Aforadores de garganta corta Parshall En esta estructura la superficie del agua presenta una curvatura considerable y no es paralela a la garganta del aforador. Esto constituye una desventaja, ya que en contraposición con los de garganta larga la relación carga gasto no puede ser establecerse de antemano. Por esta razón se recurre a calibraciones de laboratorios y campo; esto a su vez, restringe la elección de dimensiones, por ello es conveniente sujetarse a medidas estándar. El aforador Parshall es una estructura de garganta corta, con las siguientes ventajas. a) El diseño de la estructura es simple y, por lo tanto, su construcción es sumamente económica. b) Puede estimarse el gasto con una buena precisión, ya que cuando trabaja ahogada, el error es del 5%, y cuando y cuando trabaja libremente el error es de 3%. c) Los sedimentos que trae el agua no se depositan, ya que la transición de salida aumenta la velocidad, eliminando los azolves en la estructura. d) La velocidad de llegada no influye en el cálculo del gasto. e) La pérdida de carga es mucho menor que en otros medidores El medidor Parshall está constituido por tres partes fundamentales: entrada, garganta y salida (lamina 40). La estructura tiene dos tanques de reposo que sirven para medir la carga (Ha), la entrada del medidor antes de la garganta y la carga (Hb), cerca del extremo inferior de la garganta y que están colocados a los lados de la estructura y comunicados a ella por tubería. En estas cámaras se alojan los flotadores de los limigrafos o simplemente escalas graduadas. Conviene aclarar que las cargas (Ha) y (Hb) se miden a partir de las cresta, por lo tanto es cero de las escalas está al nivel de piso de entradas, pudiéndose colocar o dibujar directamente sobre las paredes de la estructura cuando es pequeña (15cm) y se desean suprimir las máscaras de reposo. Se debe tener cuidado al medir los valores de las cargas (Ha) y (Hb), ya que la relación r elación existente entre ellas indican como trabaja en ese momento el aforador. Esta relación se conoce como grado de sumersión y está dado por: =
El valor del grado para la sumersión para descarga, libre y ahogada, varía en función del ancho de garganta (W), cuadro 14. Cuadro 14. Tamaño del medidor y relación con el grado de sumersión. ANCHO DE GARGANTA W < 0.30 m 0.30 < W < 2.50 2.50 < W < 15.0
DESCARGA LIBRE S < 0.60 S < 0.70 S < 0.80
CON SUMERSIÓN 0.60 < S < 0.95 0.70 < S < 0.95 0.80 < S < 0.95
Parshall indico que cuando el grado de sumersión es mayor de 0.95, la determinación del gasto es incierta, por lo que debe adoptarse 0.95 como el valor máximo. Cuando el vertedero trabaja a descarga libre, el gasto es función solo de la carga (Ha). Si el medidor trabaja a descarga ahogada el gasto es función de la carga (Ha) y del grado de sumersión (S). Para descarga libre, el gasto está dado por: =
Las constante (m) y (s) también varían en función del ancho de garganta, entonces las fórmulas para evaluar el gasto en función de estas se dan en el cuadro 15
Cuadro 15. Tamaño del medidor y formula del gasto. ANCHO DE GARGANTA W < 0.15 m 0.30 < W < 2.50 2.50 < W < 15.0
FORMULA = 0.3812. . = 0.3716 (3.281). = (2.292 + 0.474).
Para descargas ahogada la formulas anteriores generan un gasto mayor que el real. En consecuencia, cuando un medidor trabaja bajo esta condición es necesario aplicar una corrección sustractiva (c) al gasto, que aumenta a medida que lo hace el grado de sumersión. = −
En condiciones de descarga sumergida, las fórmulas para obtener el g asto son difíciles de evaluar. Para anchos menores de 0.30 m graficado el gasto en función de la carga (Ha) y del porcentaje de sumersión (inmersión), para diferentes anchos de garganta. En las láminas 41 y 42 se muestra este tipo de curvas, para gargantas de 0 .15 m (6’’) y 0.23 (9’’).
Ejemplo: Se tienen un aforador Parshall con garganta de 0.15 m Obtener el gasto, si las cargas aguas arriba (Ha) y aguas abajo (Hb) son representativamente de 0.30 m y 0.15 m. Como se tiene descarga libre, se sustituye la carga (Ha) en la fórmula para ancho de garganta (W), menor de 0.15 m (Cuadro 15). .
= 0.3812(0.30)
= 0.057
Ejemplo: Obtener el gasto para el mismo aforador Parshall, pero las cargas, aguas arriba de 0.30m y aguas debajo de 0.20m. El grado de sumersión: =
. .
= 0.67 > 0.6 (descarga ahogada)
Como se tiene descarga ahogada, se ingresa con el porcentaje de sumersión del 67% en el eje vertical (lamina 41), trazándose una línea horizontal hasta la intersección correspondiente a la carga aguas arriba (Ha) de 0.30m (l pie) y a partir de este un punto, se traza una vertical hasta el eje horizontal, resultando un gasto de 1.94
internacional resulta 0.055
;transformando este gasto al sistema
Para mayor referencia consultar Medición del agua de riego. Servicio de Conservación de Suelos, Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Ed. Diana
