Preparación del espacio de trabajo en WATERCAD

modelación hidráulica WATERCAD:

 En la pestaña Optionsy luego en Units, se configuran las unidades que se van a manejar en el proyecto de la siguiente manera:

Tabla 25. Unidades y aproximaciones de elementos de la red.

ÍTEM UNIDAD APROXIMACIÓN

Diámetro mm 2

Caudal L/s 2

Presión m H2O 2

Longitud m 2

Figura 7. Ventana de configuración de unidades.

Fuente: Autores.

 En la pestaña Options y luego en Drawing se configuran las opciones de visualización y tipo de dibujado de la red.

Figura 8. Configuración de opciones de visualización y de dibujo.

Fuente: Autores.

 Ingresando a la pestaña View y luego en la opción Prototypes se procede a crear las características que tendrán las tuberías. Entre estas características se

Figura 9. Edición de propiedades de los elementos de la red.

Fuente: Autores.

Figura 10. Asignación de materiales predeterminados en la librería del software.

Fuente: Autores.

 Mediante la opción Background Layers de la pestaña View, se procede a adjuntar como una imagen de fondo la red depurada anteriormente en formato DXF ajustando las unidades de entrada en metros y el valor de la transparencia del fondo deseada.

Figura 11. Ventana de configuración para importar un Background.

Fuente: Autores.

 Posteriormente se procede a realizar el dibujo de la red creando los nodos y tuberías especificadas para cada prototipo (Diámetro y material) creados en pasos anteriores. Para esto se utilizan las herramientas de la barra Layout.

Figura 12. Barra de herramientas de dibujo de WATERCAD.

Figura 13. Espacio de trabajo con Background de redes depuradas.

Fuente: Autores.

Figura 14. Dibujo de la red de acueducto usando como referencia el Background importado.

Fuente: Autores.

 De igual manera se dibujan los reservorios, válvulas y bombas que se encuentren en el sistema. Para esto se utilizan las herramientas de la barra Layout.

Figura 15. Herramientas para dibujo de la ventana Layout

Fuente: Autores.

 Teniendo toda la red de acueducto dibujada, se procede a obtener las elevaciones de los nodos del sistema a partir del plano de curvas de nivel depurado en pasos anteriores.

Para este procedimiento se emplea la herramienta TRex localizada en la pestaña Tools. Esta herramienta permite realizar una interpolación de las elevaciones para cada nodo del sistema basándose en una variedad de formatos de intercambio, que para este proyecto se usa el DXF.

 En el espacio Data Source Type se especifica DXF Contourns.

 En el espacio File: Se busca la ruta donde se encuentra el archivo DXF de las curvas de nivel.

 En el espacio Select Elevation Field se especifica la opción Elevation.  En los espacios X-Y Units y Z Units se elige metros como unidad de medida.

Figura 16. Ventana TRexWizard para importación de elevaciones en los nodos del sistema.

Fuente: Autores.

Figura 17. Resultado de la importación de las elevaciones de los nodos con TRex.

Fuente: Autores.

 A continuación, se asignan las características de las bombas ingresando a las propiedades del elemento y asignando un PumpDefinition. Para la bomba ubicada en la planta del Barrio el Sosiego.

Figura 18. Propiedades del elemento Bomba en el Barrio Sosiego.

Fuente: Autores.

Figura 19. Definición de las características de la Bomba del barrio el Sosiego suministradas por la EAAAM.

 De igual manera se crean las definiciones para la bomba de la planta central del municipio.

Figura 20. Propiedades del elemento Bomba en la Planta Central.

Fuente: Autores.

Figura 21.Definición de las características de la Bomba de la Planta Central suministradas por la EAAAM.

 Para indicar las demandas en los nodos del sistema se zonifica el área urbana del municipio en 10 sectores, este procedimiento se realiza en AutoCAD de la siguiente manera:

Figura 22. Zonificación del área urbana del municipio de Madrid Cundinamarca.

Fuente: Autores.

 El cálculo de las demandas para cada nodo del sistema se realiza por el método de las áreas aferentes, teniendo en cuenta el QMH calculado anteriormente, la zonificación del área urbana y el caudal para incendios estipulado en la norma (RAS 2000) como 5 hidrantes de 5 L/s cada uno funcionando simultáneamente.

Tabla 26. Cálculo de demandas para cada nodo por el método de las áreas.

AREA TOTAL Q (QMH) Q (Hidrantes) Q Diseño AREA Q Zona Q Nodo

(m²) (L/s) (L/s) (L/s) (m²) (L/s) (L/s) 1 244989.66 8% 25.61 266 0.096 2 401425.40 13% 41.97 262 0.160 3 334624.66 11% 34.98 214 0.163 4 614221.85 20% 64.22 323 0.199 5 119925.11 4% 12.54 69 0.182 6 34466.08 1% 3.60 29 0.124 7 1212068.43 40% 126.72 493 0.257 8 10160.80 0% 1.06 9 0.118 9 23179.37 1% 2.42 4 0.606 10 26855.67 1% 2.81 9 0.312 3021917.02 100% 315.93 TOTAL

ZONA No. % Area NODOS POR

ZONA

3021917.025 290.93 25 315.93

Fuente: Autores.

 A partir de la tabla anterior se procede a introducir las demandas de los nodos en el software de modelación hidráulica WATERCAD usando la herramienta Demand Control Center que se encuentra en el menú Tools.

Figura 23. Asignación de demandas para cada nodo con Demand Control Center.

Fuente: Autores.

 Cuando se encuentra la red completamente dibujada y con todas sus características asignadas, se procede a validar la red para verificar la existencia de errores en los elementos que la compone. Para este proceso se usa la herramienta Validate ubicada en el menú Analisys.

 Se verifica que no existen errores en la red y se corre el modelo hidráulico mediante la opción Compute que se encuentra en el menú Analisys.

Figura 24. Reporte generado después de computar el modelo hidráulico.

Fuente: Autores.

 Para visualizar los resultados obtenidos en cada nodo al computar el modelo hidráulico se realiza el siguiente procedimiento en el panel Element Symbology: En el elemento Junction se crea la etiqueta Annotation Properties, donde se elige la opción Pressure en el campo Field Name.

 Para visualizar la información de cada tubería del sistema se realiza el mismo procedimiento anterior eligiendo las opciones Diameter, Material, Velocity en el elemento Pipe.

Figura 25.Etiquetas para visualización de resultados en cada nodo del sistema

Fuente: Autores.

Figura 26. Visualización de presiones en cada nodo del sistema

Figura 27.Etiquetas para visualización de resultados en cada tubería del sistema.

Fuente: Autores.

Figura 28.Visualización de información en cada tubería del sistema.

7. PROCEDIMIENTO PARA DIAGNOSTICO DE LA RED PROYECTADA