UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
MECÁNICA FLUIDOS II
DOCENTE
:
GRUPO
:
ING. Richar Henry peñaranda Pacho
“A”
ESTUDIANTE: Jean Eddú Zabalaga Cari
TACNA-PERU 2017
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INDICE 1.
PARTIDOR .......................................................................................................................... 3
2.
COMPONENTES ................................................................................................................ 4
3.
TIPOS ................................................................................................................................... 5 a.
MARCO PARTIDOR DE BARRERA .................................................................. 5
b.
MARCO PARTIDOR POR ANGOSTAMIENTO ............................................... 6
c.
MARCO PARTIDOR DE RESALTO ................................................................... 7
d.
MARCO PARTIDOR DE RANURA LATERAL ................................................ 8
4.
PRINCIPALES USOS: ...................................................................................................... 9
5.
EJERCICIO DE APLICACIÓN ....................................................................................... 11
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1. PARTIDOR
DEFINICION:
Un partidor es una estructura hidráulica de pequeña envergadura cuya finalidad es dividir las aguas de diversos propietarios en un canal de regadío. Los partidores pueden ser permanentes o móviles. En el último caso los partidores se construyen de elementos metálicos móviles y en los primeros pueden ser de concreto ó albañilería. En dichos partidores se denomina caudal entrante al correspondiente al canal matriz, caudal pasante a la cantidad de agua que sigue por el canal matriz y caudal saliente a la cantidad de agua que se extrae del canal, según las acciones o derechos de las personas que hacen uso del agua extraída. Al bifurcarse los canales de riego en 2 ó más ramales principales, es necesario que el caudal se reparta proporcionalmente, pero independientes del caudal 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 subcrítico, influyen en los caudales las condiciones aguas abajo del partidor como son: radios hidráulicos, curvas y en fin, cualquier motivo que puede dar lugar a remanso. Un partido es una obra de control y de división pero; las obras de división del caudal se construyen para realizar una división exactamente proporcional y para distinguirlas de las obras de toma considera que cuando se desvía más del 25% del caudal del canal principal la obra es un partidor. Los partidores son aparatos que extraen de un canal de gasto variable, en una proporción fija otro gasto también variable, pero que es un porciento invariable del total del gasto del canal; y que la punta partidora en un principio consistía en un macizo triangular habiendo sido reemplazado hoy en día por una plancha de acero de poco espesor paralela a la dirección de la corriente, modificación que considera poco efectiva.
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2. COMPONENTES
Para el estudio de los marcos partidores es necesario conocer y respetar la siguiente nomenclatura técnica:
Canal Entrante . El caudal que llega a dividirse.
Canal Pasante . El caudal que sigue con los derechos de varios
usuarios aguas abajo.
Canal Saliente : El caudal que deriva los derechos de un usuario.
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3. TIPOS
Los tipos de partidores más utilizados son:
Marco partidor de barrera
Marco partidor de angostamiento
Marco partidor de resalto
Marco partidor de ranura lateral
Los primeros dos tipos se denominan partidores de escurrimiento crítico, estos son los más comúnmente usados. Los marcos partidores tienen características comunes, las cuales se pueden generalizar en:
Rápida aceleración que en lo posible iguale las velocidades.
Aislamiento de la sección de partición de variaciones del escurrimie nto de aguas abajo.
a. MARCO PARTIDOR DE BARRERA En este tipo de marco partidor no siempre los anchos de los derivados son proporcionales a los derechos de agua, debido simplemente a la altura de la barrera.
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b. MARCO PARTIDOR POR ANGOSTAMIENTO Como se puede ver en la figura el escurrimiento crítico se consigue a través del angostamiento de la sección.
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c. MARCO PARTIDOR DE RESALTO Este tipo de marco partidor tiene como característica principal una barrera de sección triangular (como se ve en la figura) en la dirección del escurrimiento. Permite además que los anchos del pasante y del (los) saliente (s) sean proporcionales a los derechos de agua. Asegura también la igualdad de las condiciones de escurrimiento, como el espesor de la lámina líquida, para todos los ramales, y conserva al mismo tiempo las dos ventajas de los partidores de escurrimiento crítico: rápida aceleración que iguala las velocidades y aislamiento de la sección de partición de las variaciones de aguas abajo.
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d. MARCO PARTIDOR DE RANURA LATERAL Un caso especial de partidor constituye el caso de extracción de un derecho relativament e muy pequeño de otro grande. En tal caso no es conveniente colocar una punta partidora, debido a que con un saliente muy pequeño es probable que a su entrada se depositen basuras, hojas y ramas que obstruyan su funcionamiento. En este caso es conveniente utilizar un marco de ranura lateral. Este tipo de marco se dispone como una pared gruesa con entrada redondeada. Se puede ver además que aguas abajo del marco partidor lateral se debe instalar una barrera, la cual permite que el marco partidor pueda operar. Más adelante se especificaran las magnitudes de esta.
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4. PRINCIPALES USOS:
Uso poblacional
Uso agrícola
EJEMPLO: CAPTACION CERRO BLANCO:
En la zona denominada Cerro Blanco se ubica el partidor que divide el caudal de agua para uso poblacional y agrícola. La dotación de agua correspondiente a la EPS Tacna S.A es de 400 l/s y es conducida a un sistema de almacenamiento conformado por dos embalses como son el Embalse Nº 01 y Embalse Nº 02, los cuales presentan una capacidad de 50,000 m3 y 60,000m3, respectivamente. Dichos embalses sirven como vaso regulador del caudal de agua que abastece a la Planta de Tratamiento Calana. USO POBLACIONAL Las aguas son conducidas a 02 Reservorios de Regulación de la
EPS Tacna de 50,000 y 60,000 m3 respectivamente, a su vez son derivadas hacia la planta de tratamiento de Calana. Abastecen a una población de 220,000 habitantes, (81% de la población asentada en la ciudad de Tacna y distritos aledaños). También abastece a la actividad comercial e industrial de la Ciudad de Tacna. En el momento de la visita la dotación era de 400 l/s. USO AGRÍCOLA El agua es utilizada para irrigar 1,340 ha., 420 ha., de la Comisión de
Riego Uchusuma, cuyos cultivos principales son hortalizas, y 920 ha., de la C.R. Magollo, para los cultivos de Vid y Olivo principalmente. En el momento de la visita, la dotación era de 400 l/s.
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5. EJERCICIO DE APLICACIÓN Por un canal trapezoidal de 4 m de ancho en la base circulan 4000 lps. Se desea diseñar un partidor de barrera, de 4 m de ancho, para dividir dicho caudal en la forma p = 2,500 lps, S 1 = 1000 lps, S2 = 500 lps. Los canales derivados son todos trapezoidales de talud 0.5 y anchos de base de 2.50 m, 1.00 m y 0.50 m, respectivamente, Los valores respectivos para S 1/2/n son 1m, 0.8m y 1.70 DATOS:
Ancho = 4m
Canal entrante = 4000 lps
Canal pasante = 2500 lps
Canal saliente 1 = 1000 lps
Canal saliente 2 = 500 lps
Z= 0.5
SOLUCION:
APLICANDO LA FORMULA DE MANNING
]
( ) + ( ) = + [+2√ 1 +
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TABULANDO:
canal caudal (lps) canal entrante 4000 canal pasante 2500 canal saliente 1 1000 canal saliente 2 500
b(m)
t
s1/2/n
y1 (m)
2.5 1 0.5
0.5 0.5 0.5
1 0.8 1.7
1 1.2 0.75
REEMPLAZANDO VALORES TABULADOS EN MANNING OBTENDREMOS LOS CAUDALES
FORMULA DE BERNULLI
Dentro del partidor se conserva prácticamente el Bernoulli que cada canal derivado tiene una sección trapezoidal de aguas abajo en efecto para aguas abajo por ejemplo:
=2. 5 3/ 1=0. 7 3/ 2=0.5 3/
=+ℎ =1. 2 2+0. 0 13=1. 2 33 = +ℎ =1.20+0.035=1.235 = = 44 =13/ = =0.47
El cálculo se hace entonces con y1= 1.20 m
De la siguiente ecuación se obtiene:
De la siguiente formula se obtendrá
= = .. =2.55
=−1+√6. 5 +0. 7 5−2=1. 3 0 = = 0.47 =1.30 =0.61 Calculo del espesor de la barrera La barrera debe actuar como un vertedero de pared gruesa para garantizar la formación del flujo crítico. Si la arista es redondeada e=3.5yc=1.65m Ubicación de las puntas partidoras Se recomienda internarlas aguas arriba de la arista de la barrera un valor equivalente de 1.5yc
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Esquema final
NOTA: “
EL EJERCICIO ESTA EN EL LIBRO DE WENDOR CHEREQUE
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