Alcantarillados 2014

(1)

Departamento de Ingeniería Civil y

Ambiental

Centro de Investigaciones en

Acueductos Y Alcantarillados

CIACUA

VERSIÓN ACADÉMICA

MANUAL DEL USUARIO

(2)

Programa para el Manejo Integrado de Sistemas de Alcantarillado Manual del Usuario

2

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN ... 8

1.1 SOBRE ALCANTARILLADOS Y ESTE MANUAL ... 8

1.2 ANTECEDENTES DEL PROGRAMA ALCANTARILLADOS ... 8

1.3 EQUIPO DE TRABAJO ... 9

Director del proyecto ... 9

Coordinador del proyecto ... 9

Asistentes graduados ... 9

Monitores de investigación ... 9

Coordinadora de operaciones ... 9

Grupo de investigación... 9

1.4 LIMITACIONES DE ESTA VERSIÓN ... 9

2 VENTANA PRINCIPAL DE ALCANTARILLADOS ... 10

2.1 VISTA GENERAL ... 10

2.2 MENÚ PRINCIPAL ... 10

2.2.1 Menú de Archivar ... 11

2.2.2 Menú de Editar ... 11

2.2.3 Menú Ver ... 12

2.2.4 Menú Calcular ... 12

2.2.5 Menú Diseño ... 13

2.2.6 Menú Trazado ... 13

2.3 HERRAMIENTAS ... 14

2.3.1 Barra de Herramientas de Archivar ... 14

2.3.2 Barra de Herramientas de Edición ... 15

2.3.3 Barra de Herramientas de Cálculo y Resultados ... 16

2.3.4 Barra de Herramientas del Mapa Interactivo ... 17

2.3.5 Barra de Diseño ... 19

2.3.6 Barra de Trazado ... 19

2.4 BARRA DE ESTADO ... 19

2.5 BUSCADOR DE OBJETOS ... 20

3 TRABAJANDO CON MODELOS ... 22

3.1 CREAR UN NUEVO MODELO ... 22

3.2 CARGAR UN MODELO EXISTENTE ... 22

3.3 GUARDAR UN MODELO ... 24

3.4 CARACTERÍSTICAS DEL ARCHIVO DE ENTRADA... 25

3.4.1 Edición mediante un editor de texto ... 26

3.4.2 Edición mediante una hoja electrónica ... 29

4 EDICIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA RED DE ALCANTARILLADO... 33

4.1 EDICIÓN DE MATERIALES ... 33

4.1.1 Agregar un material ... 34

4.1.2 Eliminar un material ... 35

4.1.3 Asignar un material ... 35

4.2 EDICIÓN DE SECCIONES ... 35

4.2.1 Crear una Nueva Sección ... 36

4.2.2 Edición de una Sección... 38

4.2.3 Borrar una Sección ... 38

4.3 EDICIÓN DE NODOS ... 39

4.4 EDICIÓN DE CONDUCTOS ... 41

(3)

3

4.5.1 Editar Nodos ... 44

4.5.2 Editar Conductos... 46

4.5.3 Editar Secciones ... 47

5 CONDICIONES DE FRONTERA ... 49

5.1 GENERALIDADES ... 49

5.2 CREACIÓN DE CONDICIONES DE FRONTERA ... 50

5.2.1 Creación de una Condición de Frontera de tipo Hidrograma ... 50

5.2.2 Creación de una Condición de Frontera de tipo Limnigrama ... 52

5.2.3 Creación de una Condición de Frontera de tipo Curva de Calibración ... 52

5.3 SELECCIÓN DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA ... 53

5.4 EDICIÓN DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA ... 54

5.4.1 Edición de una Condición de Frontera mediante el editor de Condiciones de Frontera. ... 55

5.4.2 Edición de una Condición de Frontera mediante un editor de texto o una hoja electrónica. .. 55

5.5 ASIGNACIÓN DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA A UN NODO ... 56

5.6 BORRAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA... 56

5.7 IMPORTAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA... 57

5.8 EXPORTAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA ... 58

6 GRUPOS ... 60

6.1 GENERALIDADES ... 60

6.2 CREAR UN NUEVO GRUPO ... 61

6.3 OPERACIONES DE CONJUNTO ... 62

6.4 ACCIONES SOBRE UN GRUPO ... 63

7 MAPA INTERACTIVO... 65

7.1 AJUSTE DE LAS COORDENADAS DEL MODELO ... 65

7.2 OPCIONES DE VISUALIZACIÓN DEL MAPA INTERACTIVO ... 66

7.2.1 Desplazar el mapa ... 66

7.2.2 Acercamiento (Zoom In) ... 66

7.2.3 Alejamiento (Zoom Out) ... 66

7.2.4 Restaurar el tamaño normal ... 66

7.2.5 Ajustar ejes... 67

7.2.6 Mantener Proporción ... 67

7.3 CURVAS DE NIVEL ... 67

7.4 VISUALIZACIÓN 3D ... 68

8 EJECUCIÓN Y SIMULACIÓN DEL PROGRAMA ... 70

8.1 OPCIONES DEL PROGRAMA ... 70

8.1.1 Esquema de solución ... 70

8.1.2 Propiedades físicas... 71

8.1.3 Tiempos de simulación ... 72

8.1.4 Costos de la red ... 73

8.2 REPORTE DEL PROGRAMA ... 75

8.3 ANÁLISIS HIDRÁULICO... 75

8.3.1 Hidráulica estática (flujo permanente) ... 75

8.3.2 Hidráulica dinámica (flujo no permanente) ... 77

8.4 PROBLEMAS Y MENSAJES DE ERROR ... 77

9 VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS ... 80

9.1 CONFIGURACIÓN VISUAL ... 80

9.1.1 Opciones de visualización de la Red ... 80

(4)

4

9.2 TABLA DE RESULTADOS ... 83

9.2.1 Tabla de Resultados para nodos. ... 84

9.2.2 Tabla de Resultados para Conductos. ... 86

9.3 GRÁFICA DE RESULTADOS ... 87

9.3.1 Tabla de Resultados para Nodos. ... 88

9.3.2 Tabla de Resultados para Conductos. ... 90

10 MANEJO DE UNIDADES ... 92

10.1 UNIDADES POR DEFECTO ... 92

10.2 EDICIÓN DE LAS UNIDADES ... 92

10.2.1 Edición de las unidades de entrada ... 92

10.2.2 Consultar resultados en otras unidades ... 93

11 PÉRDIDAS MENORES... 95

11.1 SELECCIÓN DEL MÉTODO A EMPLEAR ... 96

11.2 ASIGNACIÓN DE PARÁMETROS SOBRE LOS NODOS ... 97

11.2.1 Asignación de parámetros mediante el Editor de Red ... 97

11.2.2 Asignación de parámetros mediante el Editor de Nodos ... 98

12 DISEÑO DE REDES DE ALCANTARILLADO... 99

12.2 CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DISEÑO ... 101

12.3 DESPLIEGUE DE RESULTADOS DE DISEÑO... 103

13 SELECCIÓN DE TRAZADOS DE REDES DE DRENAJE URBANO ... 106

13.2 CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE SELECCIÓN DE TRAZADO ... 107

(5)

5

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 2-1: VISTA GENERAL DEL PROGRAMA. ... 10

FIGURA 2-2: BARRA DE ESTADO DEL PROGRAMA. ... 19

FIGURA 2-3: VENTANA DE BUSCADOR DE ELEMENTOS ... 20

FIGURA 2-4: ELECCIÓN DE ELEMENTO. ... 20

FIGURA 2-5: OPCIONES DE FORMAS ... 21

FIGURA 3-1: VENTANA PRINCIPAL, ARCHIVO NUEVO. ... 22

FIGURA 3-2: VENTANA PARA ABRIR UN ARCHIVO DE ALCANTARILLADOS... 23

FIGURA 3-3: MODELO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO. ... 24

FIGURA 3-4: VENTANA PARA GUARDAR MODELOS ... 25

FIGURA 3-5: ARCHIVO DE ENTRADA VISUALIZADO EN EL BLOC DE NOTAS. ... 29

FIGURA 3-6: VISUALIZACIÓN DE UN ARCHIVO DE ENTRADA EN UNA HOJA ELECTRÓNICA. . 30

FIGURA 3-7: LISTA DE MATERIALES PREDETERMINADOS EN EL PROGRAMA. ... 31

FIGURA 3-8: EDICIÓN DEL MATERIAL DE CONDUCTOS. ... 32

FIGURA 4-1: VENTANA DE MATERIALES. ... 33

FIGURA 4-2: NUEVO MATERIAL. ... 34

FIGURA 4-3: ASIGNAR UN MATERIAL. ... 35

FIGURA 4-4: VENTANA DE SECCIONES. ... 36

FIGURA 4-5: CREACIÓN DE UNA NUEVA SECCIÓN... 37

FIGURA 4-6: CREACIÓN DE UNA NUEVA SECCIÓN... 37

FIGURA 4-7: CREACIÓN DE UNA NUEVA SECCIÓN CIRCULAR Y TRAPEZOIDAL. ... 38

FIGURA 4-8: NODOS DE LA RED DE ALCANTARILLADO. ... 39

FIGURA 4-9: EDITOR DE PROPIEDADES, EDICIÓN DE UN NODO. ... 40

FIGURA 4-10: CONDICIÓN SELECCIONADA. ... 40

FIGURA 4-11: INSERCIÓN DE UN CONDUCTO. ... 41

FIGURA 4-12: RED COMPLETA. ... 42

FIGURA 4-13: EDITOR DE PROPIEDADES, EDICIÓN DE UN CONDUCTO ... 43

FIGURA 4-14: VER SECCIÓN EN EDITAR CONDUCTO. ... 43

FIGURA 4-15: EDITOR DE PROPIEDADES, CAMBIO DE UNIDADES DE COORDENADAS DE LOS NODOS. ... 44

FIGURA 4-16: EDITOR DE UNA RED DE ALCANTARILLADO, EDICIÓN DE LAS COORDENADAS DE LOS NODOS. ... 45

FIGURA 4-17: EDITOR DE UNA RED DE ALCANTARILLADO, SELECCIÓN DE LAS UNIDADES DE LOS NODOS. ... 46

FIGURA 4-18: EDITOR DE UNA RED DE ALCANTARILLADO, ASIGNAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA A UN NODO. ... 46

FIGURA 4-19: EDITOR DE UNA RED DE ALCANTARILLADO, CONDUCTOS. ... 47

FIGURA 4-20: EDITOR DE UNA RED DE ALCANTARILLADO, SECCIONES. ... 48

FIGURA 5-1: VENTANA DE CONDICIONES DE FRONTERA. ... 49

FIGURA 5-2: NUEVA CONDICIÓN DE FRONTERA DE TIPO HIDROGRAMA. ... 50

FIGURA 5-3: CONDICIÓN DE FRONTERA, GRÁFICA DE VALORES DE HIDROGRAMA. ... 51

FIGURA 5-4: CONDICIÓN DE FRONTERA, GRÁFICA DE VALORES DE LIMNIGRAMA. ... 52

FIGURA 5-5: CONDICIÓN DE FRONTERA, GRÁFICA DE VALORES DE CURVA DE CALIBRACIÓN. ... 53

FIGURA 5-6: SELECCIÓN DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA YA CREADA. ... 54

FIGURA 5-7: DIAGRAMA DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA YA CREADA, DE TIPO HIDROGRAMA. ... 54

FIGURA 5-8: EDICIÓN DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA MEDIANTE UN EDITOR DE TEXTO. ... 55

FIGURA 5-9: ASIGNAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA. ... 56

(6)

6

FIGURA 5-11: ERROR AL BORRAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA. ... 57

FIGURA 5-12: VENTANA PARA IMPORTAR UNA CONDICIÓN DE FRONTERA. ... 58

FIGURA 5-13: EDICIÓN DE UNA CONDICIÓN DE FRONTERA EN UNA HOJA ELECTRÓNICA. ... 59

FIGURA 6-1: VENTANA DE GRUPOS ... 60

FIGURA 6-2: VENTANA DE BASE DE GRUPOS ... 61

FIGURA 6-3: MENSAJE CON DESCRIPCIÓN DEL GRUPO CREADO. ... 62

FIGURA 6-4: INTERSECCIÓN ENTRE DOS CONJUNTOS ... 63

FIGURA 6-5: ACCIONES SOBRE EL GRUPO ... 64

FIGURA 7-1: RED EJEMPLO, MAPA TOTAL. ... 65

FIGURA 7-2: VENTANA DE DEFINICIÓN DE COORDENADAS. ... 66

FIGURA 7-3: VISUALIZACIÓN CON CURVAS DE NIVEL ... 67

FIGURA 7-4: VISUALIZACIÓN EN 3D. ... 68

FIGURA 8-1: VENTANA OPCIONES DEL PROGRAMA. ... 70

FIGURA 8-2: ESQUEMA DE SOLUCIÓN DEL PROGRAMA. ... 71

FIGURA 8-3: PROPIEDADES FÍSICAS ... 72

FIGURA 8-4: TIEMPOS ... 73

FIGURA 8-5: COSTOS ... 74

FIGURA 8-6: MENSAJE COSTO... 75

FIGURA 8-7: REPORTE DEL PROGRAMA. ... 75

FIGURA 8-8: MENSAJE DE CÁLCULO EXITOSO... 76

FIGURA 8-9: RED CON SENTIDO DE FLUJO. ... 76

FIGURA 8-10: SELECTOR DE PERÍODOS. ... 77

FIGURA 8-11: MENSAJE ERROR. ... 78

FIGURA 9-1: OPCIONES DE VISUALIZACIÓN ... 80

FIGURA 9-2: VENTANA DE CONFIGURACIÓN DE PROPIEDADES GRÁFICAS. ... 81

FIGURA 9-3: CURVAS Y SUPERFICIES. ... 82

FIGURA 9-4: OPCIONES GRÁFICAS. ... 83

FIGURA 9-5: TABLA DE RESULTADOS... 84

FIGURA 9-6: SELECCIÓN DEL TIEMPO. ... 85

FIGURA 9-7: SELECCIÓN DE NODO. ... 86

FIGURA 9-8: SELECCIÓN DE CONDUCTO. ... 87

FIGURA 9-9: VENTANA DE GRÁFICA DE RESULTADOS. ... 88

FIGURA 9-10: RESULTADOS DE NODOS. ... 89

FIGURA 9-11: GRÁFICA DE RESULTADOS DE CONDUCTOS. ... 90

FIGURA 10-1: CAMBIO DE UNIDADES EN EL EDITOR DE RED. ... 93

FIGURA 10-2: CAMBIO DE UNIDADES DE LO RESULTADOS. ... 94

FIGURA 11-1: SELECCIÓN DEL MÉTODO DE CÁLCULO DE PÉRDIDAS MENORES. ... 96

FIGURA 11-2: ASIGNACIÓN DE PARÁMETROS PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDAS MENORES. . 97

FIGURA 11-3: ASIGNACIÓN DE PARÁMETROS PARA EL CÁLCULO DE PÉRDIDAS MENORES. . 98

FIGURA 12-1: MÉTODOS DE CÁLCULO DE DISEÑO DE ALCANTARILLADOS 2014. ... 99

FIGURA 12-2: RED COMPUESTA POR CONDUCTOS Y BOTONES DE DISEÑO ACTIVOS. ... 99

FIGURA 12-3: RED COMPUESTA POR CONEXIONES Y BOTONES DE DISEÑO INACTIVOS. ... 100

FIGURA 12-4: ADVERTENCIA CUANDO LA RED TIENE CÁMARAS CON MÁS DE UN CONDUCTO DE SALIDA. ... 100

FIGURA 12-5: ADVERTENCIA CUANDO LA RED NO SE HA CARGADO... 101

FIGURA 12-6: CUADRO DE DISEÑO RÁPIDO. ... 102

FIGURA 12-6: CUADRO DE DISEÑO POR PENDIENTES PROPIAS. ... 103

FIGURA 12-8: MENSAJE DE FINALIZACIÓN DEL PROCESO DE DISEÑO. ... 104

FIGURA 12-9: RESULTADOS DEL PROCESO DE DISEÑO. ... 104

FIGURA 12-10: VISUALIZACIÓN DE LOS DATOS DE LA RED CON LOS RESULTADOS DEL DISEÑO... 105

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7 FIGURA 13-2: RED COMPUESTA POR CONEXIONES Y BOTONES DE SELECCIÓN DE TRAZADO

ACTIVOS. ... 106

FIGURA 13-3: RED COMPUESTA POR CONDUCTOS Y BOTONES DE SELECCIÓN DE TRAZADO INACTIVOS. ... 107

FIGURA 13-4: CUADRO DE DIÁLOGO DE SELECCIÓN DE TRAZADOS. ... 108

FIGURA 13-5: MENSAJE DE TERMINACIÓN DE SELECCIÓN DE TRAZADO. ... 109

FIGURA 13-6: RED ANTES DE DEFINIR EL TRAZADO. ... 109

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8

1 INTRODUCCIÓN

1.1 Sobre Alcantarillados y este manual

Alcantarillados es un programa desarrollado para el manejo integrado de sistemas de alcantarillado. El trabajo que ha venido realizando el Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA – de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes, tiene como objetivo desarrollar un software que permita modelar el comportamiento hidráulico de redes de alcantarillado de una manera adecuada teniendo en cuenta las características urbanas e hidrológicas de Colombia. De esta manera se pretende suplir la ausencia de un software nacional que permita realizar estas actividades.

El objetivo de este manual es mostrar de la forma más clara posible, explicando cada una de las partes que componen el programa, la manera idónea de utilizar el programa

Alcantarillados. De igual manera, se explica cómo deben ser introducidas y editadas las características generales de cada uno de los componentes de una red de alcantarillado.

1.2 Antecedentes del programa Alcantarillados

En la actualidad a nivel internacional se cuenta con una serie programas que permiten simular el comportamiento hidráulico de redes de alcantarillado, cada uno de los cuales cuenta con características propias dependiendo del entorno bajo el cual fue desarrollado. Unas de las características propias más relevantes son: el idioma en el cual se encuentra escrita la interfase gráfica, la cantidad y la calidad de información requerida por el programa para iniciar las simulaciones, además de la disponibilidad del código fuente del programa.

En nuestro país existen algunos trabajos adicionales a manera de tesis de grado y documentos referentes al tema, pero no existe aún un proyecto que pueda llegar a competir con los programas comerciales desarrollados en otros países. Es por esta razón, que el programa Alcantarillados pretende llenar el vacío que se tiene al respecto en nuestro entorno. El proyecto está encaminado a obtener como producto un programa que sea accesible a todos los potenciales usuarios de Colombia y de la sociedad latinoamericana. El programa utiliza métodos físicamente basados y los algoritmos más avanzados para la resolución matemática de sistemas de ecuaciones, de igual manera se han desarrollado e implementado nuevos algoritmos, métodos y tecnologías que permiten tener como resultado un software que puede competir con los otros programas que se encuentran en el mercado.

(9)

9 La generación de una herramienta matemática capaz de simular el comportamiento hidráulico de sistemas de alcantarillado reviste gran complejidad matemática, aún más cuando se intenta involucrar diferentes esquemas de solución en su módulo de cálculo, y se propende por el mejoramiento del estado del arte introduciéndole al modelo un módulo para el cálculo de pérdidas menores en cámaras de inspección.

1.3 Equipo de trabajo

Director del proyecto

Juan Guillermo Saldarriaga Valderrama

Coordinador del proyecto

Mario Enrique Moreno Castiblanco

Asistentes graduados

Gustavo Adolfo Hernández Cortés Laura Lunita López

Daniel Luna Beltrán

Monitores de investigación

Andrés Felipe Rodríguez Rocha Mónica Uribe Mariño

Coordinadora de operaciones

Mireya Preafán Peña

Grupo de investigación

CIACUA – Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados de la Universidad de los Andes.

1.4 Limitaciones de esta versión

Debido a que la ejecución del módulo de cálculo de flujo no permanente requiere un tiempo de ejecución relativamente alto, se cree adecuado limitar esta versión a 50 conductos. Lo anterior con el objetivo de permitir el uso de esta herramienta informática en computadores con características de hardware normales.

De igual forma, debido a la complejidad de los algoritmos de exploración exhaustiva usados en el diseño de redes de drenaje urbano, se recomienda limitar esta versión a 30 conductos para efectos de diseño y selección de trazado.

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10

2 VENTANA PRINCIPAL DE ALCANTARILLADOS

2.1 Vista General

La ventana principal del Programa Alcantarillados fue diseñada para que el usuario inicialice y modele una red de una manera fácil. Esta ventana muestra inicialmente unas pestañas de Archivar, Ver, Editar, Calcular, Diseño y Trazado, que facilitan el manejo del programa (Ver Figura 2-1).

Figura 2-1: Vista general del programa.

2.2 Menú Principal

La Barra de Menús disponible en la Ventana Principal del programa, cuenta con las siguientes opciones:

 Menú de Archivar  Menú de Ver  Menú de Editar  Menú de Calcular  Menú de Diseño  Menú de Trazado

(11)

11 Al seleccionar cualquiera de las anteriores opciones se mostrará un panel de botones. Cada uno de los paneles son explicados a continuación.

2.2.1 Menú Archivar

El Menú Archivar contiene comandos para manejar los archivos y datos del programa

Alcantarillados:

Comando Descripción

Nuevo Crear un nuevo modelo de Alcantarillados

Abrir Abrir un modelo existente de Alcantarillados

Guardar Guardar los cambios que se han hecho sobre un modelo existente de Alcantarillados

Guardar como Guardar modelos existentes de Alcantarillados bajo otro nombre

Copiar Red Hace una copia de la red actual

Importar Permite importar desde otros formatos, tales como archivos de texto y formato EPASWMM.

Exportar Permite exportar a otros formatos, tales como archivos de texto y formato EPASWMM.

Ayuda Despliega el menú de ayuda

2.2.2 Menú Editar

El Menú Editar permite acceder a las diferentes ventanas de edición de características de elementos constituyentes de la red de alcantarillado.

Red de Alcantarillado Edición de todos los elementos de la Red Materiales Edición de los materiales de los conductos

Secciones Edición de las características de las secciones de los conductos

Condiciones de Frontera Edición de las condiciones de frontera de los nodos de la red de Alcantarillado

Borrar Permite borrar los elementos seleccionados en la interfaz. Buscar Permite buscar objetos basándose de varios criterios de

búsqueda como forma, color, etc.

Crear Grupo Despliega el menú para la creación y definición de objetos agrupados.

Lluvia Mientras está pulsado, permite crear objetos Lluvia en la interfaz.

Cámara Mientras está pulsado, permite crear objetos Cámara en la interfaz.

(12)

12 Conducto Mientras está pulsado, permite crear objetos Conducto en

la interfaz.

Conexión Mientras está pulsado, permite crear objetos Conexión en la interfaz.

Cuenca Mientras está pulsado, permite crear objetos Cuenca en la interfaz.

2.2.3 Menú Ver

El Menú Ver permite seleccionar una de las variables características de los elementos constituyentes de red, para que ésta sea mostrada en el mapa interactivo. En caso de los nodos podría seleccionarse la variable x, la cual corresponde a las coordenadas de estos elementos. Por otra parte podría seleccionarse la variable ‘pendiente’ para el caso de los conductos. Estas variables seccionadas aparecen al lado de cada elemento en el mapa interactivo.

Nodos Permite visualizar las propiedades de los nodos, tales como, coordenadas X, Y, Z, cota terreno, diámetro del nodo, coeficientes de pérdidas, y resultados como niveles y caudales.

Conductos Permite visualizar las propiedades de los conductos, tales como, cota inicial, cota final, pendiente, rugosidad, longitud, caudal de infiltración, y resultados como niveles y caudales. Visualización Permite cambiar las opciones de visualización, para poder

configurar el color de los objetos de la red y la interfaz.

Zoom + Aumenta el zoom.

Zoom - Reduce el zoom.

Mostar curvas de nivel Muestra las curvas de nivel en la interfaz.

Ver en 3D Permite la visualización de la red en formato 3D.

Ejes Muestra el eje coordenado en el plano X-Y.

Ajustar vista Ajusta la vista de la red para que ocupe toda la interfaz. Desajustar vista Desajusta la vista para ver la red en proporciones reales.

2.2.4 Menú Calcular

En este menú se encuentran las opciones para ejecutar las funciones de cálculo hidráulico, tanto estático y dinámico. También permite visualizar los resultados de dichos cálculos.

Hidrología Calcula la hidrología de la red.

Flujo Uniforme Calcula la hidráulica en flujo uniforme.

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13 Hidráulica Dinámica Calcula la hidráulica dinámica de la red de alcantarillados Opciones Despliega el menú de opciones de cálculo hidráulico.

Tabla

Visualización de resultados de cada uno de los elementos de la red (nodos o conductos) para un tiempo específico o para todos los tiempos de simulación.

Gráfica

Visualización de resultados de todos los elementos de la red, para hacer comparaciones de cómo varían los niveles y caudales nodos y conductos de la red.

Archivo

Visualización de resultados de todos los elementos de la red mediante la exportación de un archivo de texto plano bajo la extensión “.res”.

Al seleccionar este menú aparece la opción ‘Opciones del programa’. Si se accede a ella aparece una ventana que permite ajustar algunos parámetros necesarios para el buen funcionamiento del programa. Esta ventana es explicada detalladamente en el Capítulo 8.

Opciones del programa Opciones generales del programa, incluyen el método de cálculo, las características físicas del fluido, los tiempos de simulación y los costos.

Salir Salir del programa Alcantarillados

2.2.5 Menú Diseño

Este menú permite realizar los diseños de la red, teniendo previamente un trazado seleccionado.

Diseño Rápido Realiza un diseño que minimiza únicamente la pendiente requerida en cada conducto.

Bellman-Ford Realiza una exploración completa del espacio solución para encontrar un Diseño de bajo costo.

Pendientes Propias Realiza una exploración del espacio solución contemplando únicamente las pendientes propias para encontrar un Diseño de bajo costo.

2.2.6 Menú Trazado

Este menú permite seleccionar el trazado de una red que no tiene un trazado definido, es decir, el usuario quiere conocer cuál es la ruta óptima en la que debe drenar cada nudo.

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14

Pendiente Máxima Paso a Paso (PMPP)

Realiza una selección del trazado a través de la metodología de pendiente máxima paso a paso. Según ésta se buscan los trazados que tengan líneas principales con el gradiente de pendientes más alto posible.

Trazado por Método de Árbol

Realiza una selección del trazado a través de la metodología del árbol. El árbol permite construir un trazado a través de una ecuación de Beneficio/Costo. Activar Trazado Convierte todos los conductos en conexiones. Así, es

posible realizar una selección de trazado.

Desactivar Trazado Convierte todas las conexiones en conductos, para proceder con el diseño de la red.

2.3 Herramientas

Las diferentes Herramientas con que cuenta el programa son explicadas a continuación.

2.3.1 Barra de Herramientas de Archivar

En esta barra se pueden observar los siguientes íconos:

Crea un proyecto nuevo.

Abre un proyecto existente.

Guarda el proyecto actual.

Guarda el proyecto actual como un nuevo archivo.

(15)

15 Importa/Exporta la red a/de otros formatos.

2.3.2 Barra de Herramientas de Edición

Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de selección normal. En este momento el usuario puede seleccionar cualquier elemento disponible en el mapa interactivo haciendo ‘Click’ sobre él.

Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de inserción de nodos, en este momento el usuario puede crear en el mapa interactivo los nodos constituyentes de la red.

Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de inserción de lluvias, en este momento el usuario puede crear en el mapa interactivo las lluvias que hacen parte del modelo de la red.

Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de inserción de cuencas, en este momento el usuario puede crear en el mapa interactivo las cuencas que hacen parte del modelo de la red.

Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de inserción de conductos. En este momento se pueden conectar los nodos creados mediante la generación de conductos.

Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de inserción de conexiones. En este momento se pueden conectar los nodos creados mediante la generación de conexiones. Una conexión es sólo la definición de unión abstracta entre conductos. No tiene material ni diámetro definidos.

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16 Cuando se presiona este botón el programa queda en el estado de eliminación de objetos .Cualquier elemento seleccionado en este estado es automáticamente borrado. Solo podrán borrase aquellos nodos que no contengan conductos asociados a ellos.

Edita los datos del proyecto actual. Una vez seleccionado este ícono se despliega una ventana en la cual el usuario puede modificar las características de los elementos de la red.

Este botón despliega la Ventana del Editor de Materiales

Este botón despliega la Ventana del Editor de secciones transversales de conductos.

Este botón despliega la Ventana del Editor de Condiciones de Frontera.

Despliega una ventana la cual se ofrece funciones de búsqueda de los diferentes elementos de la red (conductos y nodos).

Despliega una ventana que permite crear, unir, interceptar y hacer diferencias de grupos de tubos y nodos.

2.3.3 Barra de Herramientas de Cálculo y Resultados

Calcula la hidrología de la red.

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17 Calcula la hidráulica estática de la red.

Calcula la hidráulica dinámica de la red.

Muestra el costo de la red que se calcula con una ecuación de costos con parámetros establecidos.

Muestra los resultados de la simulación en forma gráfica.

Muestra la tabla de resultados

Muestra un reporte corto sobre las características de la red y los datos de la simulación.

Hace visible la ventana de selección de períodos.

Despliega la Ventana ‘Opciones del Programa’.

2.3.4 Barra de Herramientas del Mapa Interactivo

Despliega una ventana en la cual se pueden configurar las propiedades gráficas del mapa interactivo.

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18 Muestra las propiedades visuales del proyecto actual. Al oprimir este botón se despliega una ventana que permite ejecutar funciones de visualización; es equivalente al Menú Opciones.

Este botón permite colocar cualquier imagen con extensión ‘.bmp’, en fondo del mapa interactivo.

Muestra los ejes X y Y en el mapa.

Dibuja sobre el mapa interactivo las Curvas de Nivel.

Despliega una ventana en la cual se puede observar la topografía de la red.

Este botón sirve para ajustar el mapa a lo largo y ancho de la ventana principal.

Este botón sirve para ajustar el mapa conservando la proporción entre las coordenadas X y Y del modelo de la red.

Este botón sirve para cambiar las coordenadas máximas y mínimas del modelo. Se debe usar principalmente cuando se va a empezar un modelo desde cero o cuando se va a ampliar un modelo ya generado.

Este botón sirve para disminuir el número de decimales con los que se presentan los resultados en el mapa y en las tablas.

Este botón sirve para aumentar el número de decimales con los que se presentan los resultados en el mapa y en las tablas.

Aumenta el zoom del mapa interactivo.

(19)

19

2.3.5 Barra de Diseño

Realiza un diseño rápido de la red.

Realiza un diseño exhaustivo de la red.

Realiza un diseño usando Pendientes Propias e Intermedias.

2.3.6 Barra de Trazado

Selecciona el trazado por el método de Pendiente Máxima Paso a Paso.

Selecciona el trazado por el método del Árbol y la ecuación Beneficio/Costo.

2.4 Barra de Estado

La barra de estado sirve para mostrar las coordenadas sobre el modelo en el lugar que se encuentre localizado el puntero del ratón (mouse); además indica qué variables se están mostrando en el mapa interactivo para los elementos de la red tales como Nodos y Conductos (Ver Figura 2-2).

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2.5 Buscador de Objetos

Para poder ingresar al Buscador de Objetos se debe presionar sobre el botón . La ventana que aparece es la que se muestra en la Figura 2-3. Esta ventana es muy útil para buscar nodos y conductos de una manera fácil dentro del mapa interactivo. Los elementos son identificados según la forma y el color que el usuario seleccione.

Figura 2-3: Ventana de Buscador de Elementos

Lo primero que se debe hacer es seleccionar el tipo de elemento que se quiere localizar, ya sean nodos o conductos. Esto se puede hacer seleccionándolo entre las opciones disponibles en la lista desplegable localizada en la parte superior izquierda de la ventana (ver Figura 2-4). Una vez seleccionado el tipo de elemento en la ventana inferior aparece un listado con todos los elementos que existen dentro de la opción escogida.

Figura 2-4: Elección de Elemento.

Una vez se muestran todos los elementos, se debe seleccionar el que se desee localizar, haciendo click en la lista sobre el elemento deseado.

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21 Ya seleccionado el elemento a localizar, se debe resaltar de alguna manera en el mapa interactivo. Para esto, en la ventana se solicitan parámetros como la forma, el color y el gradiente del ícono con el cual se resaltará el elemento localizado. En la Figura 2-5 se muestra la lista desplegable donde se puede seleccionar la forma de ícono identificador.

Figura 2-5: Opciones de Formas

Las opciones de Color y Gradiente se utilizan para cambiar el color de la forma del ícono seleccionado y para cambiar de color la línea horizontal que aparece dentro de la forma geométrica., respectivamente.

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3 TRABAJANDO CON MODELOS

3.1 Crear un Nuevo Modelo

Para la creación de un nuevo modelo de una red de alcantarillado es necesario oprimir

sobre el botón . En caso de tener otro modelo abierto, al oprimir este botón aparece una ventana que permite guardar los cambios efectuados sobre éste. De cualquier manera es recomendable guardar el modelo actual antes de usar este botón. Una vez presionado este botón se muestra nuevamente la Ventana Principal del programa. Figura 3-1

Figura 3-1: Ventana Principal, Archivo Nuevo.

3.2 Cargar un Modelo Existente

Para cargar un archivo ya existente es necesario oprimir el botón , el cual permite que se despliegue la ventana mostrada en la Figura 3-2. Una vez aparezca esta ventana, se selecciona el archivo y se oprime el botón Abrir; el archivo es inmediatamente cargado y la red aparece dibujada sobre el mapa interactivo (Ver Figura 3-3).

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Figura 3-3: Modelo de una red de alcantarillado.

3.3 Guardar un Modelo

Para guardar las modificaciones realizadas sobre un modelo es necesario oprimir el

botón , el cual despliega la ventana típica de Word utilizada para guardar modificaciones realizadas a cualquier archivo (ver Figura 3-4).

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Figura 3-4: Ventana para Guardar Modelos

3.4 Características del Archivo de Entrada

Un modelo en el programa Alcantarillados se puede iniciar desde cero, sin embargo, es posible que ya se tengan datos en un formato diferente, cuyo manejo o utilización puede resultar más cómodo si se conoce el formato del archivo de entrada.

A continuación se muestra la configuración del archivo de entrada, con el propósito de permitir al usuario efectuar las modificaciones necesarias a su archivo, para que éste sea compatible con el programa Alcantarillados.

El archivo de entrada del programa Alcantarillados tiene una estructura similar a una base de datos relacional, es decir los datos se guardan en bloques que se encuentran relacionadas entre sí.

Los archivos de texto plano de extensión .alc, que maneja el programa Alcantarillados separan información por tabulaciones, y tienen un encabezado que indica la variable a la cual se hace referencia. Es importante decir que cada uno de los bloques de información debe ser iniciado y terminado, por ejemplo, cuando se va a

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26 iniciar en el archivo texto el bloque de información referente a los nodos, se debe iniciar escribiendo [NODO] y finalizarlo con [FIN NODO].

3.4.1 Edición mediante un editor de texto

El Programa ALCANTARILLADOS permite introducir las características de la red a modelar mediante un archivo texto con extensión ‘.alc’. Con el objetivo de explicar la configuración general de este archivo se muestra el siguiente ejemplo genérico.

[PUNTO]

1 0 0 0.3

2 500 0 0.25

[FIN PUNTO]

[NODO]

1 1.5 1 0 0 Ninguna

2 1.5 1 0 0 Ninguna

[FIN NODO]

[CONDUCTO]

1 1 2 0.3 0.25 500 0.0001 1 27

[FIN CONDUCTO]

[CONDICIONES_FRONTERA] <ID NOMBRE TIPO> 3 Hidrograma1 Hidrograma 4 Limnigrama1 Limnigrama [FIN CONDICIONES_FRONTERA]

[MULTIPLICADORES]

1 3 00:00:00 0.005

2 3 00:10:00 0.005000116

3 4 00:00:00 0.269265138

4 4 00:10:00 0.269265183

[FIN MULTIPLICADORES]

[NODO_CONDICION_FRONTERA]

1 1 3

2 2 4

[FIN NODO_CONDICION_FRONTERA]

[UNIDADES] <ID UNIDAD>

X Metros

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Z Metros

COTA_INICIAL Metros COTA_FINAL Metros

LONGITUD Metros

RUGOSIDAD s-m/m³ CAUDAL m³/s

NIVEL Metros BASE Metros

DIAMETRO Metros

[FIN UNIDADES]

[SIMULACION]

1 00:00:00 05:00:00 00:10:00

[FIN SIMULACION]

[PERDIDAS_MENORES] <ID METODO> 1 Absoluto

[FIN PERDIDAS_MENORES]

[PROPIEDAD_FISICA] <ID VALOR>

GRAVEDAD 9.81

TEMPERATURA 15 [FIN PROPIEDAD_FISICA]

[MATERIALES]

<ID NOMBRE RUGOSIDAD> 1 Acero 0.013

2 Aluminio 0.024

3 Arcilla_Vitrificada 0.011 [FIN MATERIALES]

[SEC_CIRCULAR]

<ID NOMBRE DIAMETRO> 27 Circular_600mm 0.6

[FIN SEC_CIRCULAR]

[SEC_RECTANGULAR]

44 Rectangular_0.5m_x_0.5m 0.5 0.5 [FIN SEC_RECTANGULAR]

[SEC_TRAPEZOIDAL]

54 Trapezoidal_1-1 1 1 2

[FIN SEC_TRAPEZOIDAL]

 En el primer bloque de información correspondiente a ‘PUNTOS’ se incluye lo referente a las coordenadas de los nodos de la red.

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 En el segundo bloque, que corresponde a ‘NODOS’, se coloca la información relevante a estos elementos. La información que debe incluir es, entre otra, el ID del nodo y su diámetro.

 El tercer bloque contiene las características principales de los conductos, entre las que se encuentran el nodo en cual inicia y en el que finalizan, el diámetro del conducto etc.

 En el cuarto bloque se incluye la información correspondiente a los diferentes tipos de condiciones de frontera que se van a emplear en el modelo. Cada tipo de condición de frontera debe ser identificada con un ID y con un nombre.

 En el bloque 5, que responde al nombre de ‘MULTIPLICADORES’, se incluyen las condiciones de frontera que van a ser asignadas a cada nodo en el bloque 6. En este bloque 5 se coloca el ID del multiplicador, en frente se coloca el tipo de condición de frontera, el tiempo y finalmente se coloca el valor de la variable para ese tiempo.

 En el sexto bloque se le asigna a los nodos la condición de frontera deseada. De esta manera por ejemplo se le puede asignar al nodo uno la condición de frontera identificada con el ID 3.

 En el séptimo bloque, que corresponde a ‘UNIDADES’, se asignan el tipo de unidad a cada una de las variables del modelo.

 En bloque 8, se define el tiempo de simulación y el paso del tiempo de la misma.

 En el bloque 9, correspondiente a ‘PÉRDIDAS MENORES’, se asigna a cada uno de los nodos el método de cálculo de pérdidas menores a emplear.

 En el bloque 10 se dan los valores de temperatura y de gravedad a emplear en la simulación. Este bloque responde al nombre de ‘PROPIEDADES FÍSICAS’.

 En el bloque 11 se declaran los tipos de materiales a utilizar en el modelo, cada uno de los materiales se identifica con un ID y se le asigna una rugosidad.

 Los bloques 12, 13 y 14 corresponden a las secciones transversales de los conductos. En cada uno el usuario debe identificar cada sección con un ID y dar las características geométricas de la misma.

En la Figura 3-5 se presenta un ejemplo de un archivo .alc en un editor de texto, generado para una red un poco más compleja.

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Figura 3-5: Archivo de entrada visualizado en el bloc de notas.

3.4.2 Edición mediante una hoja electrónica

Para más comodidad, el archivo de entrada puede ser editado en una hoja electrónica como se muestra en la Figura 3-6. Esto se pude hacer copiando el texto directamente del editor de texto y pegándolo en una hoja electrónica. Como se observa en el ejemplo, el archivo contiene todos los datos de entrada que hayan sido ingresados anteriormente, y pueden ser fácilmente editados.

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Figura 3-6: Visualización de un archivo de entrada en una hoja electrónica.

Si por ejemplo se desea cambiar el material y la sección de determinado conducto, se busca el conducto que se quiere editar y se cambia el contenido de la celda correspondiente a la propiedad específica, en este caso, el material. Primero es necesario saber cuál es el ID del material que se desea asignar, para lo cual es necesario ubicarse en la lista de materiales, que se encuentra más abajo en el archivo.

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Figura 3-7: Lista de Materiales predeterminados en el programa.

Conociendo el ID del material requerido, ya se puede cambiar el material asignado al conducto a editar, cambiando el número de la celda correspondiente al material del conducto que se quiere editar (Ver Figura 3-7). Por ejemplo, en la Figura 3-8 se editan los materiales conducto 3 y 4, asignándoles Concreto (ID 7) al conducto 3 y PVC (ID 9) al conducto 4, cambiando el ID 1 (vidrio), asignado por defecto, por los respectivos IDs.

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32 Si se quiere agregar un nuevo material, se puede hacer insertando una nueva fila dentro de la lista de materiales, asignándole un nuevo ID que no esté siendo usado por otro material, un nombre, y una rugosidad. De manera similar se pueden editar las otras propiedades de los conductos, o coordenadas de los puntos, características de las secciones, etc., siempre y cuando se guarde el formato.

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4 EDICIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA RED DE

ALCANTARILLADO

Una vez se haya terminado el esquema de la red se puede hacer el ajuste de los datos a sus valores reales. Hay por lo menos 3 formas de editar la red. La manera más

sencilla es a través del Editor de Red, al cual se accede mediante el botón , su función se explica detalladamente en el Numeral 4.5. Otra manera es editar la red directamente sobre el archivo de entrada, como se explica en el 3, o hacerlo individualmente con cada elemento como se muestra en los siguientes numerales.

4.1 Edición de Materiales

Los tipos de material a emplear en los conductos también son un dato de entrada del programa. Hay diferentes materiales que vienen predefinidos en el programa pero también es posible agregar nuevos como se explica en el Numeral 4.1.1.

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34 Para desplegar la ventana del editor de Materiales es necesario presionar el botón . La ventana desplegada se muestra en la Figura 4-1.

En la Figura 4-1 se observa que la ventana de materiales tiene tres columnas: la primera corresponde al ID que identifica el material, la segunda al nombre del material y la tercera a la rugosidad del mismo.

Para editar un material, basta con cambiar el valor que aparece en la columna de rugosidades, o el nombre del material si se desea. Se debe tener en cuenta que sólo se pueden editar los materiales creados por el usuario y no aquellos que vienen predefinidos en el programa.

4.1.1 Agregar un material

Para agregar un nuevo material definido por el usuario, es necesario oprimir el botón

. De esta manera se crea un nuevo renglón que dice “Nuevo_Material”, con rugosidad = 0, como se muestra en la Figura 4-2. En dicho renglón se agregan el nombre y la rugosidad que se desea asignar al nuevo material.

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4.1.2 Eliminar un material

Para eliminar un material se selecciona el material de la lista que se desea eliminar y

se presiona el botón ; es importante aclarar que sólo se pueden eliminar materiales creados por el usuario.

4.1.3 Asignar un material

En la ventana de Edición de Red de Alcantarillado, a la que se ingresa haciendo

“click” sobre el botón , en la pestaña de Conductos, se asignan los materiales a cada conducto escogiendo el nombre del material. Esto se observa en la Figura 4-3.

Figura 4-3: Asignar un material.

4.2 Edición de Secciones

Hay diferentes secciones predefinidas en el programa alcantarillados, pero al igual que los materiales, también es posible crear nuevas secciones. Cada conducto debe tener asignada una sección, pero si el usuario no lo hace, el programa asigna automáticamente una sección rectangular de 1 metro por 1 metro a cada conducto.

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36 Para desplegar la ventana del editor de Secciones es necesario presionar sobre el

botón ; la ventana que despliega se muestra en la Figura 4-4.

Figura 4-4: Ventana de Secciones.

En la Figura 4-4 se observa una primera lista en la cual se puede seleccionar el tipo de sección. Existen tres tipos de sección: Circular, Rectangular y Trapezoidal. Seleccionando algún tipo de sección en la primera lista, la siguiente lista que dice ‘Lista de Secciones’ muestra sólo el tipo de sección seleccionado. Si se selecciona “Lista_Todas”, se pueden ver todas las secciones que el usuario ha definido y las que el programa tiene por defecto.

Al igual que con la Ventana de Edición de Materiales, el usuario no puede editar las secciones que estén predefinidas en el programa

4.2.1 Crear una Nueva Sección

Para crear una nueva sección, se hace “clic” sobre el botón , y en el cuadro de Nueva Sección se le asigna un Nombre a la sección y se escoge el tipo deseado. A

continuación se da “clic” sobre el botón , para dejar creada la sección. Esto se muestra en la Figura 4-5. En este caso, se crea una sección de tipo Rectangular y se le da el nombre de “Nueva _Rect”.

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Figura 4-5: Creación de una nueva Sección.

Luego se deben ingresar los valores en la tabla de Propiedades de la Sección,

ingresando los valores necesarios y aceptándolos mediante el botón . Para este ejemplo se le asigna un ancho de 1.5m y una altura de 1m. También se pueden escoger las unidades para cada valor ingresado.

Figura 4-6: Creación de una nueva Sección.

Para finalizar, se oprime el botón y la nueva sección aparece disponible en la Lista de Secciones.

Para el caso de una sección Circular solo es necesario ingresar el Diámetro, y para una Trapezoidal se ingresa el valor para las variables Base, Talud y Altura.

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Figura 4-7: Creación de una nueva Sección Circular y Trapezoidal.

4.2.2 Edición de una Sección

Si se desea, se puede editar cualquiera de las secciones que el usuario haya creado,

escogiéndola y oprimiendo el botón . Así se puede cambiar el nombre de la sección o los valores que se quieran modificar de la tabla de Propiedades de la

misma. Para guardar los cambios realizados se presiona el botón . Para guardar todos los cambios realizados y las secciones creadas se da “click” sobre el

botón .

4.2.3 Borrar una Sección

Cualquier sección que haya sido creada por el usuario puede ser borrada si se desea,

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4.3 Edición de Nodos

Para efectos del programa, un nodo es punto sobre el cual se ejercen las condiciones de frontera externas e internas en la red.

Para adicionar un nodo se debe que hacer “click” sobre el botón , con esto el programa pasa al estado de inserción de nodos. Ahora basta con moverse sobre el mapa y al hacer “click” en el lugar deseado, e inmediatamente se inserta un nodo en las coordenadas sobre las que está el puntero en ese momento como se muestra en la Figura 4-8.

Figura 4-8: Nodos de la red de alcantarillado.

Los valores de los elementos creados se pueden también editar individualmente. Para editar algún elemento individual verifique que el programa se encuentre en el modo

de selección normal, es decir, que el botón se encuentre activo. Ahora se hace “click” sobre el elemento que se quiera editar, en este caso nodo 5.

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Figura 4-9: Editor de Propiedades, edición de un Nodo.

En esta ventana se pueden editar las propiedades del elemento tal y como se explica para el caso de la edición general de elementos.

Para poder ver la gráfica de la condición frontera que está seleccionada se debe oprimir en el botón “Ver Cond Frontera”. En la ventana que se despliega se puede ver la gráfica y los valores de los parámetros (ver Figura 4-10). Para obtener información acerca de Condiciones frontera, se debe consultar el 5.

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41 Para volver a la ventana Editar Nodo, se debe cerrar la ventana Condición Seleccionada. Una vez ahí, se debe hacer “click” sobre el botón “Aceptar” para regresar a la ventana principal.

4.4 Edición de Conductos

Para adicionar conductos se oprime el botón , con esto el programa pasa del estado de inserción de nodos al de inserción de conductos. Luego basta con moverse sobre el mapa y al hacer “clic” sobre una unión (nodo) fijando el nodo inicial del conducto; para completar la inserción se hace “clic” sobre el nodo final del conducto (Ver Figura 4-11).

Es importante tener en cuenta que al introducir un conducto, el programa calcula automáticamente la longitud del mismo, basado en las coordenadas X, Y, Z de las uniones (nodos).

Figura 4-11: Inserción de un conducto.

Este procedimiento se debe repetir hasta completar la adición de todos los conductos de la red de alcantarillado como se ve en la Figura 4-12.

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Figura 4-12: Red completa.

Adicionalmente, se puede utilizar la edición individual para editar cualquier elemento y para calcular la longitud de cualquier conducto. Se debe hacer “click” cerca de cualquier conducto para desplegar el Editor de Propiedades.

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Figura 4-13: Editor de Propiedades, edición de un Conducto

En la Figura 4-13 se puede notar que el programa calcula la longitud del dicho conducto de acuerdo con las coordenadas X, Y y Z de los nodos inicial y final de este conducto. Esta longitud se puede cambiarse si el usuario lo desea. Esto se puede repetir hasta terminar de editar uno a uno los elementos de la red.

Para ver dibujada la sección del conducto, se debe presionar el botón “Ver Sección” que despliega una ventana que muestra las dimensiones y la forma de la sección. Ver Figura 4-14. En caso de querer cambiar la sección, se debe consultar el Numeral 4.2.

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4.5 Editor de Red

Esta herramienta es útil cuando se va a editar más de un elemento .Para cargar el

editor de red basta con hacer “clic” sobre el botón , e inmediatamente se despliega la ventana del Editor de Red. En esta ventana hay 3 pestañas, una por cada tipo de elemento.

Para cambiar las unidades de cualquier parámetro, solo es necesario hacer ‘click’ sobre la celda correspondiente a las unidades del parámetro y seleccionar las unidades deseadas. En la Figura 4-15 se muestra el momento cuando se realiza un cambio de unidades para el parámetro Z.

Figura 4-15: Editor de Propiedades, cambio de unidades de coordenadas de los nodos.

Al hacer esto se despliega una lista en donde se puede escoger la unidad adecuada, y se muestra la unidad con la que se está trabajando.

4.5.1 Editar Nodos

En la pestaña “NODOS” aparecen todos los nodos que existen en el modelo. Allí se pueden editar todas las propiedades de los nodos. La ventana aparece en la Figura 4-16.

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Figura 4-16: Editor de una Red de Alcantarillado, edición de las coordenadas de los Nodos.

Debajo de las variables se encuentra el botón . Al hacer “click” en éste, se pueden cambiar las unidades de esa variable, como se muestra en la Figura 4-17 .

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Figura 4-17: Editor de una Red de Alcantarillado, selección de las unidades de los Nodos.

En las columnas X, Y y Z, se pueden editar las coordenadas de los nodos, simplemente haciendo “clic” sobre la coordenada correspondiente al nodo y

cambiando el valor que allí se encuentre. En la columna que dice , se puede cambiar la altura a la cual se encuentra el terreno. Nótese que la coordenada Z corresponde a la altura del nodo medida desde el terreno y la Cota Terreno se refiere a la altura del terreno con respecto a una cota de referencia. En la siguiente columna

, se pueden editar los diámetros de los nodos. En se puede asignar la condición de frontera a cada nodo, escogiendo una entre las que se encuentren creadas en el momento, como se muestra en la Figura 4-18. En

, se escoge el tipo de cama que se quiere asignar a cada nodo.

Figura 4-18: Editor de una Red de Alcantarillado, asignar una condición de frontera a un Nodo.

Si se desea agregar un nuevo nodo, se puede realizar haciendo “clic” sobre el botón

e ingresando las coordenadas y otras características en los respectivos espacios. Igualmente se pueden eliminar nodos haciendo “clic” sobre el

botón .

Es posible extraer toda la información sobre los nodos haciendo “clic” sobre el botón

que se encuentra en la esquina superior izquierda de la ventana, y así generar una copia de la tabla de todos los nodos y sus valores, para copiarlos en otra aplicación.

4.5.2 Editar Conductos

Para editar las propiedades de los conductos es necesario seleccionar la pestaña , para lo cual solamente es necesario hacer “click” sobre esta.

La primera y segunda columna muestran los nodos iniciales y finales de cada conducto. En las siguientes dos columnas se encuentran las cotas bateas inicial y final

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47 manualmente la longitud del conducto o también se puede calcular automáticamente de acuerdo con las coordenadas de los nodos asociados al conducto, haciendo “clic”

en y aceptando el valor calculado presionando ENTER o dando “clic” en . En la columna siguiente se pueden ingresar valores a las pendientes de cada conducto. En las últimas dos columnas se asignan materiales y sección a cada conducto.

Si se desea también se pueden ingresar nuevos conductos con sus valores, haciendo

“clic” sobre el botón . Haciendo ‘clic’ sobre el botón

se elimina el conducto que se encuentre seleccionado en el momento.

Figura 4-19: Editor de una Red de Alcantarillado, Conductos.

4.5.3 Editar Secciones

La siguiente pestaña corresponde a las secciones, la cual se muestra en la Figura 4-20, donde se pueden observar las secciones creadas o predefinidas. Dentro de esta pestaña aparecen a la vez otras tres, para cada una de las diferentes secciones Circular, Rectangular y Trapezoidal.

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48 En la pestaña , aparecen las secciones circulares creadas hasta el momento,

con su ID, nombre, y diámetro. Asimismo en la pestañas y

aparecen las secciones de tipo rectangular y trapezoidal disponibles hasta el momento. En dichas pestañas se puede ver la base y altura para el caso de las de tipo rectangular, y la base, talud y altura para las de tipo trapezoidal.

Figura 4-20: Editor de una Red de Alcantarillado, Secciones.

Es posible extraer toda la información sobre las secciones haciendo “clic” sobre el

botón que se encuentra en la parte inferior de la ventana, y así copiar la tabla de todas las secciones y sus valores para pegarlos en otra aplicación.

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5 CONDICIONES DE FRONTERA

5.1 Generalidades

Las condiciones de frontera son datos de entrada del programa, necesarios para hacer los cálculos. Hay diferentes tipos de condiciones de frontera: Hidrograma, Limnigrama y Curva Calibración, los cuales se explicarán más adelante. Es posible asignar una condición de frontera diferente para cada nodo.

Para desplegar la ventana del editor de Condiciones de Frontera solo basta con

presionar el botón . La ventana se muestra en la Figura 5-1

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5.2 Creación de Condiciones de Frontera

Para la generación de una nueva condición de frontera es necesario presionar el botón

, el cual habilita el recuadro llamado ‘Nueva Condición de Frontera’. En este recuadro se selecciona el Tipo de Condición de Frontera y en el campo “Nombre:” se ingresa el nombre con el que el usuario quiere guardar la nueva

condición de frontera; a continuación se hace “clic” sobre el botón para dejar creada la condición de frontera con el respectivo nombre y tipo. Para que la condición de frontera quede guardada en un archivo y pueda ser utilizada para otros

modelos, se hace “clic” sobre el botón y poder guardarlo como un archivo de extensión .cfr.

5.2.1 Creación de una Condición de Frontera de tipo Hidrograma

Dentro de la ventana de Edición de Condiciones de Frontera se presiona el botón

, y aparece la ventana mostrada en la Figura 5-2.

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51 En el “Tipo de Condición de Frontera” se selecciona “Hidrograma”, se le da un

nombre en el campo “Nombre” y se hace “clic” en el botón . En el caso de este ejemplo, mostrado en la Figura 5-2, se le da el nombre de hidro00.

Una vez creada la condición, automáticamente se genera una gráfica en cuyos ejes coordenados aparece Caudal, en metros cúbicos por segundos (m³/s), contra tiempo en segundos (s). A la derecha aparece una tabla por medio de la cual se pueden ingresar los valores de tiempo y caudal para el hidrograma.

Para ingresar una nueva fila de valores se hace “clic” en “Añadir”. Para eliminarla se selecciona ésta y se hace “clic” en “Eliminar”. En el ejemplo se ingresan los valores que se muestran en la Figura 5-3. Luego de haber ingresado todos los valores para el hidrograma se hace “clic” en el botón Actualizar para obtener la gráfica de los valores ingresados.

Figura 5-3: Condición de Frontera, gráfica de valores de Hidrograma.

En la Figura 5-3 se observa como se ajustan automáticamente los valores de los ejes, de manera que se puede apreciar mejor el hidrograma. Si se desea usar la condición de frontera para otro modelo, se puede guardar el archivo, mediante el botón

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5.2.2 Creación de una Condición de Frontera de tipo Limnigrama

De la misma manera como se crea una condición de frontera de tipo Hidrograma, dentro de la ventana de Edición de Condiciones de Frontera se hace “clic” en el botón

, y en el “Tipo de Condición de Frontera” se selecciona “Limnigrama”, se

le da un nombre en el campo “Nombre” y se hace “clic” en el botón . En el caso del ejemplo, mostrado en la Figura 5-4, se le da el nombre de limni00. Luego, se pueden editar los valores para la Condición de Frontera en la tabla de la derecha. En el caso de un Limnigrama se ingresan valores para el tiempo y nivel. Haciendo “clic” en “Actualizar” aparece la gráfica de Nivel contra Tiempo correspondiente a los valores ingresados en la tabla, como se observa en la Figura 5-4.

Figura 5-4: Condición de Frontera, Gráfica de valores de Limnigrama.

5.2.3 Creación de una Condición de Frontera de tipo Curva de

Calibración

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53 De manera similar se puede crear una condición de frontera de tipo Curva de

calibración. Haciendo “clic” en , en el “Tipo de Condición de Frontera” se selecciona “Curva de Calibración”, se le da un nombre en el campo “Nombre” y se

hace “clic” en el botón . En el caso mostrado en la Figura 5-5 se le da el nombre de calib00. Se tiene entonces a la derecha la tabla de valores en la cual se ingresan datos de nivel en metros y de caudal en m3/s. Los datos se pueden visualizar gráficamente presionando el botón “Actualizar”, como se muestra en la Figura 5-5, obteniendo así una gráfica de nivel en metros contra caudal en m3/s.

Figura 5-5: Condición de Frontera, Gráfica de valores de Curva de Calibración.

5.3 Selección de una Condición de Frontera

Para seleccionar un patrón previamente creado y/o editarlo se tiene que seleccionar de la lista de Condiciones de Frontera, como se muestra en la Figura 5-6.

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Figura 5-6: Selección de una condición de Frontera ya creada.

En el ejemplo mostrado en la Figura 5-7 se selecciona una Condición de Frontera ya creada llamada Hidrograma1.Esta condición de frontera pertenece al tipo hidrograma.

Figura 5-7: Diagrama de una condición de frontera ya creada, de tipo hidrograma.

5.4 Edición de una Condición de Frontera

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5.4.1 Edición de una Condición de Frontera mediante el editor de

Condiciones de Frontera.

Para editar una condición de Frontera basta con cambiar los valores de la tabla, y dar “Actualizar” para poder observar los cambios realizados. Es importante guardar el modelo al hacer cambios en las Condiciones de Frontera.

5.4.2 Edición de una Condición de Frontera mediante un editor de

texto o una hoja electrónica.

Existe la posibilidad de crear o editar una condición de frontera mediante un editor de texto o una hoja electrónica, sin necesidad de usar el editor de Condiciones del Frontera explicado en el numeral anterior.

Para editar una condición de frontera con un editor de texto se accede al archivo que la contiene y se abre con el editor de texto. Los archivos que contienen Condiciones de Frontera tienen la extensión .cfr. Como se muestra en la Figura 5-8, los valores se pueden editar directamente sobre el editor de texto, teniendo la precaución de no cambiar el formato que guarda el archivo, o se puede copiar todo el texto sobre una hoja electrónica para editarlo más cómodamente, y luego de editarlo, copiarlo nuevamente al editor de texto para guardarlo como un archivo de texto plano, cambiándole la extensión de .txt a .cfr.

Figura 5-8: Edición de una condición de frontera mediante un editor de texto.

En la figura anterior se observa que el archivo contiene en las primeras 2 líneas el nombre de la condición de frontera (este puede ser diferente al nombre del archivo que la contiene), el tipo de condición de frontera que en este caso se trata de un