Myslide.es Diseno de Partidores Obras Hidraulicas

7/25/2019 Myslide.es Diseno de Partidores Obras Hidraulicas

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OBRAS HIDRAULICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIOABAD DE CUSCO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

OBRAS HIDRULICAS

PARTIDORES

DOCENTE : Ing. Edwin Rodrigu! B"#"

ALU$NOS :

%ui&' A#o&(u'" Ru)n *+,-,,Hrrr" A( Edwin D"nn */*0++$"1"ni V"rg"& 2o3n 2on"(3"n *4*-+/

SE$ESTRE : 5*-, 6 I

CUSCO 7 PER85*-,

DISEO DE MARCO PARTIDORES Pgina 0


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OBRAS HIDRAULICAS

INDICE

INTRODUCCIN.................................................................................................................2CAPITULO III.....................................................................................................................3

3. PARTIDOR...........................................................................................................3

3.1. DEFINICIN.....................................................................................................33.2. COMPONENTES.............................................................................................43.3. CONCEPTOS PREVIOS...............................................................................53.4. TIPOS...............................................................................................................14

1. MARCO PARTIDOR DE BARRERA.........................................................142. MARCO PARTIDOR POR ANGOSTAMIENTO.....................................153. MARCO PARTIDOR DE RESALTO..........................................................164. MARCO PARTIDOR DE RANURA LATERAL........................................16

3.5. DISEO DE PARTIDORES........................................................................18A) DISEO DE MARCO PARTIDOR POR BARRERA: CRITERIOS DE

DISEO............................................................................................................18

B) DISEO MARCO PARTIDOR DE RESALTO DE UNA BARRERATRIANGULAR................................................................................................28

C9 DISEO MARCO PARTIDOR POR ANGOSTAMIENTO.............................39CONCLUSIN...................................................................................................................57BIBLIOGRAFA...............................................................................................................58



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INTRODUCCIN

El presente informe trata sore el an!lisis "e la estr#$t#ra %i"r!#li$a $ono$i"a

$omo mar$o parti"or&

Los Mar$os Parti"ores son aparatos a#tom!ti$os '#e "i(i"en los $a#"ales(ariales "e #n $anal en #na propor$i)n fi*a&

El al$an$e "e este an!lisis (a "es"e el mar$o te)ri$o+ "on"e se re(isar!n los

f#n"amentos "e la %i"r!#li$a te)ri$a , "e me$!ni$a "e fl#i"os ne$esarios para

anali-ar las (ariales '#e $ompeten para po"er efe$t#ar el "ise.o "e esta

estr#$t#ra+ %asta los #sos '#e se le "an a la estr#$t#ra se.alan"o al/#nos

e*emplos "e estos&



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CAPITULO III

3. PARTIDOR

3.1. DEFINICIN

Un parti"or es #na estr#$t#ra %i"r!#li$a "e pe'#e.a en(er/a"#ra $#,a finali"a" es "i(i"ir

las a/#as "e "i(ersos propietarios en #n $anal "e re/a"0o& Los parti"ores p#e"en ser

permanentes o m)(iles& En el 1ltimo $aso los parti"ores se $onstr#,en "e elementos

met!li$os m)(iles , en los primeros p#e"en ser "e $on$reto ) ala.iler0a& En "i$%os

parti"ores se "enomina $a#"al entrante al $orrespon"iente al $anal matri-+ $a#"al

pasante a la $anti"a" "e a/#a '#e si/#e por el $anal matri- , $a#"al saliente a la

$anti"a" "e a/#a '#e se e2trae "el $anal+ se/1n las a$$iones o "ere$%os "e las personas'#e %a$en #so "el a/#a e2tra0"a&

Al if#r$arse los $anales "e rie/o en 3 ) m!s ramales prin$ipales+ es ne$esario '#e el

$a#"al se reparta propor$ionalmente+ pero in"epen"ientes "el $a#"al '#e $ir$#la en el

$anal+ lo '#e se efe$t1a me"iante las oras "enomina"as parti"ores& El sistema m!s

sen$illo "e parti"or+ es #n tramo re$to "e $anal re(esti"o+ '#e se "i(i"e por me"io "e #n

ta*amar+ reparti4n"ose el $a#"al en propor$i)n "e los an$%os+ $osa '#e no es e2a$ta+

p#esto '#e al reali-arse la "i(isi)n en r4/imen lento o s#$r0ti$o+ infl#,en en los $a#"aleslas $on"i$iones a/#as aa*o "el parti"or $omo son: ra"ios %i"r!#li$os+ $#r(as , en fin+

$#al'#ier moti(o '#e p#e"e "ar l#/ar a remanso&

Un parti"o es #na ora "e $ontrol , "e "i(isi)n pero5 las oras "e "i(isi)n "el $a#"al se

$onstr#,en para reali-ar #na "i(isi)n e2a$tamente propor$ional , para "istin/#irlas "e las

oras "e toma $onsi"era '#e $#an"o se "es(0a m!s "el 367 "el $a#"al "el $anal

prin$ipal la ora es #n parti"or&

Los parti"ores son aparatos '#e e2traen "e #n $anal "e /asto (ariale+ en #na propor$i)n

fi*a otro /asto tami4n (ariale+ pero '#e es #n por$iento in(ariale "el total "el /asto "el

$anal5 , '#e la p#nta parti"ora en #n prin$ipio $onsist0a en #n ma$i-o trian/#lar %aien"o

si"o reempla-a"o %o, en "0a por #na plan$%a "e a$ero "e po$o espesor paralela a la

"ire$$i)n "e la $orriente+ mo"ifi$a$i)n '#e $onsi"era po$o efe$ti(a&



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3.2. COMPONENTES

Para el est#"io "e los mar$os parti"ores es ne$esario $ono$er , respetar la

si/#iente nomen$lat#ra t4$ni$a:

Cana En!"an!#& El $a#"al '#e lle/a a "i(i"irse&

Cana Pa$an!#& El $a#"al '#e si/#e $on los "ere$%os "e (arios #s#arios

a/#as aa*o&

Cana Sa%#n!#: El $a#"al '#e "eri(a los "ere$%os "e #n #s#ario&



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3.3. CONCEPTOS PREVIOS

Para po"er "ise.ar #n parti"or %i"r!#li$o es ne$esario enten"er $iertos $on$eptos

"e %i"r!#li$a , me$!ni$a "e fl#i"os&

F&'( #n (n!("n( a*%#"!(

El prolema "e los mar$os s#r/e en el "enomina"o fl#*o en $ontorno aierto+ el $#al

posee $iertas $ara$ter0sti$as '#e lo "istin/#en , se il#stran a $ontin#a$i)n

Tramo A8B:

8 El fl#*o se a$elera , "esa$elera en $on*#nto $on el esf#er-o "e $orte '#e a#menta ,"ismin#,e %asta en$ontrar #n e'#ilirio "el fl#*o

Tramo B8C:

8 A$! las f#er-as se e'#iliran+ , la alt#ra se %a$e $onstante oteni4n"ose #n fl#*o

#niforme

Cara$ter0sti$as "el fl#*o #niforme:

9 Se$$i)n no $amia

9 Presi)n en la s#perfi$ie lire $ono$i"a P;

9 No %a, $#r(at#ra "e l0neas "e $orriente

La presi)n se p#e"e $onsi"erar en este $aso $omo %i"rost!ti$a&



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Para po"er est#"iar los mar$os , reali-ar s# "ise.o se #tili-a la e$#a$i)n "e ener/0a o

tami4n $ono$i"a $omo e$#a$i)n "e Berno#lli& Esta e$#a$i)n s#pone $iertas $on"i$iones

'#e "ee tener el fl#i"o o es$#rrimiento para '#e sea (!li"a& A $ontin#a$i)n se e2pon"r!

re(emente la e$#a$i)n , las $onsi"era$iones '#e se toman para otenerla:

E&a%+n ,# B#"n(&%-

El prin$ipio "e Berno#lli+ tami4n "enomina"o e$#a$i)n "e Berno#lli o Trinomio "e

Berno#lli+ "es$rie el $omportamiento "e #n fl#i"o mo(i4n"ose a lo lar/o "e #na l0nea "e

$orriente& ?@; , e2presa

'#e en #n fl#i"o i"eal sin (is$osi"a" ni ro-amiento; en r4/imen "e $ir$#la$i)n por #n

$on"#$to $erra"o+ la ener/0a '#e posee el fl#i"o permane$e $onstante a lo lar/o "e s#re$orri"o&

Bas!n"ose en la il#stra$i)n:

: Car/a total "el sistema

-: $ota pie-om4tri$a o $ota "e pelo "e

a/#a

%: alt#ra "e es$#rrimiento tirante %i"r!#li$o;

-: $ota topo/r!fi$a

i: pen"iente "e fon"o

De esta manera la e$#a$i)n ser!:

Sin emar/o la e$#a$i)n as0 no asta ,a '#e se "een $onsi"erar las p4r"i"as "e

ener/0a por ro$e , sin/#lares& Estas p4r"i"as se p#e"en mo"elar por me"io "e #na

e2presi)n $ono$i"a $omo f)rm#la "e Mannin/



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Don"e :

: Ca#"al

n : Coefi$iente "e mannin/ "epen"e "el material ;

* : P4r"i"a "e $ar/a

: Ar4a "e la se$$i)n trans(ersal

R: Ra"io %i"r!#li$o

Se oser(a '#e esta e$#a$i)n permite otener la p4r"i"a "e $ar/a en #na se$$i)n

espe$0fi$a& Para otener la p4r"i"a en $#al'#ier p#nto+ es "e$ir en f#n$i)n "e #na

$oor"ena"a 2 ; se "ee reali-ar el an!lisis "iferen$ial+ sin emar/o tami4n es (!li"o

#tili-ar #na p4r"i"a "e $ar/a me"ia entre los p#ntos "e inter4s&

A"em!s "e las p4r"i"as por fri$$i)n se "een $onsi"erar otras p4r"i"as "enomina"as

p4r"i"as sin/#lares+ '#e se pro"#$en por (aria$iones en el es$#rrimiento pro"#$to "e

ensan$%es+ an/ostamientos+ paraltes+ et$& '#e en /eneral se p#e"en mo"elar $omo

f#n$i)n "e la (elo$i"a" "e la si/#iente forma:

En "on"e s representa #n Ffa$tor "e resisten$ia o n1mero '#e m#ltipli$a"o por la alt#ra

"e (elo$i"a" permite otener la p4r"i"a

En el est#"io "e los mar$os interesan las p4r"i"as "e $ar/a por ensan$%amiento r#s$o

las $#ales se p#e"en $onsi"erar pro"#$i"as por $%o'#es "e masas (elo$es $ontra menos

(elo$es '#e se les oponen& En ellas no pre"ominan los frotamientos interiores&



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F&n%+n (#n!a ( /"0a #$#/%a-

Otra importante e$#a$i)n+ ne$esaria para resol(er las sin/#lari"a"es '#e se presentan en

los parti"ores es la e$#a$i)n '#e s#r/e "e la $onser(a$i)n "e $anti"a" "e moment#m

lineal&

Al apli$ar el prin$ipio "e moment#m a #n tramo %ori-ontal $orto "e #n $anal prism!ti$o+

p#e"en i/norarse los efe$tos "e las f#er-as e2ternas "e fri$$i)n , "el peso "el a/#a&

L#e/o iH ,


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Enton$es #tili-an"o la $onser(a$i)n "e moment#m lineal:

Las f#er-as %i"rost!ti$as "el la"o "ere$%o "e la e$#a$i)n p#e"en e2presarse $omo:

Don"e es la "istan$ia "el $entro , "e la respe$ti(a !rea mo*a"a A por "ea*o "e la!

s#perfi$ie "e fl#*o+ a"em!s

L#e/o la anterior e$#a$i)n p#e"e es$riirse $omo

Los "os la"os "e la e$#a$i)n son an!lo/os ,+ por $onsi/#iente+ p#e"e e2presarse para

$#al'#ier se$$i)n "el $anal me"iante #na f#n$i)n /eneral+ es "e$ir la f#n$i)n momenta&

F&n%+n M(#n!a + F"0a E$#/%a:

D)n"e:

A(&: Es el !rea "on"e %a, fl#*o no $onsi"erar !reas "on"e %a, fl#*o re$ir$#lante;

Ap: Es el !rea in$l#,en"o -onas "e fl#*o est!ti$o&

DISEO DE MARCO PARTIDORES Pgina "


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K: Prof#n"i"a" "el $entroi"e "e !rea Ap&

Es importante notar '#e la momenta $r0ti$a o$#rre en forma sim#lt!nea '#e la ener/0a

$r0ti$a&

a presenta"as las e$#a$iones "e momenta , ener/0a se pro$e"er!n a anali-ar las

sin/#lari"a"es '#e se presentan en el $!l$#lo "e los mar$os , '#e ser!n #tili-a"as m!s

a"elante&

V#"!#,#"($-

En t4rminos /enerales+ #n (erte"ero se p#e"e "efinir $omo #na ostr#$$i)n #i$a"a

sore el fon"o "e #na $anal+ sore la $#al "ee pasar el fl#*o %ite+ =;& Esto pro(ee

#n m4to"o $on(eniente para "eterminar el $a#"al '#e est! pasan"o por #n $anal $on

ase en la me"i$i)n "e la prof#n"i"a"&

Para este informe solo se re(isar! el (erte"ero "e pare" /r#esa+ ,a '#e este est!

presente en $asi to"os los tipos "e parti"ores&



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Los (erte"eros "e pare" /r#esa son estr#$t#ras f#ertes '#e no son "a.a"as f!$ilmente ,

p#e"en mane*ar /ran"es $a#"ales , en al/#nos "ise.os se e(ita la a$#m#la$i)n "e

se"imentos& Al/#nos tipos "e (erte"eros "e or"e an$%o son: el Re$tan/#lar "e arista

re"on"ea"a+ el Re$tan/#lar "e arista (i(a , el Trian/#lar&

El $!l$#lo "el (erte"ero se %ar! s#ponien"o '#e este f#n$iona lire+ es "e$ir se pro"#$e

$risis a/#as aa*o+ oteni4n"ose $on este la $#r(a "e "es$ar/a '#e lo $ara$teri-a&

Este $!l$#lo s#pone la presen$ia "e filetes paralelos+ lo '#e se lo/ra $on #n espesor "el

(erte"ero s#perior a ?&6 %$

I/#alan"o ener/0a:

Da"o '#e se trata "e #n $anal "e se$$i)n re$tan/#lar sin p4r"i"a "e /enerali"a"+ solo se

%a$e para simplifi$ar el !l/era;

Pero


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Apli$an"o la e$#a$i)n "e $onser(a$i)n "e moment#m lineal se tiene:

Reempla-an"o las (elo$i"a"es en f#n$i)n "el $a#"al por la rela$i)n + ,

simplifi$an"o se tiene:

La ra-)n es la prof#n"i"a" $r0ti$a al $#o en el $anal "e an$%o + por lo tanto:

A%ora %a$ien"o:



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Esta e$#a$i)n /eneral ne$esita '#e se $ono-$a Q en f#n$i)n "e las $on"i$iones "el

ensan$%e+ tales $omo n+ la rela$i)n "e an$%os , "e a+ alt#ra "e la /ra"a& En el $aso

espe$ial n H =+ es "e$ir+ $anal "e an$%o $onstante+ , Q H aH;+ ten"remos:

N)tese '#e esta e$#a$i)n se ot#(o a partir "e la $onser(a$i)n "e moment#m por lo '#e

es el e'#i(alente "e i/#alar momentas antes , "esp#4s "el ensan$%e+ pero en este $aso

la e$#a$i)n se a"imensionali-)+ ,a '#e "e esta manera se #tili-ara para posteriores

$!l$#los&

3.4. TIPOS

Los tipos "e parti"ores m!s #tili-a"os son:

Mar$o parti"or "e arrera

Mar$o parti"or "e an/ostamiento

Mar$o parti"or "e resalto

Mar$o parti"or "e ran#ra lateral

Los primeros "os tipos se "enominan parti"ores "e es$#rrimiento $r0ti$o+ estos son

los m!s $om1nmente #sa"os&



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Los mar$os parti"ores tienen $ara$ter0sti$as $om#nes+ las $#ales se p#e"en

/enerali-ar en:

R!pi"a a$elera$i)n '#e en lo posile i/#ale las (elo$i"a"es&

Aislamiento "e la se$$i)n "e parti$ i)n "e (ar ia$iones "el es$#rr imiento "e

a/#as aa*o&

1. MARCO PARTIDOR DE BARRERA

En este tipo "e mar$o parti"or no siempre los an$%os "e los "eri(a"os son

propor$ionales a los "ere$%os "e a/#a+ "ei"o simplemente a la alt#ra "e la

arrera&

2. MARCO PARTIDOR POR ANGOSTAMIENTO

Como se p#e"e (er en la fi/#ra el es$#rrimiento $r0ti$o se $onsi/#e a tra(4s "el

an/ostamiento "e la se$$i)n&



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3. MARCO PARTIDOR DE RESALTO

Este tipo "e mar$o parti"or tiene $omo $ara$ter0sti$a prin$ipal #na arrera "e

se$$i)n trian/#lar $omo se (e en la fi/#ra; en la "ire$$i)n "el es$#rrimiento&

Permite a"em!s '#e los an$%os "el pasante , "el los; saliente s; sean

propor$ionales a los "ere$%os "e a/#a& Ase/#ra tami4n la i/#al"a" "e las

$on"i$iones "e es$#rrimiento+ $omo el espesor "e la l!mina l0'#i"a+ para to"os los

ramales+ , $onser(a al mismo tiempo las "os (enta*as "e los parti"ores "e

es$#rrimiento $r0ti$o: r!pi"a a$elera$i)n '#e i/#ala las (elo$i"a"es , aislamiento

"e la se$$i)n "e parti$i)n "e las (aria$iones "e a/#as aa*o&



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4. MARCO PARTIDOR DE RANURA LATERAL

Un $aso espe$ial "e parti"or $onstit#,e el $aso "e e2tra$$i)n "e #n "ere$%o

relati(amente m#, pe'#e.o "e otro /ran"e& En tal $aso no es $on(eniente $olo$ar

#na p#nta parti"ora+ "ei"o a '#e $on #n saliente m#, pe'#e.o es proale '#e a

s# entra"a se "epositen as#ras+ %o*as , ramas '#e ostr#,an s# f#n$ionamiento&

En este $aso es $on(eniente #tili-ar #n mar$o "e ran#ra lateral&

Este tipo "e mar$o se "ispone $omo #na pare" /r#esa $on entra"a re"on"ea"a&

Se p#e"e (er a"em!s '#e a/#as aa*o "el mar$o parti"or lateral se "ee instalar

#na arrera+ la $#al permite '#e el mar$o parti"or p#e"a operar& Mas a"elante se

espe$ifi$aran las ma/nit#"es "e esta&



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3.5. DISEO DE PARTIDORES

A) DISEO DE MARCO PARTIDOR POR BARRERA- CRITERIOS DE DISEO

Los $riterios "e "ise.o se tomara "el FMANUAL: CRITERIOS DE DISEOS DE OBRASIDRULICAS PARA LA


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=& Se f#n"amenta prin$ipalmente en el "ise.o "e #n #mral en el fon"o+ "i$%o #mral "ee

tener $iertas $ara$ter0sti$as '#e permitan la o$#rren$ia "el tirante $r0ti$o en$ima "e 4l+ "e

manera '#e en la se$$i)n "e parti$i)n+ no infl#,an las $on"i$iones "e a/#as "ea*o "e

los $anales "eri(a"os+ es "e$ir '#e no me $ree nin/1n efe$to "e $ontra$orriente&

Se/1n


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C H $oefi$iente '#e (ar0a "e &?@ $#an"o la arista es (i(a+ a &= $#an"o la arista esre"on"ea"a&

X& En la lon/it#" L "el #mral+ se otiene en #n @7 "e s# (alor+ #n $a#"al #nitario

#niforme+ el $#al "ismin#,e %a$ia las pare"es+ "on"e lle/a al @7 "e la (elo$i"a" $entral

, %asta enton$es ten"r!n '#e efe$t#arse $orre$$iones a los an$%os $orrespon"ientes a

los $a#"ales '#e se '#ieren "eri(ar , se $onsi"eran 3 $asos: 8 #e el an$%o "el ramal

$ompensa"o sea ma,or a &=L 8 #e el an$%o "el ramal $ompensa"o sea menor a &=L

Para el primer $aso:

Para el se/#n"o $aso:

>& eamos $on #n e*emplo+ $omo se reali-a la $ompensa$i)n "e los an$%os $on #n $anal'#e trae & m?\s , se '#iere repartir en ? $a#"ales+ #n $a#"al "e 3&6 m ?\s '#e pasa

a/#as aa*o+ , 3 ramales "e = , &6 m?\se/&+ la lon/it#" L "el #mral es & m&

El (alor m se otiene "e a$#er"o al 7 "e los $a#"ales&

El (alor m= se $al$#la primero para los ramales , por "iferen$ia se otiene el m =

"el $anal '#e pasa&

Ramal =:

m= H &@ m &=L H &@ 2 = &= 2



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m= H =&3 m

Ramal 3 : m= H &@ m &=L H&@ 2 &6 &= 2

m= H &6? m Canal '#e pasa:

m= H ] =&3 &6?; H 3&6

m H 3&6

@& La p#nta parti"ora p#e"e ser #n ma$i-o trian/#lar ta*amar; o #na plan$%a "e a$ero

"el/a"a X mm;5 '#e (a in$r#sta"a #na lon/it#" "e =&6$ en el #mral "el parti"or&

& Estos tipos "e parti"ores son los menos e2a$tos "ei"o a '#e siempre es "if0$il otener#na perfe$ta i/#ala$i)n "e (elo$i"a"es sore el #mral&

=& Se re$omien"a #i$arlos en #n tramo re$to+ "e #nos 3 m+ "on"e se apre$ie '#e la

r#/osi"a" es m!s o menos #niforme&

E'#( "a!%(

Tomaremos el e*emplo "el liro i"r!#li$a "e


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Pasante: 362= H 36 lt\se/ H 3&6 m?\se/

Pasante: =62= H =6 lt\se/ H =&6 m?\se/

Pasante: 62= H 6 lt\se/ H &6 m?\se/

3& A%ora '#e tenemos los $a#"ales pro$e"emos a $al$#lar la alt#ra o tirante m!2imo $on la

e$#a$i)n "e Mannin/:

Pero se sae '#e para $anales re$tan/#lares , trape-oi"ales se tiene:

Cuadro tomado de Wikipedia

Enton$es la e$#a$i)n "e Mannin/ para $anales trape-oi"ales '#e"ar:

Como se $ono$en to"os los "atos pro$e"emos a resol(er la e$#a$i)n para $a"a $anal los

res#lta"os se m#estran en la si/#iente tala&

CAUDAL#$3%&'g( ) * +&%! , -

Cana.En/an/' 400Cana.Pa&an/' 250 25 05 1

1050 25

a.'/


Q=


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Cana.Sa.i'n/' 1 100 1 05 053

12200 07

a.'/

Cana.Sa.i'n/' 2 050 05 05 17

07500 05

a.'/

?& Cal$#lamos la $ar/a total F o F%= $on la e$#a$i)n "e Berno#lli en $a"a ramal&

Para to"os los $asos la $ota es i/#al a $ero lo '#e es lo mismo "e$ir H

Enton$es los $!l$#los se m#estran en la si/#iente tala:

- ) , A#$%&'

g( 2%2g BCana.En/an/' 400Cana.Pa&an/' 250 25 105 05 3301 0757 002" 1114

Cana.Sa.i'n/' 1 100 1 1220 05 1"64 050" 0013 1233Cana.Sa.i'n/' 2 050 05 0750 05 0656 0762 0030 070

& Cal$#lamos la $a/a total F%= en la entra"a "el (erte"or para lo $#al se $onsi"era '#e es

#n $anal re$tan/#lar enton$es la pen"iente "el tal#" es $ero -H;+ a"em!s solo se

$al$#lara para el $anal "e ma,or tirante o el '#e tiene ma,or ener/0a+ asi mismo se "ee

pro$#rar '#e ten/a la misma ener/0a o Berno#lli&

- ) , A#$%&'

g( 2%2g BCana.Sa.i'n/' 1 100 100 120 000 1200 033 0035 1235

6& Se pro$e"e a es$o/er el (alor "e =&3 en (e- "e =&33 ,a '#e pro"#$e $asi el mismo

res#lta"o&

X& Cal$#lamos la alt#ra o tirante $riti$o en el (erte"or o arrera&



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OBRAS HIDRAULICAS

Se $al$#la primero el $a#"al #nitario

'H = m?\se/\m

Se $al$#la la alt#ra o tirante $riti$o


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OBRAS HIDRAULICAS

Reempla-an"o (alores

o H =

= H =&3 \ &> H 3&66

_ H a \ &>

Para %allar el (alor "e F_ se re$#rre al /rafi$o N` =6= toma"o "el i"r!#li$a "e


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OBRAS HIDRAULICAS

De /rafi$o _H=&?

Como _Ha\$ aH_$ H =&?2 &> H &X= m se a"opta a H &X6

Para po"er %allar el (alor "e o se #sa el !a$o o /rafi$o N` => toma"o "el i"r!#li$a

"e ;


18255

9813

9814

82

822


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OBRAS HIDRAULICAS

Se $orri/e _ H a \ $ _ H &X6 \ &> _ H =&

De /rafi$o o H 3&3

Pero Q H Q \ $ QH 3&3 2 &> H = m

@& Se pro$e"e a $al$#lar el espesor "el #mral

Se re$omien"a '#e sea ma,or a ?&6 el tirante $riti$o

e Z ?&6 2 &> e H =&X6 eH =&X6 as#mi"o

$on la $on"i$i)n "e '#e la entra"a sea re"on"ea"a , las aristas ser!n $on #n ra"io "e 6

a = $m&

& Se $orri/en el an$%o "e los $anales

Depen"er! "e la rela$i)n "el an$%o "el $anal , el an$%o "el parti"or

-#$3%&'g( $

/i: ;'$:'n&ai':a&a 250 250 1 245a$a. 1 100 100 1 102a$a. 2 050 050 1 053

=& Dimensiones finales "el parti"or



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OBRAS HIDRAULICAS



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OBRAS HIDRAULICAS

B) DISEO MARCO PARTIDOR DE RESALTO DE UNA BARRERA

TRIANGULAR

Este tipo "e mar$o parti"or tiene $omo $ara$ter0sti$a prin$ipal #na arrera "e

se$$i)n trian/#lar $omo se (e en la fi/#ra; en la "ire$$i)n "el es$#rrimiento&

Permite a"em!s '#e los an$%os "el pasante , "el los; saliente s; sean

propor$ionales a los "ere$%os "e a/#a& Ase/#ra tami4n la i/#al"a" "e las

$on"i$iones "e es$#rrimiento+ $omo el espesor "e la l!mina l0'#i"a+ para to"os los

ramales+ , $onser(a al mismo tiempo las "os (enta*as "e los parti"ores "e

es$#rrimiento $r0ti$o: r!pi"a a$elera$i)n '#e i/#ala las (elo$i"a"es , aislamiento

"e la se$$i)n "e parti$i)n "e las (aria$iones "e a/#as aa*o&

DISEO DE MARCO PARTIDORES Pgina 2"


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OBRAS HIDRAULICAS

E'#( ,# D%$#(

Se "esea "ise.ar #n mar$o parti"or "e arrera trian/#lar '#e "i(i"a las a/#as "e #n$anal "e re/a"0o& Este $anal "ee aaste$er a "os se$tores a/r0$olas+ los $#alesposeen #n $ierto n1mero "e a$$iones o "ere$%os "e a/#a& Los "atos "el prolema sepresentan a $ontin#a$i)n:

D#"#($ P("#n!a'# 6) Ca&,a 738$9:

Cana En!"an!# ;E) =>3 =II 3+I>O

Cana Pa$an!# ;P) == XO+6? =+??O

Cana Sa%#n!# ;S) X=6 ?6+X> I+>OI

1) An


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OBRAS HIDRAULICAS

2) An m?\s/b

? H = mb an$%o asal $anal trape-oi"al;

H =+6

i H +=

n H +36 para $anal limpio;

n H &? para $anal s#$io;

Por lo '#e 3 ser! el an$%o asal "el $anal re$tan/#lar "e %ormi/)n; "e sali"a&

El $!l$#lo "el e*e %i"r!#li$o entre/a '#e el (alor "e %3+ al $omien-o "el $anal "e tierra+

es i/#al a s# alt#ra normal %n;& Para otener este (alor se #tili-ar! la f)rm#la "e

Mannin/:



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OBRAS HIDRAULICAS

Evaluan! l!" #"$#n$!" val!%&" & n

Cana L%%( Cana S&%(

%n3 H +X mb %n3 H +XX= mb(3 H +X? m\s/b (3 H +6X3 m\s/b

Lo '#e interesa $ono$er es la alt#ra %=; al t4rmino "el resalto& Para esto se reali-a #n

alan$e ener/4ti$o entre el p#nto = , el p#nto 3+ $omo se (io en la


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OBRAS HIDRAULICAS

Cana L%%( Cana S&%(

%= H +6X mb %= H +X36 mb

(= H =+X@ m\s/b (= H =+?=6 m\s/b

El lar/o "ela transi$i)n (iene "a"a por la si/#iente rela$i)n /eom4tri$a:

3) An


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OBRAS HIDRAULICAS

Por lo '#e

ser! el an$%o asal "el $anal re$tan/#lar "e %ormi/)n; pasante&

El $!l$#lo "el e*e %i"r!#li$o entre/a '#e el (alor "e %3+ al $omien-o "el $anal "e tierra+

es i/#al a s# alt#ra normal %n;& Para otener este (alor se #tili-ar! la f)rm#la "e

Mannin/:

Cana L%%( Cana S&%(

%n3 H +>= mb %n3 H +>3 mb

(3 H +X? m\s/b (3 H +63@ m\s/b

Lo '#e interesa $ono$er es la alt#ra %=; al t4rmino "el resalto& Para esto se reali-ar!

n#e(amente el alan$e ener/4ti$o entre el p#nto = , el p#nto 3& D)n"e:



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OBRAS HIDRAULICAS

Nota: La omisin del valor absoluto se puede realizar en este caso, pues, entre el

canal rectangular de salida y el canal trapezoidal de tierra existe una transicin abierta,

lo que produce una desaceleracin del flujo y la expresin sera positiva!

A"em!s se sae '#e:1 = 1.6 ?h1

A%ora reempla-an"o en la e$#a$i)n "e ener/0a+ para $anal limpio , $anal s#$io+ se

otienen "os (alores "e %=:

Cana L%%( Cana S&%(

%= H +X= mb %= H +>X mb

(= H =+3= m\s/b (= H =+@m\s/b

Este 1ltimo (alor "e %= H +>X mb es el '#e "efinir! la alt#ra '#e "een tener las

$#$%illas+ para '#e estas no sean reasa"as& Por lo anterior se #tili-ar! #n alto "e

$#$%illas "e & mb $omo m0nimo&

El lar/o "e la transi$i)n (iene "a"a por la si/#iente rela$i)n /eom4tri$a:



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OBRAS HIDRAULICAS

4) D%$#( G#(=!"%( ,# a Ba""#"a-

Las "imensiones "e la arrera a "efinir son las si/#ientes:

LB = 5 ?a + '.3 ?hC

2c = 1.176 ?hC

rC = 3 ?hC

e = '.'6 ?hC

Como se p#e"e oser(ar+ la 1ni$a (ariale "es$ono$i"a es a alt#ra "e la arrera;&

Para "eterminarla se "ee otener la ra-)n:

h1X 1 =hC

Don"e %= es el (alor m!2imo entre el $anal saliente , el $anal pasante+ $onsi"eran"o

amos $anales s#$ios& Por lo tanto %= H +>X m&

X ='.769

= 1.881'.41

In/resan"o al /r!fi$o "e la


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OBRAS HIDRAULICAS

5) C


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OBRAS HIDRAULICAS

Con estos "atos se in/resa al /r!fi$o "e la


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OBRAS HIDRAULICAS

C)DISEO MARCO PARTIDOR POR ANGOSTAMIENTO

Son parti"ores "e es$#rrimiento $r0ti$o+ los $#ales p#e"en ser '#e arrera , por

estre$%amiento&

En los parti"ores "e resalto+ la parti$i)n se %a$e en #na se$$i)n i"4nti$a para amos

ramales+ , en la misma p#nta parti"ora+ por lo tanto+ la pert#ra$i)n por $rea$i)n "e #na

$apa l0mite se re"#$e al m0nimo& En los parti"ores "e es$#rrimiento $r0ti$o es imposile

i/#alar las $on"i$iones "e es$#rrimiento en el arran'#e "e los ramales& El prin$ipio

/eneral "e #n parti"or "e es$#rrimiento $r0ti$o est! "a"o por la e$#a$i)n:



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OBRAS HIDRAULICAS

B; Por estre$%amiento ] Dise.o e*emplo En el parti"or "e es$#rrimiento $r0ti$o por

estre$%amiento+ la e$#a$i)n /eneral '#e ri/e s# "ise.o es:

Fn!#- MANUAL CRITERIOS DE DISEOS DE OBRAS IDRAULICAS PARA LAFORMULACIONDE PROECTOS IDRAULICOS MULTISECTORIALES DEAFIANAMIENTO IDRICO-a9- 13)

Este (alor $orrespon"e al (alor m!s alto "e tirante a/#as aa*o "el parti"or+ $#al'#iera

'#e sea el $anal+ normalmente el $anal '#e "e$i"e el $!l$#lo+ es el '#e ten/a ma,or



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OBRAS HIDRAULICAS

tirante ,

El "ise.o "e este tipo "e parti"or+ se f#n"amenta en la sele$$i)n "el an$%o "e

estre$%amiento '#e nos "a #n fl#*o $r0ti$o+ "on"e las (elo$i"a"es se i/#alen , nos

permita efe$t#ar la parti$i)n "e los $a#"ales+ se/1n las ne$esi"a"es "e $a"a $anal&

EEMPLO DE DISEO POR ESTRECAMIENTO

Dise.ar #n parti"or por estre$%amiento en #n $anal "on"e el $a#"al (ar0a "e =3 a 3 m?\s

, se "esea "eri(ar #n =67 "e s# $a#"al+ se tienen los si/#ientes "atos:

#'#( ,# %*"( MANUAL- CRITERIOS DE DISEOS DE OBRAS IDRAULICAS PARA LA

FORMULACION DE PROECTOS IDRAULICOS MULTISECTORIALES DE

AFIANAMIENTO IDRICOH a9-143)



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OBRAS HIDRAULICAS



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OBRAS HIDRAULICAS

Se p#e"e apre$iar '#e a menor an$%o $orrespon"e el menor /asto+ pero al/#nas (e$es

esto no s#$e"e as0+ en to"o $aso se toma el menor (alor "el '#e res#lte en el $#a"ro+

$%e'#ean"o siempre '#e la se$$i)n %1me"a para $#al'#ier /asto $on l es$o/i"o no sea

menor al 67 "e la se$$i)n %1me"a a/#as arria+ "on"e se ini$ia el parti"or& La

sele$$i)n "el m!s )ptimo+ es a'#el '#e nos "a #na se$$i)n "on"e se ini$ia el parti"or ,

sin entrar en ma,ores $!l$#los se p#e"e pro$e"er a efe$t#ar la parti$i)n "e los $a#"ales&

Es ne$esario re$al$ar '#e $#an"o el !rea "e la se$$i)n "e parti$i)n es i/#al o menor al



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OBRAS HIDRAULICAS

7 "e la se$$i)n %1me"a al ini$io "el parti"or la (elo$i"a" $er$a "e las pare"es se %a$e

ma,or '#e en el $entro+ por lo tanto #na se$$i)n "e parti$i)n $on esas $on"i$iones ,a no

res#lta 1til&

E%a%+n $(*"# a #a*("a%+n ,# a Ta*a 4.13

a se %a "etermina"o '#e el $anal '#e "e$i"e el $!l$#lo+ es el '#e pasa , los $!l$#los se

%ar!n entre este , el $anal "e lle/a"a& Para #na me*or il#stra$i)n tomaremos $omo

e*emplo los $!l$#los $orrespon"ientes a H &@ m&

Col#mnas: = , 3

Correspon"en a los (alores "e tirante as#mi"os+ para los $#ales se $al$#la el respe$ti(o

$a#"al se/1n Mannin/+ "e a$#er"o a las $ara$ter0sti$as "el $anal a/#as aa*o $anal '#e

pasa;&



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El (alor B= es la ener/0a espe$0fi$a o Berno#lli

Col#mnas: X , >

Esta referi"o a la (elo$i"a" $r0ti$a '#e o$#rre en la se$$i)n "e estre$%amiento as#mien"o

'#e entre esta , a/#as aa*o no %a, p4r"i"as& Se/1n la E$& C se tiene:

Col#mna @:

Es la p4r"i"a "e $ar/a '#e o$#rre entre la se$$i)n "e estre$%amiento , la se$$i)n "el

$anal '#e pasa+ a/#as aa*o "el parti"or&

Col#mna :

Saemos '#e el $a#"al '#e entra E+ es el =7+ sien"o el $a#"al '#e pasa P el @67+

, el $a#"al "eri(a"o por el ramal =67+ l#e/o+ si tenemos P es f!$il otener E&



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Col#mna =:

Para $a"a (alor E se tiene #n (alor P+ , l)/i$amente #n (alor B= c+ en el $anal '#e

pasa a/#as aa*o "el parti"or&

Col#mna ==:

Es el tirante $r0ti$o '#e $orrespon"e a #n $a#"al "etermina"o E , P& Se/1n la E$& D;+

se tiene:

Col#mna =3:

Col#mna =?:

El (alor l $orrespon"e al an$%o "el estre$%amiento&

Col#mna =:

Correspon"e al (er"a"ero (alor "e $+ en la se$$i)n =&

DISEO DE MARCO PARTIDORES Pgina 4"


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OBRAS HIDRAULICAS

Col#mna =6:

Es el (er"a"ero (alor "el $oefi$iente "e p4r"i"as por ensan$%e pa#latino&

De otro la"o se tiene:

Con los (alores "e d , #n a /%9. 2.1J F..D((n9 a9-) se otiene H6+

l#e/o la lon/it#" "el ensan$%e pa#latino o transi$i)n entre la se$$i)n "e parti$i)n , el

$anal a/#as aa*o ser!:

Si tomamos H ? "ismin#imos las p4r"i"as , L H m&



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OBRAS HIDRAULICAS

; El (alor "eles$o/i"o "ee ser tal+ '#e el !rea en la se$$i)n "e parti$i)n se apro2ime al

67 "el !rea "el $anal a/#as arria "el parti"or&

En la tala anterior se tiene:

Se p#e"e apre$iar '#e Fl )ptimo es ?&?m+ "on"e $asi to"os los por$enta*es se

apro2iman al 67 "e A5 la tala &=? nos sir(e "e a,#"a para es$o/er el (alor "e Fl a

tantear&

6; Una (e- sele$$iona"o el (alor "elH ?&? se efe$t1a el si/#iente an!lisis: Para E H =3

m?\s+ $a#"al m!2imo '#e entra al parti"or&

Para E H =3 m?\se/&+ se tiene PAS H =&3 m?\s '#e es el $a#"al a/#as aa*o "el

parti"or+ en el $anal '#e pasa "e se$$i)n trape-oi"al&



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La p4r"i"a "e $ar/a ser!:

X; P4r"i"as por em#"o "e entra"a Las p4r"i"as normalmente son pe'#e.as $#an"o la

#ni)n es perfe$ta %a$ia la $orriente '#e si/#e a/#as aa*o , en este $aso se p#e"e tomarpara el $!l$#lo&

>; Tipos "e em#"os "e entra"a en parti"ores En #n parti"or+ la forma "el em#"o "e

entra"a es $riterio "el "ise.a"or+ para tal efe$to+ D(n9 Pa9. 4?K 4? "#$#n!an

($ $%9&%#n!#$ !%($ ,# #*&,($)5 (er


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; Los an$%os "e parti$i)n ser!n:

El $a#"al '#e pasa por $a"a an$%o ser!:

#e son los $a#"ales m!2imos a repartir&

=; El an!lisis "e los tirantes a/#as "ea*o "e la se$$i)n "e parti$i)n+ se %a$en por los

m4to"os ,a $ono$i"os , $onsi"eran"o las p4r"i"as "e $ar/a respe$ti(as+ en el ramal la

p4r"i"a por $o"o la po"emos estimar para $!l$#los pr!$ti$os en #na (e- la $ar/a "e

(elo$i"a" "el $anal&

==; se m#estra el "i#*o "el mar$o parti"or $on las "imensiones ,a "ise.a"as+ se

m#estra #n plano en planta , otro en $orte en la fi/#ra si/#iente&



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FIG 4.34 GRAFICO DE DISEO FINAL DEL PARTIDOR


P L A N T A


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TIPOS DE ENBUDO DE ENTRADAIDRAULICA;& Dom0n/#e- Pa/& X , > presentan los si/#ientes tipos "e em#"os;



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CONCLUSIN

Los mar$os parti"ores representan #na e2$elente %erramienta %i"r!#li$a para

separar $a#"ales en #na propor$i)n fi*a , por esto son ampliamente #tili-a"os en

la a/ronom0a $on el fin "e fari$ar $anales "e rie/o+ et$& Sin emar/o en

$ompara$i)n a otras estr#$t#ras m!s simples $omo (erte"eros o $omp#ertas el

$!l$#lo p#e"e %a$erse al/o m!s $omple*o ,a '#e es #na estr#$t#ra '#e posee

"iferentes sin/#lari"a"es+ $omo (erte"eros o ensan$%es& Pero $on la $orre$ta

apli$a$i)n "e los prin$ipios "e me$!ni$a "e fl#i"os e %i"r!#li$a se p#e"e "ise.ar

$#al'#iera "e los tipos "e parti"ores a'#0 presenta"os "epen"ien"o "e los

re'#erimientos '#e ten/a el prolema o pro,e$to '#e se est4 efe$t#an"o&



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BIBLIOGRAFA

8 ARTURO ROCA

Myslide.es Diseno de Partidores Obras Hidraulicas

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