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CURSO NACIONAL

DISEÑO DE OBRAS HIDRÁULICAS PARA RIEGO Y AGUA POTABLE

OBRAS COMPLEMENTARIAS- Repartidores – Cámaras rompe presión

EXPOSITOR:

ING. ERLAN RUBIK LEDEZMA

CURSO:

DISEÑO DE OBRAS HIDRÁULICAS

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CONTENIDO

- Obras de división de caudal.

- Divisor proporcional Fijo

- Divisor para separar en dos corrientes iguales

- Divisor para separar el caudal en dos corrientes desiguales

- Estructuras con partidor orientable

- Cámaras de distribución.

- Cámaras rompe presión

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Existen numerosas estructuras para la división del caudal adaptables a muy diversas circunstancias, las cuales son

necesarias para dividir el caudal de un canal en dos o más partes que pueden ser iguales o proporcionales.

La principal característica de los divisores proporcionales fijos es que la partición permanente del caudal en dos o más

porciones tiene lugar en una sección de control donde se genera un estado de corriente supercrítica, es decir, caudal

torrentoso o caída libre.

Divisor fijo de baja precisión. Divisor proporcional fijo exacto.

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Este tipo de divisor de caudal tiene dos características útiles. En primer lugar el umbral elevado produce un estado decaudal torrentoso de modo que la división del agua en dos partes iguales es completamente independiente de losniveles en los canales de lida y en consecuencia la descarga que pasa a cada una de las salidas no resulta afectadapor las operaciones de regulación en ninguna de ellas.

En caso de requerir que el

caudal sea desigual

solamente se debe mover

la plancha separadora

conforme a la proporción

que se quiere repartir.

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Las estructuras con partido orientable normalmente constan de una compuerta articulada de chapa metálica, que

puede moverse en la sección del flujo del canal principal y fijarse en cualquier posición deseada por medio de una

barra en arco o una barra roscada.

Para garantizar el buen funcionamiento debe asegurarse funcionamiento bajo flujo supercrítico.

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Para realizar la derivación de caudales un elemento muy utilizado son las compuertas de derivación las cuales puden

ser reguladas en función del nivel de abertura.

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Las cámaras de distribución son estructuras importantes cuando la conducción se realiza a través de tuberías y se

debe tener las siguientes consideraciones:

- Debido a la posibilidad de que ingrese material que deba ser extraído la cámara debe tener un desnivel de entre 0,1

m – 0,3 m dependiendo del diámetro de la tubería.

- Se recomienda construir el canal primero y luego las cajas de distribución.

- Las dimensiones más comunes de una caja de distribución van de 0,6 m - 1 m, sin embargo para diámetros grandes

se debe adicionar a cada lado de la tubería entre 0,3 m a 0,4 m, las cámaras de distribución generan un ligero

remanso que es mucho más significativo cuando el diámetro es superior a los 500 mm, por lo que debe dejarse una

revancha entre 0,2 m a 0,3 m siendo 0,2 cuando el tirante alcanza al 70% del diámetro de la tubería y 0,3 m cuando

se llega hasta el 85 % del diámetro de la tubería.

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El flujo en tuberías a presión le plantea al

diseñador en muchas ocasiones el problema de

cómo reducir presiones ya sea en la línea de

conducción o en la misma red de distribución. La

reducción de altas presiones se puede hacer a

través de válvulas reguladoras de presión o por

medio de tanques de quiebre de presión. Se ha

realizado estudios expuestos en la publicación

“Tranquilla rompecarga, estudio de su

funcionamiento”, y el más reciente “Tanque para

quiebre de presión en tubería” Este último

introdujo modificaciones sustanciales a los

primeros estudios produciendo un satisfactorio

funcionamiento hidráulico. Las dimensiones de las

cámaras rompe presión serán de acuerdo con el

caudal y la presión de servicio en el punto. Si

existen tanques de almacenamiento aguas arriba,

los tanques se colocarán con una diferencia

máxima de 70 m.c.a. y con flotador.

TANQUE ROMPE PRESIÓN

1 2 3 4 5 6

Caudal Máximo (l/s) 42 25 17 7.5 4.5 3

Cabeza de Presión Máxima (m.c.a.) 140 140 140 70 70 70

L (m) 1.4 1.2 1 0.7 0.6 0.5

a (m) 1 1 1 0.5 0.5 0.5

b (m) 0.8 0.6 0.4 0.4 0.3 0.2

c (m) 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.25

H (m) 1.2 1.2 1.1 0.6 0.6 0.5

h (m) 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2

P (m) 0.8 0.8 0.7 0.4 0.4 0.35

e (m) 0.1 0.1 0.1 0.05 0.05 0.05

D i (pulg) 4 4 3 2 2 1/2

D e (pulg) 8 8 4 4 3

L i (pulg)

L e (pulg) 1 1 0.9 0.5 0.5 0.45

N i 36 35 38 36 35 38

S i (m) 0.3 0.5 0.24 0.15 0.25 0.15

S e(m) 0.4 0.5 0.4 0.2 0.25 0.2

ɵ i (pulg) 1 1/2 1 1/2 1 3/4 3/4 1/2

ɵ e (pulg) 1 1/2 1 1/2 1 3/4 3/4 1/2

D s (pulg) 6 4 4 3 2 2

D r (pulg) 6 4 4 3 2 2

H r (pulg) 0.9 0.9 0.8 0.5 0.5 0.45

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L : Longitud total interior del tanque (m). a : Ancho total interior del tanque (m).

b : Distancia de la pared de entrada al vertedero interior (m). c : Distancia del vertedero interior a la pared de salida (m)

H : altura total interior del tanque (m). h : Altura del vertedero interior (m)

P : Profunidad a la cual debe permanecer el agua para un adecuado funcionamiento se

logra mediante la estrangulación de la válvula de salida (m)

e : espesor del vertedero interior (m)

D1 : Diámetro de la tubería interior del dispositivo de entrada (pulg.) De : Diámetro de la tubería exterior del dispositivo de entrada (pulg)

L i : Longitud de la tubería interior del dispositivo de entrada. L e : Longitud de la tubería exterior del dispositivo de entrada (m).

N i : Número de perforaciones que debe tener el tubo interior del dispositivo de entrada. N e : Número de perforaciones que debe tener el tubo exterior.

S i : longitud en la cual se deben distribuir perforaciones del tubo interior del dispositivo

de entrada (m).

S e : Longitud en la cual se debe distribuir las perforaciones del tubo exterior del

dispositivo de entrada (m).

Ø i : Diámetro de las perforaciones del tubo interior del dispositivo de entrada (pulg) Ø e : Diámetro de las perforaciones del tubo exterior del dispositivo de entrada (pulg)

D s : Diámetro de la tubería de salida (pulg) D r : Diámetro de la tubería de rebose (pulg)

H r : Altura de la tubería de Rebose (m)

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