TOH

1. UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
TALLER DE OBRAS HIDRAULICAS
“PARSHALL”
Integrantes:
Montenegro Rivera, Jesús
Sandoval Carranza, Yosselin
Grupo : 03
Profesor : Ing. Jacinto Calderón Rufasto
2019 – II

2. INTRODUCCION
Este cuarto laboratorio del curso de Taller de Obras Hidráulicas tiene la
finalidad de investigar sobre los coeficientes del medidor Parshall en
los canales, se realizará un comparativo entre el Modelo Físico y el
Modelo de Software, con el fin de comparar los valores de los tirantes, y se
utilizará el Modelo Matemático para obtener el valor del caudal a través de
los coeficientes del medidor.
Este laboratorio se realizará en el Laboratorio Central de Hidráulica de la
Facultad de Ingeniería de la Universidad Ricardo Palma, se hará uso del canal
de pendiente variable y un modelo a escala de un medidor Parshall como
Modelo Físico y para el Modelo de Software se utilizará el software HEC-RAS.

3. OBJETIVOS
Observar el comportamiento del flujo que pasa por el medidor Parshall.
Desarrollo de la modelación hidráulica empleando el modelo físico
de un canal Parshall.
Cálculo de parámetros hidráulicos obtenidos con el modelo de Software a
través del software HEC-RAS
Comparar el tirante físico con el tirante de software.
Obtener el caudal a través de las dimensiones del canal por los
coeficientes del medidor Parshall.

4. MARCO TEORICO
El canal Parshall o también llamado medidor Parshall, es una estructura
hidráulica que permite medir la cantidad de agua que pasa por una sección de
un canal determinado. Es un medidor de régimen crítico, siendo idealizado por
Ralph L. Parshall, ingeniero del servicio de irrigación del Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos. Los medidores Parshall son identificados
nominalmente por el ancho de su garganta, por ejemplo: un medidor Parshall
de 9 pulg mide 0.23 m.
El canal de Parshall actúa esencialmente como una constricción, una grada
para bajo y después una expansión: la sección aguas arriba es
uniformemente convergente y plana, la garganta es una sección paralela corta
que se inclina para bajo y la sección aguas abajo diverge uniformemente y se
inclina hacia arriba terminando la elevación que es menor que la elevación
inicial. El largo de la garganta determina el tamaño del canal; 22 tamaños
estándares fueron desarrollados, variando de 1 a 50 pies.
Hay dos condiciones de flujo que pueden ocurrir en un canal de Parshall: flujo
libre y flujo sumergido. Cuando hay condiciones de flujo libre, el usuario sólo
necesita recoger una medición de aguas arriba (Ha, el punto de
medición principal) para determinar la descarga. Para el flujo sumergido, es
necesaria una medición secundaria de aguas arriba (Hb) para determinar
si el canal está sumergido y el grado de sumersión.

5. El punto principal de medición (Ha) se encuentra en la entrada del canal, dos
tercios de la longitud de la sección convergente de la cresta del canal.
El punto secundario de medición (Hb) se encuentra en la garganta del canal.
Un salto hidráulico se produce por debajo del canal para condiciones de flujo
libre. A medida que el canal se vuelve sumergido, el salto hidráulico
disminuye y finalmente desaparece a medida que las condiciones aguas abajo
restringen cada vez más el flujo hacia el canal

6. PARTES DEL MEDIDOR PARSHALL
Constade cuatro partesprincipales:
1. Transiciónde entrada
2. Secciónconvergente
3. Garganta
4. Seccióndivergente
En la transiciónde entradaesconvenienteelevarel pisosobre el fondooriginal delcanal,con
una pendiente ascendentede 1:4 (1 vertical y4 horizontal),hastacomenzarlasección
convergente,conparedesque se vancerrandoenlínearecta o circular de radio (R),debidoa
que el aforadorParshall esuna reducciónde laseccióndel canal,que obligaal agua a elevarse
o a remansarse para luegovolveradescenderhastael nivel inicial sinel aforador.Eneste
procesose presentaunaaceleracióndel flujoque permiteestablecerunarelaciónmatemática
entre laaltura de carga o elevaciónque alcanzael aguayel caudal que circulaa travésdel
dispositivo. Para medidoresmenoresa1 pie o30 cm (anchode garganta) R = 0.41 m  Para
medidoresde 1a 3 pies,R = 0.51 m  Para medidoresde 4a 8 pies,R = 0.61 m
En cualquierparte del medidorParshall,desde el iniciode latransiciónde entradahastala
salida,el medidortiene unasecciónrectangular.

7. DIMENSIONES DEL MEDIDOR PARSHALL
Los medidores menos empleados son los de 1 pulg (2.54 cm) de ancho de
garganta y el mayor construido hasta hoy mide 50 pies (15.24 m) y tiene una
capacidad para 85,000 l/s.
La medición del caudal, tan necesaria en servicios de abastecimiento de agua,
puede ser realizada fácilmente y con pequeño gasto económico si se utilizan
los medidores de forma conveniente.
Su uso es remendado en canales principales, estaciones de tratamiento,
entradas en depósitos, etc.
VENTAJAS DE LOS MEDIDORES PARSHALL
Se puede mencionar como una de las principales ventajas la facilidad con la
que pueden ser construidos, además presentan otras que tienen sus propias
características hidráulicas, por ejemplo:
 Una sola medida o determinación de carga es suficiente para determinar
el caudal.
 La pérdida de carga es mínima.
 El paso del flujo es libre y por lo tanto no presenta problemas de
obstrucción con elementos arrastrados por la corriente.
 Al ser la velocidad de la garganta mayor que la velocidad de
aproximación, no existe la posibilidad que ocurran sedimentaciones que
afecten las mediciones.

8. PROCEDIMIENTO
4
PLANTA PERFIL
0 1.1(cm) 1.5(cm)
1 1.7 3.1
2 2.1 4.3
3 3.4 5.2
4 4.5 6.5
5 5.4 6.6
6 6.5 6.8
7 7.7 7
8 8.3 7.1
9 8 6.9
10 7.5 6.8
11 6 6.8
12 5.2 6
13 3.1 4
14 1.2 1.5

9.  Se empezó el ensayo realizando el método del flotador. Se tomó una
distancia de3 metros para que recorra la bolita de tecnopor, tomando el
tiempo tres veces para poder obtener un promedio. Finalmente, se
midió el tirante. Se repitió el procedimiento tres veces mas con distintos
caudales
 En cada ensayo se tomaron los tirantes aguas arriba, en el canal
Parshall y aguas abajo dejando 5cm para cada medición.

10. RECOMENDACIONES
Al realizarmedicionesde caudal convertederos,esimportante que el flujosobre lacrestasea
libre yno presente escurrimientosensusparedes,yaque estoafectarála precisiónde las
fórmulas,dándoresultadosnoconfiables.
Cuandose proceda a tomar lecturasde carga H, en vertederosocanal Parshall,se debe
esperara que se estabilice el flujode aguaenel canal hidrodinámico,paraobtenermedidas
precisas.
Los canalesParshall son apropiadospararegulary medircaudalesque trasladendesechos
sólidos.
Efectuarun mantenimientoperiódicoalosvertederos,canal Parshall ycanal hidrodinámico
utilizadosenlosensayosde laboratorio,aefectode obtenermedidasprecisasyconfiables.
BIBLIOGRAFIA
4.1 Modelo Físico:
Dimensiones del canal de pendiente variable y el medidor Parshall:

11. Tabla 1: Valores de los tirantes físicos en cada sección con caudales distintos.
Fuente: Propia.
Modelo Matemático con HEC-RAS:
Modelamiento de la geometría:
 Se debe tener en cuenta que el flujo tendrá una contracción
gradual al momento de pasar por el medidor Parshall, por lo que los valores a
utilizar serán los que aparecen en el software por defecto. En el manual del
HEC-RAS obtenemos la tabla de valores que nos indica cual usar dependiendo
de la transición del flujo.

14. Tabla 3: Tabla de resultados para el caudal de 15 m3/hr.
Fuente: Propia, HEC-RAS

16. GRÁFICAS DE TIRANTE FÍSICOVS TIRANTE DE SOFTWARE:
Caudal 15 m3/hr

17. RECOMENDACIONES
 Modelar cuidadosamente la geometría del canal en el HEC-RAS, ya que,
a diferencia de otros laboratorios que tenían una sección constante, esta
variará en cada sección por la geometría del medidor Parshall.
 Tener en cuenta la Figura 16 al momento de buscar la dimensión del
valor de la garganta W en la Figura 14, ya que de ese valor depende las
variables C y n para la aplicación de la formula del caudal.
 Es muy importante verificar el sistema de unidades con el que se esta
trabajando en HEC-RAS, ya que por defecto este trabaja con el sistema
inglés.
BIBLIOGRAFIA
 Gardea, H. (1999). Hidráulica de Canales. Universidad Nacional
Autónoma de México, México.
 Villón Bejar, M. (2004). Hidrología. Instituto de Tecnología de Costa
Rica, Cartago, Costa Rica.
 Parshall Flume, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Parshall_flume
 Oliveras, J. (2016). Canal Parshall, casi cien años midiendo caudales.
HidrojING:
 http://www.hidrojing.com/canal-parshall-casi-cien-anos-midiendo-
caudales/
 Medição de Vazão, Semestre Civil:
https://7semestrecivil.files.wordpress.com/2016/08/aula-
 11-medic3a7c3a3o-de-vazc3a3o.pdf