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resumidas en la tabla 8.10 sobreestiman el gasto, por lo que se debe aplicar un factor de
corrección. Las curvas de la figura 8.21 pueden usarse para corregir por ahogamiento en
medidores Parshall de diversos tamaños. Respecto a los datos resumidos en esta figura,
nótese que la corrección para un medidor de 1 ft (0.30 m) puede aplicarse a medidores
más grandes, si se multiplica por los factores especificados en las tablas 8.12 y 8.13. En
la figura 8.22 se dan diagramas empíricos para la determinación de las pérdidas de carga
para medidores Parshall de distintos tamaños.
Ejemplo de aplicación
Diséñese un medidor Parshall para gastos promedio de 20 ft3 /s (0.57) m/s). El canal
que lleva este gasto tiene una pendiente suave y un tirante normal de 2.5 ft (0.76 m)
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FIGURA 8.21 Diagramas para el cálculo de flujo ahogado en medidores Parshall de
diversos tamaños.
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Solución
Los gastos de este orden de magnitud se pueden determinar con medidores de varios
tamaños; por lo que las dimensiones determinadas en esta solución representan sólo una
de las varias soluciones posibles. Supóngase que el ancho de garganta es de 4 ft (1.2 m)
y que se tiene una razón de ahogamiento de 0.70. Nota: cuando las condiciones del flujo
no permitan flujo libre, el porcentaje de ahogamiento, Hb/Ha debe mantenerse lo más
bajo posible. Cuando Hb/Ha excede 0.95, el medidor Parshall no da resultados
confiables. De la tabla 8.10
𝑄 = 4𝜔𝐻𝑎1.522𝜔0.026
20 = 4(4)𝐻𝑎1.5224
0.026
= 16𝐻𝑎1.58
𝐻𝑎 =
200.634
16
= 1.15𝑓𝑡(0.35𝑚)
Para una razón de ahogamiento de 0.70
𝐻𝑏 ∗ 0.70𝐻𝑎 = 0.81𝑓𝑡(0.25𝑚)
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FIGURA 8.22 Diagramas para determinar la pérdida de carga a través de medidores
Parshall de diversos tamaños.
Entonces, según la figura 8.23
𝑥 = 2.5 − 0.81 = 1.69𝑓𝑡(0.52𝑚)
De la figura 8.22, la pérdida de carga en el medidor es hL = 0.43 ft (0.13 m); por lo
tanto, el tirante aguas arriba es.
2.5 + 0.43 = 2.9𝑓𝑡(0.88𝑚)
Se pueden hacer cálculos similares para medidores Parshall de 2 y 3 ft. En general el
medidor más económico sería el de dimensiones más pequeñas. Aunque, al usar un
medidor estrecho, se tendrían que emplear, en función de las dimensiones del canal y de
las paredes de entrada (largas o modernamente largas) que podrían anular el ahorro del
empleo de un medidor pequeño. Como regla práctica, se recomienda un ancho de
garganta del medidor Parshall de un tercio, a un medio del ancho del canal. Ya que el
medidor Parshall produce la profundidad crítica por medio de una contracción, la
velocidad del flujo en éste es mayor que la del canal natural. Por esta razón, la arena y
los sedimentos que lleva el flujo no se quedan en el medidor; aunque si se tiene una
cantidad importante de basuras en el flujo, el medidor Parshall puede quedar inoperable
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o dar mediciones erróneas a causa del depósito o el bloqueo. En estas circunstancias,
debe usarse un medidor Parshall modificado, conocido como medidor San Dimas
(Wilmet al, 1938). Para los propósitos de esta sección, el flujo con basuras puede
dividirse en:
1) agua lodosa cargada con sedimentos finos, que se pueden suponer uniformemente
distribuidos en la sección transversal.
2) agua con una carga de material grueso en suspensión, en su generalidad se encuentra
en la parte inferior del flujo.
3) agua que transporta rocas que se mueven por deslizamiento o ruedan en el fondo del
canal.
Las dos últimas categorías se presentan comúnmente en cañones de montañas y hacen
inútil el empleo de medidores como el Parshall. Para resolver este problema, Wilmet al,
(1938) desarrollaron el medidor San Dimas (Fig. 8.24), que trabaja como un medidor de
cresta ancha al medirse la profundidad del flujo aguas abajo del punto donde se presenta
la sección de flujo crítico. Respecto a la figura 8.24
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T = ancho del canal de llegada,
TF = T = ancho del medidor,
hF = altura del medidor = (gasto máximo)/(5TF),
L = longitud del medidor = r+2hF,
r = radio de transición = TF.
En la tabla 8.13 se encuentran resumidas las ecuaciones empíricas obtenidas para este
tipo de flujo. Nota: ya que estas ecuaciones son empíricas, debe emplearse el sistema
inglés de unidades. Respecto a este tipo de medidores, Wilmet al., (1938) aseguran que
da mediciones precisas y que no se ve afectado por la velocidad de llegada en el canal,
ni por la presencia de material de fondo; aunque en el momento de la publicación
original del diseño, se dieron a conocer varias investigaciones que criticaban el diseño.
Por lo tanto, se debe ejercer mucho cuidado en el empleo del medidor San Dimas.

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  • 1.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 49 resumidas en la tabla 8.10 sobreestiman el gasto, por lo que se debe aplicar un factor de corrección. Las curvas de la figura 8.21 pueden usarse para corregir por ahogamiento en medidores Parshall de diversos tamaños. Respecto a los datos resumidos en esta figura, nótese que la corrección para un medidor de 1 ft (0.30 m) puede aplicarse a medidores más grandes, si se multiplica por los factores especificados en las tablas 8.12 y 8.13. En la figura 8.22 se dan diagramas empíricos para la determinación de las pérdidas de carga para medidores Parshall de distintos tamaños. Ejemplo de aplicación Diséñese un medidor Parshall para gastos promedio de 20 ft3 /s (0.57) m/s). El canal que lleva este gasto tiene una pendiente suave y un tirante normal de 2.5 ft (0.76 m)
  • 2.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 50 FIGURA 8.21 Diagramas para el cálculo de flujo ahogado en medidores Parshall de diversos tamaños.
  • 3.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 51 Solución Los gastos de este orden de magnitud se pueden determinar con medidores de varios tamaños; por lo que las dimensiones determinadas en esta solución representan sólo una de las varias soluciones posibles. Supóngase que el ancho de garganta es de 4 ft (1.2 m) y que se tiene una razón de ahogamiento de 0.70. Nota: cuando las condiciones del flujo no permitan flujo libre, el porcentaje de ahogamiento, Hb/Ha debe mantenerse lo más bajo posible. Cuando Hb/Ha excede 0.95, el medidor Parshall no da resultados confiables. De la tabla 8.10 𝑄 = 4𝜔𝐻𝑎1.522𝜔0.026 20 = 4(4)𝐻𝑎1.5224 0.026 = 16𝐻𝑎1.58 𝐻𝑎 = 200.634 16 = 1.15𝑓𝑡(0.35𝑚) Para una razón de ahogamiento de 0.70 𝐻𝑏 ∗ 0.70𝐻𝑎 = 0.81𝑓𝑡(0.25𝑚)
  • 4.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 52
  • 5.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 53 FIGURA 8.22 Diagramas para determinar la pérdida de carga a través de medidores Parshall de diversos tamaños. Entonces, según la figura 8.23 𝑥 = 2.5 − 0.81 = 1.69𝑓𝑡(0.52𝑚) De la figura 8.22, la pérdida de carga en el medidor es hL = 0.43 ft (0.13 m); por lo tanto, el tirante aguas arriba es. 2.5 + 0.43 = 2.9𝑓𝑡(0.88𝑚) Se pueden hacer cálculos similares para medidores Parshall de 2 y 3 ft. En general el medidor más económico sería el de dimensiones más pequeñas. Aunque, al usar un medidor estrecho, se tendrían que emplear, en función de las dimensiones del canal y de las paredes de entrada (largas o modernamente largas) que podrían anular el ahorro del empleo de un medidor pequeño. Como regla práctica, se recomienda un ancho de garganta del medidor Parshall de un tercio, a un medio del ancho del canal. Ya que el medidor Parshall produce la profundidad crítica por medio de una contracción, la velocidad del flujo en éste es mayor que la del canal natural. Por esta razón, la arena y los sedimentos que lleva el flujo no se quedan en el medidor; aunque si se tiene una cantidad importante de basuras en el flujo, el medidor Parshall puede quedar inoperable
  • 6.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 54 o dar mediciones erróneas a causa del depósito o el bloqueo. En estas circunstancias, debe usarse un medidor Parshall modificado, conocido como medidor San Dimas (Wilmet al, 1938). Para los propósitos de esta sección, el flujo con basuras puede dividirse en: 1) agua lodosa cargada con sedimentos finos, que se pueden suponer uniformemente distribuidos en la sección transversal. 2) agua con una carga de material grueso en suspensión, en su generalidad se encuentra en la parte inferior del flujo. 3) agua que transporta rocas que se mueven por deslizamiento o ruedan en el fondo del canal. Las dos últimas categorías se presentan comúnmente en cañones de montañas y hacen inútil el empleo de medidores como el Parshall. Para resolver este problema, Wilmet al, (1938) desarrollaron el medidor San Dimas (Fig. 8.24), que trabaja como un medidor de cresta ancha al medirse la profundidad del flujo aguas abajo del punto donde se presenta la sección de flujo crítico. Respecto a la figura 8.24
  • 7.
    UNIVERSIDAD NACIONAL SANLUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL pág. 55 T = ancho del canal de llegada, TF = T = ancho del medidor, hF = altura del medidor = (gasto máximo)/(5TF), L = longitud del medidor = r+2hF, r = radio de transición = TF. En la tabla 8.13 se encuentran resumidas las ecuaciones empíricas obtenidas para este tipo de flujo. Nota: ya que estas ecuaciones son empíricas, debe emplearse el sistema inglés de unidades. Respecto a este tipo de medidores, Wilmet al., (1938) aseguran que da mediciones precisas y que no se ve afectado por la velocidad de llegada en el canal, ni por la presencia de material de fondo; aunque en el momento de la publicación original del diseño, se dieron a conocer varias investigaciones que criticaban el diseño. Por lo tanto, se debe ejercer mucho cuidado en el empleo del medidor San Dimas.