amplitud de la
garganta W y por la longitud total “L”.
La construcción es más simple que el Parshall, y está compuesta por dos partes fundamentales, así
como lo muestra la Figura N° 4.9.
La unión de estas dos secciones forma una contracción en la estructura, conocida como garganta de
aforador, (W) la cual carece de cuello, de allí su denominación, tanto la sección de entrada como la de
salida tienen un mismo ancho (B) que es función de la garganta y de la longitud del aforador (L) de
acuerdo a la relación:
Ventajas:
Tal como se indicó en líneas anteriores, la ventaja de este aforador es evidentemente la facilidad de su
construcción, ya que todas las dimensiones de su estructura giran en torno a los valores de L y W.
Para medir el caudal de los aforadores sin cuello se miden las cargas Ha y Hb, para luego hallar el
grado de sumersión de acuerdo a S = Hb/Ha. Para cuatro dimensiones de L de este medidor son:
L = 0.90 m S = 65 %
L = 1.80 m S = 74 %
L = 2.70 m S = 80 %
L = 5.40 m S = 83%
Cuando estos medidores trabajan a descarga libre, la ecuación del caudal es:
Donde los valores de K y n se determinan en función a la longitud L, siendo estos los siguientes:
L = 0.90 m
L = 1.80 m
L = 2.70 m
L = 5.40 m
K = 3.90
K = 2.50
K = 2.10
K = 2.00
n = 1.84
n = 1.66
n = 1.57
n = 1.41