DISEÑO DE PARTIDOR DE ESCURRIMIENTO CRITICO POR ESTRECHAMIENTO Al bifurcarse los canales de riego en 2 o más ramales principales, es necesario que el caudal se reparta proporcionalmente, pero independientes del cauce que circula en el canal, lo que se efectúa mediante las obras denominadas partidores. El sistema más sencillo de partidor, es un tramo recto de canal revestido, que se divide por medio de un tajamar, repartiéndose el caudal en proporción de los anchos, cosa que no es exacta, puesto que al realizarse la división en régimen lento o subcritico, influyen en los caudales las condiciones aguas bajo del partidor, como son: radios hidraúlicos, curvas y en fin, cualquier motivo que pueden dar lugar a un remanso No todas las obras de división del caudal se construyen para realizar una división exactamente proporcional y para distinguirlas de las obras de toma, se puede considerar que cuando se desvía más del 25% del caudal del canal principal, la obra es un partidor. TIPOS DE PARTIDORES Partidores de escurrimiento crítico, los cuales pueden ser por barrera y por estrechamiento Partidores de resalto o de barrera de sección triangular Ambos tienen dos características comunes: Rápida aceleración que en lo posible iguale a las velocidades,Aislamiento de la sección de partición de variaciones del escurrimiento aguas abajo.
Diseñar un partidor por estrechamiento en un canal donde el caudal varia de 12 a 2 m3/s, y se desea derivar un 15% de su caudal, se tienen los siguientes datos:
Q(m3/s) Canal de llegada Canal que pasa Ramal
12 10.2 1.8
-
2 1.7 0.3
S(0/00) 1.6 1.6 2
n 0.025 0.025 0.025
Talud 0.5 0.5 0.5
b(m) 4 4 1
% 100 85 15
SOLUCION:
I) Escogemos entre los canales a derivar, cual es el que decide el calculo y para ello calculamos el factor hidraulico del lecho: Canal que pasa: Ramal:
S n
1.6 1.8
El canal que decide el calculo sera el canal que pasa, porque su factor hidraulico es menor y por ende su tirante mayor; entre este y el canal de llegada se hacen los calculos de diseño.
II) Calculo de la longitud en la seccion de estrechamiento Formulas a utilizar:
Q
A * R 2 / 3 * S 1/ 2 n
A (b zy ) y by zy 2
P b 2y 1 z2
Q
2
B1 y1
2
B1 v c 3 2g
q
4
3
A (b zy ) y by zy 2
2
v1 2g
2 y c ( B1 ) 3
1
A * R 2 / 3 * S 1/ 2 n
L
3
yc * g
5
2
(vc v1 ) 2 2g
Para un primer tanteo se puede asumir:
c P(m)
0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.42 1.57
1.68 2.125 2.58 3.52 4.5 5.52 6.58 6.6882 7.51245
4.89 5.12 5.34 5.79 6.24 6.68 7.13 7.18 7.51
7
8
Y
Qp
v1 2g
B1
V1
vc 2g
0.4 0.5 0.6 0.8 1
1.32 1.89 2.54 4.04 5.79
0.0318 0.0404 0.049 0.0674 0.0848
0.432 0.54 0.649 0.867 1.085
0.79 0.89 0.98 1.15 1.29
0.144 0.18 0.216 0.289 0.362
Vc 1.68 1.88 2.06 2.38 2.67
0.5
2
b A(m2)
2
ρ:
vc y c 2g 2
Qe q
a Y(m)
6
P b 2y 1 z2
(vc v1 ) 2g
0.02 0.025 0.03 0.039 0.049
d e R(2/3) Q(m3/s9 0.491 0.556 0.616 0.718 0.804 0.881 0.948 0.954 1
1.32 1.89 2.54 4.04 5.79 7.78 9.98 10.21 12.02
9
10
11
12
13
14
15
Qe
B1+∆
Yc
q
L
Vc
ρ
1.55 2.22 2.99 4.75 6.81
0.452 0.565 0.679 0.906 1.134
0.301 0.377 0.453 0.604 0.756
0.517 0.725 0.955 1.47 2.059
3.00 3.06 3.13 3.23 3.31
1.72 1.92 2.11 2.43 2.72
0.45 0.46 0.46 0.47 0.47
2
1.2 1.4 1.42 1.57
7.78 9.98 10.21 12.02
0.1013 0.1178 0.1193 0.1305
1.301 1.518 1.539 1.7
1.41 1.52 1.53 1.6
0.434 0.506 0.513 0.567
2.92 3.15 3.17 3.34
0.058 0.068 0.069 0.077
9.15 11.74 12.01 14.14
1.359 1.586 1.608 1.777
0.906 1.057 1.072 1.185
2.701 3.404 3.476 4.04
3.39 3.45 3.46 3.5
2.98 3.22 3.24 3.41
0.46 0.46 0.46 0.46
(7):Esta referido a la velocidad critica que ocurre en la seccion de estrechamiento asumiendo que entre esta y aguas abajo no hay perdidas (14): Corresponde al verdadero valor de Vc, en la seccion 1. (15):Es el verdadero valor del coeficiente de perdidas por ensanche paulatino.
Curva gasto-tirante en el canal principal
Curva gasto-velocidad en el canal principal
1.6
1.6 1.4
1.2
1.2
1 0.8
1
0.6
0.8
0.4
0.6
0.2 0
5
10
15
15
10
5
Caudal(m3/s)
L(m):
Canal aguas arriba Q A 2 4 6 8 10 12
Velocida(m/s)
Tirante(m)
1.4
2.13 3.52 4.50 5.52 6.58 7.51
3.00
3.06
L= 3.1 AP % 1.1687 1.8724 2.3436 2.8086 3.2767 3.6735
