Trabajo de Abastecimiento de Agua - Cusi Laura Benjamin

7/27/2019 Trabajo de Abastecimiento de Agua - Cusi Laura Benjamin

1/71

UNIVERSIDAD PRIVAD TACNA FACULTAD DE INGENIERIA

CURSO: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANT. - 1 - DOCENTE: RUBEN RAMOSHUME

man

ASPECTOS GEOMORFOLOGICOS DE LA CUENCA DEL

RIO LOCUMBA - TACNA

ASPECTOS

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANT.


2/71



EMPLEO DEL

PROGRAMA

EPANET

ESTUDIANTES: CUSI LAURA BENJAMIN FELIXPROFESOR: Ing. RUBEN RAMOS HUME


3/71



NDICE

CONTENIDO Pg.

INTRODUCCIN 05

OBJETIVOS 06

MARCO TERICO 08

MANUAL EPANET 24

APLICACION DE PROGRAMA EPANET 48

CONCLUSIONES 68

RECOMENDACIONES 69

BIBLOGRAFIA 71


4/71



I.- INTRODUCCION Y/O OBJETIVOS


5/71



1. INTRODUCCINHoy en da, los problemas hidrulicos con que nos encontramos habitualmente

exigen la aplicacin de los mejores programas de cmputo para explicar y

pronosticar el comportamiento de sistemas naturales en que intervienen

diversos factores que influyen en todo esto.

Entre unos de los programas informticos mayormente usados es el EPANET, el

cual se emplea para el anlisis y solucin de problemas hidrulicos, para

mencionar algunos ejemplos, e diseo y evaluacinde redes de distribucin de

agua potable; potabilizacin del agua; ubicacin de tanque de almacenamiento;

diseo de tubera de alcantarillados sanitarios; anlisis pertinente para el

tratamiento de aguas residuales y ubicacin de tanque spticos.

EPANET est diseado para ser una herramienta de investigacin para mejorar

nuestra comprensin del movimiento y destino de los componentes de agua

potable dentro de los sistemas de distribucin. Puede ser utilizado para muchos

tipos de aplicaciones en anlisis de sistemas de distribucin.

Diseo de programas de muestreo, calibracin del modelo hidrulico, anlisis de

cloro residual, y evaluacin de la exposicin de consumo son algunos ejemplos.

EPANET puede ayudar a evaluar estrategias de gestin alternativa para mejorar

la calidad del agua a travs de un sistema.

Con los resultados obtenidos se contribuye a la gestin efectiva del recurso

hdrico; a la educacin ambiental de los ciudadanos. Igualmente, se aportan

elementos importantes para el manejo y administracin del agua potable en

urbanizaciones actuales; y la generacin de conocimiento novedosos y

provechosos en esferas cientficas, sociales y econmicas del pas. Con ello se

ofrece una mayor seguridad ante problemas sanitarios serios.
http://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos11/conce/conce.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conce/conce.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/sistemas-control/sistemas-control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/sistemas-control/sistemas-control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/ponenc/ponenc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/ponenc/ponenc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/administracion-y-gerencia/administracion-y-gerencia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/administracion-y-gerencia/administracion-y-gerencia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos32/derecho-al-agua/derecho-al-agua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos32/derecho-al-agua/derecho-al-agua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/administracion-y-gerencia/administracion-y-gerencia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/ponenc/ponenc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/sistemas-control/sistemas-control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conce/conce.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/


6/71



1.1 OBJETIVOS.

El presente trabajo tiene por objetivo mostrar la aplicacin informtica del

programa EPANET y las bondades que tiene en la resolucin de

problemas hidrulicos relacionados con lasredes de distribucin de aguas

potable, tanques de almacenamiento, potabilizacin del agua,sistemas de

tuberas de alcantarillados sanitarios, tratamientos de aguas residuales

entre otros.

En tanto que los objetivos particulares son:

Describir las bondades que tiene el programa EPANET.

Hacer el manual del programa EPANET.

Aplicar el programa EPANET, desarrollado 02 ejemplos y los

resultados del clculo.
http://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtml


7/71



II.- MARCO TEORICO


8/71



2. PROGRAMA DE SHOFAWAR EPANET.

EPANET es un programa orientado al anlisis del comportamiento de los

sistemas de distribucin de agua potable y el seguimiento de la calidad del

agua en los mismos, que ha tenido una gran aceptacin en los pases de

habla hispana. Ello se debe principalmente al excelente trabajo realizado

por su autor L. Rossman, quien ha sabido conjugar los algoritmos de clculo

ms avanzados con una interfaz grfica potente y amigable.

Entre la multitud de aplicaciones de EPANET cabe destacar planificacin de

mejoras en las redes, el trazado y seleccin de nuevos elementos, la

deteccin de los cuellos de botellade la red, la evaluacin de la calidad y

tiempo de vida de los materiales, la regulacin de las presiones en la red, la

reduccin de los costes de operacin, la previsin de la respuesta de la red

ante la clausura de un punto de alimentacin o la incorporacin de nuevas

urbanizaciones, la planificacin de actuaciones en casos de emergencia,

como la entrada de un contaminante no controlado, la localizacin de

estaciones de exploracin, la sectorizacin de la red para el control de

fugas etc.

En cuanto a redes, EPANET trabaja principalmente en un esquema de la red

a modelar.

El modo de presentar el esquema es dependiendo del que uno seleccione,

pero para las necesidades que tenemos en este proyecto, utilizaremos el

visor de esquema de red y trazaremos nuestra red idealizada.

2.1. PRESENTANDO EPANET

EPANET es un programa sencillo de clculo de redes con un interfaz

muy visual y un funcionamiento intuitivo que difunde la Agencia

Norteamericana de Medioambiente, la EPA. Es un programa de ordenador,

desarrollado por la U.S. EPA, que realiza simulaciones en perodo extendido (o


9/71



cuasi esttico) del comportamiento hidrulico y de la calidad del agua en

redes de tuberas a presin. Una red puede estar constituida por tuberas,

nudos (uniones de tuberas), bombas, vlvulas y depsitos de almacenamiento

o embalses. EPANET permite seguir la evolucin del flujo del agua en lastuberas, de la presin en los nudos de demanda, del nivel del agua en los

depsitos, y de la concentracin de cualquier sustancia a travs del sistema de

distribucin durante un perodo prolongado de simulacin. Adems de las

concentraciones, permite tambin determinar los tiempos de permanencia del

agua en la red y su procedencia desde los distintos puntos de alimentacin.

El programa EPANET es un simulador dinmico en perodo extendido pararedes hidrulicas a presin compuesto por:

1. Un mdulo de anlisis hidrulico que permite simular el

comportamiento dinmico de la red bajo determinadas leyes de

operacin. Admite tuberas (tres opciones para el clculo de las

prdidas), bombas de velocidad fija y variable, vlvulas de

estrangulacin, reductoras, sostenedoras, controladoras de caudal,

rotura de carga, depsitos de nivel fijo o variables, leyes de control

temporales o por consignas de presin o nivel, curvas de modulacin,

etc.

2. Un mdulo para el seguimiento de la calidad del agua a travs de la

red. Admite contaminantes reactivos y no reactivos, clculo de

concentraciones, procedencias y tiempos de permanencia.

EPANET permite calcular:

El caudal que circula por cada una de las conducciones,

La presin en cada uno de los nudos

El nivel de agua en cada tanque

La concentracin de diferentes componentes qumicos a travs de la red


10/71



El tiempo de permanencia del agua en las tuberas

La procedencia del agua en cada punto de la red

Epanet Puede hacer la mayor parte de los clculos que necesita un

proyecto de agua potable como son:

Determina que dimetro de tuberas se puede instalar en la red.

Determinar las mejoras y/o ampliaciones que necesita una red.

Determinar donde instalar los depsitos, vlvulas y bombas.

Ver el comportamiento de cloro y la necesidad de establecer

puntos de cloracin secundarios.

El EPANET, permite realizar simulaciones de periodos prolongados (uno

o varios das) del comportamiento hidrulico y de la evolucin de la

calidad del agua en redes de suministro a presin. Una red puede estar

constituida por tuberas, nudos (uniones de tuberas), bombas,vlvulas

y depsitos de almacenamiento o embalses.

EPANET modeliza un sistema de distribucin de agua como un conjunto

de lneas conectadas a los nudos. Las lneas representan tuberas,

bombas o vlvulas de control. Los nudos representan puntos de

conexin entre tuberas o extremos de las mismas, con o sin demandas

(nudos de caudal), y tambin depsitos o embalses.

En la Figura No.2.1, se muestra cmo se interconectan todos loselementos que componen una red de distribucin de agua potable. Con

flechas azules y negras, se indica la orientacin y direccindel flujo; y

la magnitud de las variables hidrulicas determinadas (velocidad y

presin del fluido analizado).
http://www.monografias.com/trabajos16/teoria-sintetica-darwin/teoria-sintetica-darwin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/teoria-sintetica-darwin/teoria-sintetica-darwin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/teoria-sintetica-darwin/teoria-sintetica-darwin.shtml


11/71



Figura No. 2.1. Vista de tratamiento de datos hidrulicos usando EPANET.

Por otro lado, Obsrvese en Figura No.3., la relacin de variables

hidrulicas evaluadas para un sistema de red de agua potable usando

EPANET, en donde interviene la altura y la velocidad, y caractersticasdel flujo en los nodos que interconectan.

Figura No.3. Esquema de red de agua potable aplicando EPANET.


12/71



2.2. EL ENTORNO DE EPANET.

Iniciacin al manejo del programa EPANET, su entorno grfico y el

conjunto de opciones que dispone. Conocer las posibilidades y

limitaciones reales que ofrece EPANET como herramienta de gestin y

clculo. Conocer los conceptos y fundamentos sobre el diseo y anlisis

de redes de agua a presin. Caracterizar los elementos y componentes

integrantes de una red de abastecimiento.

2.2.1.DESCRIPCIN

El programa permite realizar anlisis hidrulicos de redes de tuberas a

partir de las caractersticas fsicas de las tuberas y dinmicas de los

nudos (consumos) para obtener la presin y los caudales en nodos y

tuberasrespectivamente. Adicionalmente, EPANET permite el anlisis

de calidad de agua a travs del cual es posible determinar el tiempo de

viaje del fluido desde las fuentes (depsitos y embalses), hasta los

nodos del sistema.

Entre los elementos que puede simular el programa se encuentran

fundamentalmente tubos, nodos, depsitos y embalses (referencias de

carga constante) y adicionalmente permite utilizar elementos ms

complejos como bombas yvlvulas.

La figura siguiente muestra el entorno de trabajo bsico de EPANET. En

ella pueden observarse los siguientes elementos de la interface: una

Barra de Men, dos Barras de Herramientas, una Barra de Estado, la

ventana del Esquema de la Red, la ventana del Visor y la ventana del

Editor de Propiedades. Cada uno de estos elementos se describe con

detalle en las secciones siguientes.
http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)http://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_(m%C3%A1quina)http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_hidr%C3%A1ulicahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_hidr%C3%A1ulicahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_hidr%C3%A1ulicahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_hidr%C3%A1ulicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_(m%C3%A1quina)http://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n


13/71



4.2 La Barra de Mens

La Barra de Mens ocupa la parte superior de la ventana principal de

EPANET, y contiene un conjunto de mens utilizados para controlar el

funcionamiento del programa. Estos son:

Men de Archivo

Men de Edicin

Men Ver

Men de Proyecto

Men de Informes

Men de Ventanas

Men de Ayuda


14/71



Men de ArchivoEl Men de Archivo contiene los comandos utilizados para abrir y guardar

los archivos de datos, as como para imprimir. Estos son:

Comando Descripcin Nuevo Crea un nuevo proyecto de EPANET Abrir Abre un proyecto existente Guardar

comoGuarda el proyecto actual

Importar Importa los datos de la red o de su esquema desde otroarchivo

Exportar Exporta los datos de la red o de su esquema a otroarchivo

Preparar Pgina Fija los mrgenes, encabezados y pies de pginapara imprimir

Vista Previa Muestra una vista previa de la ventana actual Imprimir Imprime la ventana actual Preferencias Establece las preferencias para el modo de trabajo del

programa Salir Sale de EPANET

Men de Edicin

El Men de Edicin contiene los comandos utilizados para editar y copiar.

Estos son:

Comando Descripcin Copiar a Copia el contenido de la ventana activa actual (esquema,

informe, grfico o tabla) al portapapeles o a un archivo

SeleccionarObjeto

Permite seleccionar un objeto del esquema de la red

SeleccionarVrtice Permite seleccionar los vrtices del trazado de las tuberassobre el esquema de la red SeleccionarRegin Permite seleccionar una regin sobre el esquema de la red Seleccionar Todo Selecciona toda el rea ocupada por el esquema de la red Editar Grupo Edita una propiedad elegida para el grupo de objetos que

caen dentro de la regin delimitada sobre el esquema


15/71



Men Ver

Las opciones del Men Ver controlan cmo se visualiza el esquema de la

red.

Estas son:

Comando Descripcin Dimensiones Permite modificar las dimensiones del esquema y sus

unidades

Mapa de Fondo Permite visualizar un mapa de fondo Desplazar Permite desplazar el esquema de la red Acercar Permite acercar el esquema de la red Alejar Permite alejar el esquema de la red Buscar Localiza un elemento dado de la red y lo centra Consultar Localiza los elementos de la red que cumplen un

criterio dado

Vista General Activa/desactiva la visualizacin de un mapa global dela red

Leyendas Activa/desactiva la visualizacin de las leyendas ypermite su edicin

BarraHerramientas Activa/desactiva la visualizacin de las barras deherramientas Opciones Fija las opciones para la visualizacin del esquema

Men de Proyecto

El Men de Proyecto incorpora los comandos relacionados con el anlisis

del proyecto en curso. Estos son:

Comando Descripcin Resumen Proporciona un resumen de las caractersticas del proyecto Valores por Defecto Permite editar las propiedades por defecto del proyecto Datos Calibracin Maneja los ficheros de datos para la calibracin de la red Opciones de Clculo Permite editar las diversas opciones de clculo Calcular Realiza la simulacin


16/71



2.2.2.LAS BARRAS DE HERRAMIENTAS

Las Barras de Herramientas proporcionan un acceso rpido a los

comandos utilizados con mayor frecuencia. Se dispone de dos barras

de herramientas:

La Barra de Herramientas Estndar

La Barra de Herramientas del Esquema

Las barras de herramientas pueden ajustarse debajo de la barra del

Men Principal o bien ser arrastradas a cualquier lugar del espacio de

trabajo de EPANET. Cuando se separan de la barra de mens pueden

tambin redimensionarse. Adems, pueden hacerse visibles u

ocultarse seleccionando el comando Ver >> Barra Herramientas.

La Barra de Herramientas Estndar

La Barra de Herramientas Estndar contiene los botones para el acceso

rpido los comandos ms usados.

Crea un proyecto nuevo (Archivo >> Nuevo)

Abre un proyecto existente (Archivo >> Abrir)

Guarda el proyecto actual (Archivo >> Guardar)

Imprime la ventana activa actual (Archivo >> Imprimir)

Copia los elementos seleccionados de la ventana actual al

portapapeles o a un fichero (Edicin >> Copiar a)

Borra el elemento actualmente seleccionado

Busca un determinado elemento sobre el esquema de la red (Ver

>> Buscar)


17/71



Ejecuta una simulacin (Proyecto >> Calcular)

Realiza una consulta visual sobre los elementos de la red (Ver >>

Consultar)

Crea una nueva ventana grfica de resultados (Informes >>

Grficos)

Crea una nueva ventana de resultados numricos (Informes >>

Tablas)

Modifica las opciones de la ventana activa actual (Ver >>

Opciones

Informes >> Opciones)

La Barra de Herramientas del EsquemaLa Barra de Herramientas del Esquema contiene una serie de botones

para facilitar la edicin y manipulacin del Esquema de la Red.

Selecciona un objeto del esquema de la red (Edicin >>

Seleccionar Objeto)

Selecciona los vrtices de las lneas (Edicin >> Seleccionar

Vrtice)

Delimita una regin sobre el esquema de la red (Edicin >>

Seleccionar

Regin)

Permite desplazar el esquema de la red (Ver >> Desplazar)

Acerca el esquema de la red (Ver >> Acercar)

Aleja el esquema de la red (Ver >> Alejar)

Redibuja el esquema completo de la red (Ver >> Encuadre)

Aade un nudo de caudal sobre el esquema de la red


18/71



Aade un embalse sobre el esquema de la red

Aade un depsito sobre el esquema de la red

Aade una tubera sobre el esquema de la red

Aade una bomba sobre el esquema de la red

Aade una vlvula sobre el esquema de la red

Aade un rtulo sobre el esquema de la red

2.3. PRESENTACIN DE LOS RESULTADOS SOBRE EL ESQUEMA

Existen diversos modos de observar directamente, sobre el Esquema de

la Red, tanto los valores de la base de datos como los resultados de una

simulacin:

Los nudos y lneas del esquema pueden colorearse conforme al

cdigo de colores establecido en las Leyendas del Esquema, para

las magnitudes actualmente seleccionadas en el Visor del

Esquema. Los colores del esquema se actualizarn al cambiar el

instante de tiempo seleccionado en el Visor.

Si la opcin de Etiquetas Flotantes est seleccionada en el dilogo

de Preferencias Generales, al mover el ratn sobre cualquier

nudo o lnea se mostrar, dentro de una caja de texto suavizada,

su identificativo ID, junto al valor de la magnitud actualmente

asociada al nudo o lnea.

Los identificativos ID y los valores de la magnitud actual asociada

a nudos y lneas, pueden tambin observarse sobre el esquema de

forma permanente eligiendo las opciones adecuadas en la pgina

de Etiquetas del dilogo d Opciones de Visualizacin delEsquema.


19/71



Pueden identificarse los Nudos o Lneas que cumplen una

determinada condicin, efectuando una Consulta sobre el

Esquema.

Se puede animar la presentacin de resultados sobre el esquema

de la red, avanzando o retrocediendo en el tiempo, mediante los

botones de Animacinde Resultados de la pgina del Esquema del

Visor. La animacin est disponible solamente cuando el

parmetro asociado a los nudos o lneas es un parmetro

calculado (p. ej. los caudales pueden animarse, pero no los

dimetros).

El esquema de la red puede ser impreso, copiado al portapapeles

de Windows, o almacenado como un fichero DXF o como una

meta-fichero de Windows.

Realizacin de Consultas sobre el Esquema.Una Consulta sobre el Esquema permite identificar a los nudos y lneas

de la red que cumplen unas condiciones determinadas (p.ej. nudos con

una presin inferiora 15 m, lneas con una velocidad superior a 1 m/s,

etc). Como ejemplo. Ver la Figura 2.3 Para formular una consulta sobre

el esquema:

Figura 2.3 Resultados de una Consulta sobre el Esquema


20/71



1. Seleccionar desde el Visor del Esquema el instante para el cual

se desea hacer la consulta.

2. Seleccionar la opcin Ver >> Consultar o pulsar el botn de

la Barra de Herramientas del Esquema.

3. Rellenar la siguiente informacin sobre el dilogo de Consulta

mostrado:

Elegir entre localizar Nudos o Lneas

Elegir el parmetro a comparar

Elegir la relacin de comparacin: Menor que, Igual a, o Mayor

que

Introducir el valor con el cual se desea comparar

4. Pulsar el botn Enviar. Los objetos que cumplan las

especificaciones impuestas quedarn resaltados en el esquema.

5. Al seleccionar un nuevo instante en el Visor, el resultado de la

consulta ser actualizado automticamente.6. Se puede ahora emitir otra consulta utilizando el mismo dilogo, o

bien cerrarlo pulsando sobre el botn de la esquina superior

derecha.

Cuando se cierra el dilogo de Consultas, el esquema de la red vuelve a

su configuracin original.

2.4. PRESENTACIN DE LOS RESULTADOS MEDIANTE GRFICAS

Los resultados del anlisis, as como ciertos parmetros de diseo,

pueden visualizarse utilizando diferentes tipos de grficas. Las grficas

pueden ser impresas, copiadas al portapapeles de Windows, y

guardadas como fichero de datos o como meta-fichero de Windows.


21/71



Para observar los valores de un parmetro determinado se dispone de

los siguientes tipos de grficas (ver ejemplos de cada una en la Figura2.4a):

Figura 2.4 Ejemplos de diferentes Tipos de Grficas

Para crear una grfica:

1. Seleccionar Informes >> Grficos... en la Barra de Mens o pulsar el

botn de la Barra de Herramientas Estndar.

2. Rellenar las opciones que corresponda en el dilogo de Seleccin de

la Grfica.

3. Pulsar el botn Aceptar para generar el grfico.

El dilogo de Seleccin de la Grfica, que puede verse la Figura 2.4b, se

utiliza para seleccionar el tipo de grfica y su contenido. Las opciones

que ofrece dicho dilogo son las siguientes:


22/71



Figura 2.4b Dilogo de Seleccin de la GrficaEjemplos de diferentes Tipos de Grficas


23/71



V.- MANUAL APLICATIVO DELPROGRAMA EMANET


24/71



3. CREANDO MANUAL Y MANEGO DEL PROGRAMA EPANET3.1. CONFIGURACIN DE UN PROYECTO NUEVO

Nuestro primer objetivo va a ser crear un nuevo proyecto en EPANET y

comprobar que las opciones por defecto son las deseadas.

1. Para comenzar el ejemplo, lanzar EPANET desde el men Inicio deWindows, y se muestra la ventana a continuacin.

2. Seleccionar en la barra de mens la opcin Archivo >> Nuevo paracrear un nuevo proyecto.

El men horizontal superior se presta a una familiarizacin rpida, sin embargo la mayora de

opciones y comandos estn en el Visor. El Visor es la puerta de entrada a todos los datos del

programa, pero tambin permite configurar opciones de clculo y modos de representacin de los

resultados. El uso del Visor se ir viendo segn vayamos avanzando. Sin embargo, no te olvides

de l, es la puerta principal de comunicacin con Epanet.

Antes de empezar debes asegurarte que Epanet usa las unidades adecuadas. Seleccionando LPS,

las unidades se establecen:

Caudal: litros/segundo.

Presin: metros de columna de agua, siendo 10 metros equivalente a 1 bar.

Dimetros: milmetros.

Longitudes: metros.

Cotas: metros.

Dimensiones: metros. Para calcular cmodamente usa la frmula de Hazen-Williams concoeficientes de friccin entre 100 y 150.


25/71



3. Seleccionar Proyecto >> Valores por Defecto para abrir el dialogo devalores por defecto.

4. En la pestaa Identificativos ID, borrar todos los prefijos y fijar elIncremento ID en 1. Esto har que EPANET ponga automticamente

un nmero identificador, a los nuevos objetos a medida que son

aadidos a la red, asignndoles nmeros consecutivos a partir del 1.

5. En la pestaa Opc. Hidrulicas del mismo dialogo elegir la opcin LPS(litros por segundo) para las Unidades de Caudal. Ello conllevara el

uso de las unidades mtricas SI para las restantes magnitudes

(longitudes en metros, dimetros de tubera en mm, presiones en

mca, etc). Seleccionar igualmente la formula Darcy-Weisbach (D-W)

como Formula de Perdidas de carga.

6. Aceptar los cambios y cerrar el dialogo.7. Si se desea guardar todas estas opciones para futuros proyectos,

validar la casilla Guardar Valores por Defecto para futuros proyectos,

que figura al pie del dialogo, antes de aceptarlas definitivamente.


26/71



3.2. CONFIGURACIN DE LAS OPCIONES DE VISUALIZACIN

A continuacin seleccionaremos algunas opciones relativas a la

visualizacin del esquema, de modo que al aadir objetos al mismo podamos

ver sus smbolos e identificativos inmediatamente.

1. Seleccionar Ver >> Opciones del men principal, para abrir el dialogode Opciones del Esquema.

2. Seleccionar ahora la pgina Etiquetas de dicho dialogo y habilitar lasopciones de Mostrar ID Nudos y Mostrar ID Lneas. Dejar el resto de

opciones deshabilitadas.


27/71



3. A continuacin pasar ala pgina Smbolos y habilitar todas las opciones.

4. Pulsar finalmente el botn Aceptar para ratificar todas las opciones ycerrar el dialogo.

5. Finalmente, antes de dibujar nuestra red deberemos comprobar que laescala fijada para el esquema es adecuada.

6. Seleccionar Ver >> Dimensiones en el men principal para abrir eldialogo Dimensiones del rea de Dibujo.


28/71



7. Marcar las Unidades del Esquema, que deseamos aplicar al trazarnuestra red proyecto.

8. Observar las coordenadas asignadas por defecto para el rea de trazadode la red del nuevo proyecto. Admitiremos que son suficientes para

este ejemplo, de modo que pulsaremos el botn Aceptar.

3.3. DIBUJO DE UNA RED3.3.1.Dibujo de los Nudos de la Red.

Estamos ahora en disposicin de construir la red haciendo uso del ratn

y de los botones de la Barra de Herramientas del Esquema

(si la Barra no estuviera visible, seleccionar Ver >> Barra Herramientas

>> Esquema).

1. Primero que nada aadiremos la galera de agua filtrada. Pulsar elbotn Aadir Embalse, y a continuacin fijar con el ratn su

posicin sobre el rea de dibujo (en la zona izquierda).


29/71



2. Ahora aadiremos los nudos de caudal. Pulsar el botn Anadir NudoCaudal y marcar con el ratn sobre el rea de dibujo las posiciones

de los nudos 2 a 3.

3. Finalmente aadir el depsito pulsando el botn Anadir Deposito ymarcando sobre el rea de dibujo su posicin con el ratn.

4. Observar como los identificativos se generan automticamente y deforma secuencial conforme se van aadiendo objetos a la red.

3.3.2.Dibujo de las Lneas de la Red

A continuacin aadiremos las tuberas.

1. Comenzaremos con la tubera 1, que conecta los nudos 6 y 5.a. Primeramente pulsar el botn Anadir Tubera de la Barra de

Herramientas.

b. A continuacin pulsar con el ratn el nudo 5 del esquema, y

seguidamente el nudo 4.c. Mientras se desplaza el ratn del nudo 6 al 5 se observara un

trazado provisional de la tubera.

2. Repetir el mismo procedimiento para las tuberas 4 a 2.


30/71



3. Finalmente, aadiremos la bomba. Pulsar el botn Anadir Bomba,seguidamente marcar con el ratn el nudo 1, y a continuacin el nudo

2.

3.3.3.Aadir Rtulos al Esquema de Red

Para finalizar el dibujo de la red, aadiremos tres rtulos descriptivos

que identifiquen la galera, la bomba y el depsito.

1. Seleccionar el botn Anadir Texto de la Barra de Herramientasdel Esquema, y pulsar en un punto cerca del embalse (Nudo 1).

2. Aparecer en seguida una caja de texto. Introducir la palabraRESERVORIO 1. y pulsar la tecla Intro.

3. Pulsar a continuacin en otro punto cerca de la bomba e introducirel rotulo BOMBA. Hacer lo mismo para los otros enbalces.


31/71



4. Pulsar el botn Seleccionar Objeto de la Barra deHerramientas para dejar el esquema en el modo Seleccionar

Objetos en lugar del modo Insertar Texto.

3.3.4.Reposicionar Objetos

El Esquema de la Red debe mostrar una apariencia similar a la red que

aparece al pulsar el botn Ver Red. Si los nudos no hubieran quedado

bien situados, pueden desplazarse pulsando sobre el nudo con el botn

izquierdo del ratn dos veces, la primera para seleccionarlo liberando

el botn, y la segunda para arrastrarlo hasta su nueva posicin sinsoltar el botn del ratn. Observar como las tuberas conectadas al

nudo se mueven con l. Los rtulos pueden tambin reposicionarse de

modo similar.

Para modificar el trazado de la tubera 8 procederes del siguiente

modo:


32/71



1. Pulsar primero con el ratn sobre la tubera 1 para seleccionarla, y acontinuacin pulsar el botn de la Barra de Herramientas para

poner el Esquema en el modo Seleccionar Vrtice.

2. Seleccionar un vrtice sobre la tubera pulsando sobre el con elratndos veces, la primera para seleccionarlo y la segunda para

arrastrarlo hasta su nueva posicin, manteniendo el botn del ratn

pulsado.

3. Si fuera necesario, se pueden aadir o borrar vrtices de la tuberapulsando el botn derecho del ratn y eligiendo la opcin adecuada

del men emergente.

4. Al terminar, pulsar el botn para volver al modo Seleccionar Objeto.

3.3.5.Introduccin los Datos de la Red.

A medida que los objetos son aadidos al proyecto, estos adquieren

automticamente las propiedades por defecto. Para complementarlas y

anotar las condiciones de proyecto, debe utilizarse el Editor de


33/71



Propiedades. Si el Editor ya est visible, bastara pulsar sobre el objeto

elegido o seleccionarlo desde la pgina de Datos del Visor. Si el Editor

no est visible, se puede abrir de alguna de las siguientes maneras:

OPCION 1. Efectuando una doble clik con el ratn sobre el objeto en elesquema.

OPCION 2. Pulsando el botn derecho del ratn sobre el objeto yeligiendo la opcin

Propiedades del men emergente.

OPCION 3 Seleccionando el objeto desde la pgina de Datos del Visor, ypulsando sobre el botn Editar de dicha ventana (o bien efectuando

una doble clik sobre el mismo).

Una vez seleccionado el objeto en el Editor de Propiedades, pulsando la

tecla F1 se obtiene una descripcin completa de todas las propiedades

listadas.

Introduccin de las Propiedades de los Nudos

Supongamos que las propiedades de los nudos de la red de ejemplo son

las siguientes:

Propiedades de los Nudos de la Red Ejemplo

Nudo Cota (m) Demanda (l/s)1 210 02 210 03 215 104 210 105 200 156 120 107 210 08 250 0


34/71



Vamos a comenzar la edicin seleccionando el nudo 2 sobre el Editor de

Propiedades, tal como se ha descrito antes.

Introduciremos ahora la Cota y la Demanda Base de este nudo en los

campos apropiados. Para movernos de un campo a otro se pueden utilizar

las flechas Arriba y Abajo del teclado o bien el ratn. Basta ahora pulsar

sobre otro objeto (nudo o lnea) para que sus propiedades aparezcan en

el Editor de Propiedades. (Tambin es

posible utilizar las teclas AvPag y

RePag para pasar al objeto del mismo

tipo inmediatamente anterior o

posterior en la base de datos). De este

modo nos iremos desplazando de un

objeto a otro, rellenando los datos de la

Cota y la Demanda Base.


35/71



Para la galera de agua filtrada (Nudo1), habr que introducir su cota

(210 m) en el campo Altura Total. Para el deposito (Nudo 8)

introduciremos como Cota de Solera 250 m, como Nivel Inicial 1 m, como

Nivel Mnimo 0 m, como Nivel Mximo 6 m y como Dimetro 20 m.

3.3.6.Introduccin de las Propiedades de las Lneas

Supongamos las siguientes propiedades para las lneas de la red de

ejemplo:

Propiedades de las Tuberas de la Red Ejemplo


36/71



Adoptaremos un Coeficiente de Rugosidad (coeficiente de D-W) igual a

0,01 para todas las tuberas (ACERO NUEVO).

(Coeficientes de rugosidad despus de varios aos de servicio:

ACERO=0.125, PVC=0.1, ASB-CEM=0.1, FG=0.15 y PEAD=0.05)


37/71



Siguiendo el mismo procedimiento utilizado para los nudos, pulsaremos

sobre cada una de las tuberas (o bien utilizaremos las teclas AvPag y

RePag para movernos de una tubera a otra) al objeto de introducir sus

propiedades a travs del Editor de Propiedades.

3.3.7.Aadir la Curva Caracterstica de una Bomba

En el caso de la bomba, es necesario asignarle una curva caracterstica

(relacin altura - caudal) que defina su comportamiento. Para ello:

1. Seleccionar la bomba (Lnea 2) en el Editor de Propiedades eintroducir el Identificador 1 en el campo correspondiente a la Curva

Caracterstica.

2. Crear la curva caracterstica de la bomba 1. Para ello, en la pgina deDatos del Visor seleccionar la opcin Curvas Comporta. De la lista

desplegable y pulsar el botn Anadir . Se aadir una nueva

Curva a la base de datos, con el identificador 1, y se abrir el dialogo

del Editor de Curvas de Comportamiento.

3. Introducir el Caudal Nominal (42 l/s) y la Altura Nominal (45 metros)de la bomba en el formulario. EPANET automticamente creara una


38/71



curva completa de la bomba a partir de su punto nominal, cuya forma

y ecuacin pueden observarse en el mismo formulario.

4. Pulsar finalmente el botn Aceptar para cerrar el Editor.

3.3.8.Guardar y Reabrir un Proyecto

Una vez completado el diseo inicial de la red, no est de ms guardar

todos los datos antes de seguir adelante.

1. Desde el men Archivo seleccionar la opcin Guardar como.2. En el dialogo Guardar el Proyecto Como, seleccionar una carpeta y

un nombre de fichero para guardar el proyecto. Como sugerencia,

puede guardarse con el nombre CUSI.net (La extensin .net ser

aadida si no se declara).

3. Pulsar Aceptar para guardar el proyecto en dicho fichero.

Los datos del proyecto sern almacenados en el fichero en un formato

binario especial. Si se quiere guardar los datos en un fichero de texto


39/71



legible, utilizar la orden Archivo >> Exportar >> Red... en lugar de la

anterior.

Para abrir el proyecto de nuevo ms tarde, seleccionar la orden Abrir del

men Archivo.

3.3.9.Anlisis y clculo de Red

Disponemos ahora de la informacin suficiente para llevar a cabo una

simulacin del comportamiento hidrulico de nuestra red ejemplo en

rgimen permanente (o bien para un instante determinado). Para ello

seleccionar la opcin Proyecto >> Calcular en la barra de mens o pulsar

el botn Calcular de la Barra de Herramientas Estndar. (Si la Barra

de Herramientas no estuviera visible, seleccionar Ver >> Barra

Herramientas >> Estndar en la barra de mens).

Si la simulacin no tuviera xito, se mostrara un Informe de Estado

indicando cual ha sido el problema. Si la simulacin es correcta, los

resultados pueden verse ahora en una amplia variedad de formatos.


40/71



No hay Probemos algunos en la simulacin valida y ACEPTAR.

Seleccionar la opcin Presin en el desplegable Nudos de lapgina del

Esquema del Visor y observar cmo se colorean los nudos, codificados

por el valor de la presin. Para ver la leyenda con los cdigos de colores

aplicados, si esta no estuviera ya visible, seleccionar Ver >> Leyendas

>> Nudos (o pulsar el botn derecho del ratn en cualquier zona vaca del

esquema y seleccionar la opcin Leyenda Nudos delmen emergente).

Para cambiar los intervalos o bien los colores aplicados, pulsar con el

botn derecho del ratn sobre la leyenda y abrir el Editor de Leyendas.


41/71



En la imagen hay zonas con presin negativa (azul oscuro), presin

insuficiente (azul celeste) y presin excesiva (rojo) en este caso no hay

roja.

El procedimiento es:

1. Pincha con el botn derecho sobre la leyenda. Si lo haces con elizquierdo desaparece de la vista. La forma de volver a encontrarla

es:

2. Ver / Leyendas /Nudo (o tubera segn el parmetro de que setrate).

3. Anota los valores de tu eleccin en los recuadros y acepta.

Abrir el Editor de Propiedades (realizar una doble pulsacin sobre

cualquier nudo o lnea) y observar que los resultados calculados

aparecen al final de la lista de propiedades.


42/71



Crear una lista tabulada con los resultados deseados seleccionando la

opcin del men Informes >> Tablas ... (o bien pulsando el botn

Tablas de la Barra de Herramientas Estndar).

3.3.10. Crear la Curva de Modulacin

Para crear ahora la curva de modulacin:

1. Seleccionar la categora Curvas Modulac. Sobre el Visor.

2. Pulsar el botn Anadir (o utilizar la tecla Insertar).

Se creara una nueva curva con el identificativo 1, y se abrir el Editor de

Curvas de Modulacin.

3. Introducir los multiplicadores 0,5 - 1,3, - 1,0 y 1,2 para los intervalos 1

a 4, con lo que cubriremos un total de 24 horas.

4. Pulsar Aceptar para cerrar el editor.

Los multiplicadores se aplican sobre la demanda base para obtener la

demanda total en cada intervalo. Puesto que la duracin total de la

simulacin es de 72 horas, el patrn anterior se repetir cada 24 horas.

Ahora necesitamos asignar la Curva de Modulacin 1 a la propiedad Curva

de Demanda de todos los nudos de la red. A tal fin podemos hacer uso de


43/71



una de las opciones de EPANET, evitando as tener que editar todos los

nudos individualmente. Si se abren las

Opciones Hidrulicas en el Editor de Propiedades se observara que hay un

campo denominado Curva Modulac. Por Defecto.

Introduciendo en el un 1, la Curva de Modulacin de la Demanda de todos

los nudos pasara a ser la 1, ya que no existe otra curva asignada

especficamente a ningn nudo.

6. Anlisis de los resultados en grfica.

Crear una curva de evolucin de las magnitudes asociadas a cualquier nudo

o lnea. Porejemplo, para ver cmo cambia el nivel del agua en el depsito

con el tiempo:

1. Pulsar sobre el smbolo del depsito.2. Seleccionar Informes >> Grficos (o pulsar el botn Grficos de

la Barra de Herramientas Estndar) para abrir el dialogo deSeleccin

de la Grfica.

3. Seleccionar en dicho dialogo el botn CurvaEvolucin4. Seleccionar la Presin como magnitud a representar.5. Pulsar Aceptar para validar la eleccin realizada y ver la curva

correspondiente.


44/71



Observar el comportamiento peridico de las variaciones de nivel del agua

en el depsito.

Anlisis del Tiempo de Permanencia

A continuacin vamos a ver cmo se puede ampliar el anlisis anterior para

incorporar un modelo de calidad. El caso ms simple consiste en realizar un

seguimiento del tiempo de permanencia del agua en la red mientras viaja a

travs de la misma. Para realizar este anlisis:

1. Seleccionar Opciones-Calidad en la pgina de Datos del Visor.2. Pulsar el botn Editar en la misma pgina para mostrar el Editor de

Propiedades.


45/71



3. Seleccionar la opcin Tiempo Perm. Para la propiedad Tipo ModeloCalidad, en el editor de las Opciones de Calidad.

A continuacin ejecutar lasimulacin y seleccionar el parmetro Tiempo

Perm. En el desplegable de la pgina del Esquema del Visor.

Para ver los resultados sobre el esquema. Generar ahora la Curva de

Evolucin del Tiempo de Permanencia en el depsito.

1. Seleccionar Informes >> Grficos... (o pulsar el botn Grficos de laBarra de Herramientas Estndar) para abrir el dialogo deSeleccin

de la Grfica.

2. Seleccionar en dicho dialogo el botn Curva Evolucin3. Seleccionar la Tiempo Perm. Como magnitud a representar.4. Pulsar Aceptar para validar la eleccin realizada y ver la curva

correspondiente.

Observar cmo, a diferencia del nivel del agua, con 72 horas de simulacin

no es suficiente para obtener un comportamiento peridico del tiempo de


46/71



permanencia del agua en el deposito (por defecto, la simulacin comienza

con un tiempo inicial de 0h para todos los nudos).

Crear una curva de evolucin de las magnitudes asociadas a cualquier

nudo o lnea. Por ejemplo, para ver cmo cambia el nivel del agua en el

depsito con el tiempo:

1. Pulsar sobre el smbolo del depsito.2. Seleccionar Informes >> Grficos (o pulsar el botn Grficos de la

Barra de Herramientas Estndar) y seabrir el dilogo de Seleccin

de la Grfica.

3. Seleccionar en dicho dilogo el botn Curva Evolucin.4. Seleccionar la Altura (o la Presin) como magnitud a representar.5. Pulsar Aceptar para validar la eleccin realizada y ver la curva

correspondiente.


47/71



VI.- EJEMPLO APLICATIVO DELPROGRAMA EPANET


48/71



PORBLEMA # 01

Se desea analizar la red de distribucin sencilla mostrada en la figura 1.

Consta de un depsito de nivel constante (p. ej. la galera de agua filtrada

de una planta de tratamiento de agua potable), desde el cual se bombea el

agua a la red de distribucin, configurada por dos mallas. En el extremo

opuesto hay un depsito elevado de compensacin, conectado a la red a

travs de una tubera nica. Los identificativos de cada uno de los

elementos de la red se indican en la figura. Las caractersticas de los nudos

se detallan en la Tabla 2.1, y las de las tuberas en la Tabla 2.2. Adems, se

sabe que la bomba (lnea 9) puede comunicar una altura de 45 m a un

caudal de 42 l/s. El depsito elevado (Nudo 8)tiene un dimetro de 20 m, el

nivel inicial del agua en el mismo es de 1 m y el nivel mximo permitido de

6 m (2).

Tabla 2.1 Propiedades de los Nudos de la Red Ejemplo


49/71



Tabla 2.2 Propiedades de las Tuberas de la Red Ejemplo

Solucin.


50/71



CUADRO DE CLCULO.

ID LINEA CaudalLt/seg Velocidadm/s Perdida Unitariam/km Factor friccinTubera 1 41.53 0.43 0.45 0.017Tubera 2 25.53 0.36 0.40 0.018Tubera 3 11.00 0.35 0.61 0.020Tubera 4 1.71 0.05 0.02 0.030Tubera 5 6.50 0.21 0.24 0.022Tubera 6 19.03 0.61 1.64 0.018Tubera 7 4.29 0.14 0.11 0.024Tubera 8 3.21 0.10 0.07 0.026Bomba 10 41.53 0.00 -45.33 0.026

PERFIL DE PRESIONES


51/71



PROBLEMA # 02Datos del proyecto

Poblacin actual 2008 = 4921 hab.

Poblacin de proyecto 2018 = 5747 hab.

Dotacin = 80 Lt/hab./dia

Coeficiente de variacin diaria = 1.40

Coeficiente de variacin horaria = 1.55

Costo medio diario = 5.321

Gasto mximo diario = 7.450

Gasto mximo horario = 11.547

Fuente de abastecimiento = manantial

Red de distribucin = gravedad

Datos de accesorios de nuestra red de distribucin.DATOS DE ACCESORIOS MATERIALVALVULA DE COMPUERTA BASTAGO 4" Fo.Go.

TUERCA UNION Fo.Go.CAJA PARA VALVULA TIPO 1 0.70x0.70 m Concreto

NIPLE Fo.Go.

CODO 90 DE 4" Fo.Go.

T REFORZADA DE 4 Fo.Go.

Propiedades de la nuestra tubera de red de distribucin.PROPIEDADES DE LA TUBERA DE LA RED

TUBERA LONGITUD (m) DIAMETRO (mm) RUGOSIDAD (mm)1 315.3 102 0.14

2 257.14 102 0.14

3 95.97 102 0.14

4 152.7 102 0.14

5 245.39 102 0.14

6 154.55 102 0.14

7 114.05 102 0.14

8 241.06 102 0.14

9 102.74 102 0.14

10 245.22 102 0.14

11 112.89 102 0.14

12 77.95 102 0.1413 55.53 102 0.14


52/71



PROPIEDADES DE LOS NODOS DE LA REDNODO COTA (m) DEMANDA (lts/seg)

SUMINISTRO 1667.52 0

1 1659.32 10

2 1652.42 20

3 1639.03 15

4 1662.65 35

5 1653.82 10

6 1658.33 65

7 1660.76 0

8 1651.99 22

9 1652.25 28

10 1641.90 65

SOLUSION: Se realiza el diseo de la red, Diagrama simulado con elsoftware Epanet.


53/71




54/71



CUADRO DE RESULTADOS

LA GRAFICA: EL FERFIL DE PRESIONES DE AGUA


55/71



PROBLEMA # 03

Resolver la Red de Agua Potable que se muestra en la figura P.3.3; con el

Programa Epanet 2. Rugosidad = 0.001, la unidad de caudal es l/s. Todaslas cotas se encuentran sobre el mismo terreno

SOLUSION.


56/71



EN LA GRAFICA: ESQUEMA DE RED DE VELOCIDADES

CUADRO DE RESULTADOS


57/71






58/71



EJERCICIOS APLICATIVO RESUELTOS

Problema 1.-Hallar el dimetro y la perdida de carga de la lnea de conduccin para la

siguiente figura. Que cuenta con los siguientes datos:segltQdiseo 1.2

mL 380 Cota de captacin= 2500 m.s.n.m

Cota de reservorio= 2450 m.s.n.m

140c

SOLUCION

Hallando ""S

1316.0380

24502500)(Recot)(cot

L

servorioacaptacinaS

Ahora hallando ""D

38.0

54.0

338.0

54.0 1316.01002785.0

101.2

2785.0

xx

x

xCxS

QD

"61.11.4041.0 cmmD

Considerando"

2D

smx

xx

A

QV /04.1

)0508.0(

101.242

3

Considerando"5.1D

smx

xx

A

QV /84.1

)0381.0.0(

101.242

3

Tomando el dimetro comercial: "" 261.1 D


59/71



Luego comprobando con el nuevo dimetro

mcmD 0508.008.52"

Corrigiendo S85.1

63.2

385.1

63.20508.01402785.0

101.2

2785.0

xx

x

xCxD

QS

0251.0S

mxSxLhf 54.93800251.0

Problema 2.-Hallar el nivel del fondo del reservorio y el dimetro de la tubera deaduccin para obtener una presin en el punto A de 30 m. Considerando los siguientes

datos:

smQ /4.03

100C

Solucin

smQ /4.0 3 mL 500 ?D mL 500

Aplicando Bernoulli entre B y A

fAA

ABB

B hg

VPZ

g

VPZ

22

22

fA

AB hP

ZZ .(1)

i) Asumiendo V=1.5 m/s

"8.2258.050.1

40.044 m

x

x

xV

xQD

Tomando el dimetro comercial: mcmD 60.06024"

Entonces: smx

x

A

QV /41.1

60.0

40.042

Calculando la pendiente ""S


60/71



85.1

63.2

85.1

63.2 60.01002785.0

40.0

2785.0

xxxCxD

QS

00468.0S Luego: 500000468.0 xSxLhf

mhf 40.23

ii) Asumiendo D=700 mm=28

Luego smx

x

A

QV /04.1

70.0

40.042

85.1

63.2

85.1

63.2 70.01002785.0

40.0

2785.0

xxxCxD

QS

00221.0S Luego: 500000221.0 xSxLhf

mhf 05.11 Reemplazando en (1)

mZB 15.14205.1110.131 m05.4110.10115.142 ms por encima del punto A

Estar el nivel del fondo del reservorio.

Problema 3.-Se va a realizar un proyecto de abastecimiento de agua para una urbanizacin

que cuenta con 760 lotes (considerar dotacin 250 lt/hab./da, 3.11 K y densidad es 7).Se desea:

a) El volumen del reservorio a construirseb) El caudal a bombear , si tendr un rgimen de 24 horas de bombeoc) El equipo de bombeo a usar, si el material ser PVC(C=140)d) Que ocurre cuando NPSHd>NPSHr

1) Vlvula de retencin liviano

2) Codo 90 radio largo

3) Vlvula compuerta


61/71



SOLUCIN

a) Hallando PQ :

86400

ciniseoxDotaPoblacinDQP

Poblacin Diseo = # lotes x Densidad = 760 x 7

Poblacin Diseo = 5320 Hab.

86400

2505320xQP

Hallando el volumen del reservorio ( RV )

321 VVVVR

RESERVANDIOCONTRAINCEREGULACINRVVVV

Hallando ( 1V )

PxQV 25.01

lt

mx

dia

segx

seg

ltxV

1000

1

1

8640039.1525.0

3

1

3

1 4.332 mV segltV /332424

1

Hallando ( 2V )Como en este caso la poblacin es < 10 000, entonces no consideramos volumen

contra incendio.

02 V Hallando ( 3V )

)0424.332(33.0)(33.0 213 VVV 3

3 70.109 mV

Entonces reemplazando en:

321 VVVVR 70.1090424.332 RV

310.442 mVR

b) Calculando el caudal a bombear ( BQ )

BmdB T

xQQ24

Calculando el caudal mximo diario ( mdQ )

Pmd xQKQ 1


62/71



39.153.1 xQmd segltQmd /012.20

24

24012.20 xQB

segltQB /012.20

c) Calculando el equipo de bombeo a usar:

segltQB /012.20 , PVC(C=140) Clculo de los dimetrosTubera de impulsin

Bi QxXD4/1

3.1

24

24

24 BTX

1X Luego: "37.71839.01839.0020012.03.1 xDi )

)200("8 mmDi

A

QVi

sm

x

x

A

QVi /64.0

70.01416.3

020012.042

Tubera de succinSe toma un dimetro mayor que el de impulsin

)250("10 mmDSUCCION

smx

x

A

QVS /41.0

250.01416.3

020012.042

segltQB /012.20 , PVC(C= smVS /41.0 (NO CUMPLE! )

Por lo tanto tomamos:

)150.0("6 mDIMPULSIN

)200.0("8 mDSUCCION

Sugerencia

1.05.2 SUCCIN

DS 1.02.05.2 xS

6.0S


63/71



Clculo de la altura dinmica total ( DTH )Altura esttica total =Hs+Hi

Hi=38 m

Hs=5 m

Altura esttica total=43 m

Perdida en la succin ( "8Ds )Viendo la tabla para encontrar las prdidas de longitud equivalentes para "8Ds ,tomamos:

- Vlvula de pie con coladera .52

- como 90 radio largo ...4.30

- Longitud tubera recta.............0.6+0.5+5 =6.10

Longitud equivalente total: m4.62

SxLhf

00206512.020.01402785.0

020012.0

2785.0

85.1

63.2

85.1

63.2

xxxCxD

QS

4.62002065.0 xSxLhfsuccion 1289.0fsuccionh

Perdidas en la impulsin ( "6impulsionD )

-Vlvula de retencin liviana.12.5-Vlvula compuerta...1.10

-Codo 90 radio largo20.40

Longitud tub. Recta 1+62.4+90+1+37.2+0.2+0.1.........................191.90

Longitud equivalente total: 225.90

SxLhf

0084.0150.01402785.0

020012.0

2785.0

85.1

63.2

85.1

63.2

xxxCxD

QS

hfsuccion = S x L = 0.0084 x 225.9

hfsuccion =1.89m

Altura de velocidad de descarga

?2

2

g

Vd

Hallando la velocidad de descarga ( dV )

)150.0("6 mDimpulsion


64/71



smx

x

A

QVi /13.1

150.01416.3

020012.042

smVi /13.1 smVV id /13.1

81.92

13.1

2

22

xg

Vd

0651.02

2

g

Vd

Encontramos la altura dinmica total ( DTH )

DTH =Altura esttica total+ perdidas de succin + perdidas de impulsin + alturade velocidad de descarga.

0651.07941.11289.043 DTHmHDT 988.44

Con los valores de mHDT 988.44 y sltQB /012.20

HPxxxxQxH

pot DT 1275

4510012.20)1000(

75

)(3

d) Si dd NPSHNPSH > entonces no se produce el fenmeno de cavitacin

Problema 4.- La tubera que sale de un reservorio hacia la red de distribucin lleva un

gasto de min1024.336

cmx a una poblacin a la que se le considera una dotacin dediahablt /./150 y los coeficientes mx. Diario y mx. Horario son 1.3 y 1.8

respectivamente. Se quiere saber el # de lotes que tiene, si se considera una densidad

poblacional de 6.

SOLUCIN

Hallando mhQ en lt/s, ya que el gasto que sale del reservorio hacia la red es mhQ

33

3

3

36

100

1

1

1000

60

min1024.3 cm

mxm

ltxsegxmim

cmxQmh

sltQmh 54

dmh QKQ 2

2K

QQ mhd pd QQ

8.1

54d

Q

sltQd 30

86400# inidadxDotaclotesxDensQd


65/71



86400

1506#30

xlotesx

loteslotes 2880#

Realice el diseo de las pendientes del siguiente sistema de alcantarillado.

SOLUCIN

1000

)(000 mxLS

H

Asumiendo 000

min 10S Tramo 1-2

mx

H 80.01000

8010

Como no cumple con la altura de buzn en el punto 2

Entonces:

Corrigiendo la pendiente

00025

080.0

8.968.98

S

Tramo 2-3Como tiene el mismo desnivel y la misma distancia del tramo 1-2


66/71



00000.25

080.0

8.948.96

S

Tramo 1-4

00033.33

06.0

8.968.98

S

Tramo 2-5

00033.33

06.0

8.948.96

S

Tramo 3-6

00033.33

06.0

8.928.94

S

Tramo 4-5

00000.25

08.0

8.948.96

S


67/71



Tramo 5-6

00000.25

08.0

8.928.94

S

FIGURA FINAL


68/71



CONCLUCIONES.

A continuacin se recogen las conclusiones ms relevantes que se pueden

extraer del tratamiento de datos obtenidos en este trabajo. Como

consecuencia de esto, tambin se ratifica la necesidad de estudios futuros

en lneas vinculados con el diseo y evaluacin de proyectos de agua

potable y saneamiento. En breve se presentan conclusiones importantes:

El EPANET, es un programa de ordenador que nos permite realizar la

simulacindel trazado y distribucin de red de agua potable de un rea

geogrfica con miras de garantizar el consumo efectivo del vital lquido

y su disponibilidad a tiempo completo; as mismo, disminuir problemas

sanitarios serios en urbanizaciones, zonas rurales y reas urbanas. Por

mencionar algunos datos, a travs de este programa podemos

determinar el Consumo Promedio Da Total (CPDT); el Consumo Mximo

Hora (CMH); y Consumo Mximo Da (CMD).

A su vez, la aplicacin del EPANET, nos permite modelar espacialmente,

la ubicacin del tanque de almacenamiento ajustado a las dimensiones y

volmenes calculados (volumen de compensacin; un volumen de

emergencia; y finalmente, un caudal contra incendio y dimetro estimado

en el tanque).

Igualmente, con el anlisis hidrulico de redes de distribucin de agua

potable, se nos permite con el empleo del EPANET, la posibilidad de

proponer las condiciones de diseos del sistema en funcin de sus

variables como por ejemplo, altura, velocidad y presin. Todo ello,

encaminado a garantizar la entrega efectiva del agua en nodos propuesta

para lotes urbanos que conforman un rea en particular.
http://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtml


69/71



RECOMENDACIONES.

Con los resultados del anlisis hidrulico con EPANET, los

constructores y urbanizadores pueden trazar y disear mejor la red

de distribucin de agua potable en un rea su abastecimiento en

tiempo y forma en zonas urbanas y reas rurales, as como, la

disponibilidad completa del vital lquido.

El EPANET, ofrece criterios de diseos, que pueden contraponerse

con las normas tcnicas de Diseo de Redes propuestas por laInstitucinen funcin de las caractersticas y mediciones planteada.

Todo ello, con vista a garantizar el suministro y consumo de agua

potable en forma efectiva; as como contribuir al desarrollo de

actividades humanas de primer orden en un rea especfica.

Considerar el EPANET, para la ubicacin adecuada tanques de

almacenamiento, no afectando la disponibilidad de agua potable en

sitios puntuales de rea urbanizada.

Con los trabajos de ingeniera que se realicen in situ, puede irse

actualizando los datos y planos elaborados con el EPANET, a fin de

ofrecer un mejor seguimiento y monitoreo de las variables hidrulicas

evaluadas (altura y velocidades de los flujos de agua; orientacin y

direccin del agua; caractersticas del sistema de tuberas;

condiciones del terreno, y otros). Permitiendo medir y evaluar por

ejemplo, la calidad qumica de aguas de consumo, y a su vez, se

abona a la salud pblicay problemas sanitarios que se generen de la

falta de sistema de alcantarillado, o sobresaturacin de los mismos.
http://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/ensfin/ensfin.shtml#EFECTOShttp://www.monografias.com/trabajos12/ensfin/ensfin.shtml#EFECTOShttp://www.monografias.com/trabajos12/ensfin/ensfin.shtml#EFECTOShttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtml


70/71



Por otro lado, con los resultados del EPANET, segn se estimeconveniente, se pueden instalar vlvulas de presin en aquellos

puntos de alta inestabilidad de acuerdo con criterios de diseos

hidrulicos evaluados.

Tomar en cuenta el EPANET para identificar desniveles del terreno

entre las casas (ubicadas en puntos ms altos) con relacin a la

ubicacin del sistema de tratamiento de agua natural, y la altura que

ocupa el tanque sptico en el terreno, los cuales estarn

interconectados por este sistema de tuberas de alcantarillados

sanitarios.

Con los resultados del EPANET, los constructores y urbanizadores

pueden disear y evaluar el sistema de tuberas de alcantarillados

ms ptimo yviable previo a ejecutar los trabajos de ingeniera. Con

ello se podr acceder a la posibilidad de interconexin por sus

beneficiarios desde sus casas en tiempo y forma


71/71


BIBLOGRAFIA.

MANUAL: Para la evaluacin de la demanda, recursos hdricos,

diseo e instalacin de microcentrales hidroelctricas.

Anlisis de Redes de Agua a Presin Programa Epanet 2. Nstor

Augusto Oyarce Linares (Ingeniero Sanitario).

Diseo de Redes de Agua Potable, utilizando EPANET. Tutora

orientada hacia estudiantes de Ing. Civil.

EPANET 2. MANUAL DEL USUARIO en espaol. Por Lewis A.

Rossman Water Supply and Water Resources Division National Risk

Management Research Laboratory Cincinnati, OH 45268.

INGENIERA TCNICA DE OBRAS PBLICAS ESPECIALIDAD

HIDROLOGA, modelacin y simulacin de redes hidrulicas a presin

mediante herramientas informticas.

UNACAR TECNOCIENCIA, ubicacin ptima de tanques elevados

para distribucinde agua usando modelos hidrulicos (GAMS y

EPANET).

Trabajo de Abastecimiento de Agua - Cusi Laura Benjamin

Documents

Transcript of Trabajo de Abastecimiento de Agua - Cusi Laura Benjamin