En este video verás cómo utilizamos en AQUEDUCTOS, como parte del diseño de una red de distribución de agua potable, las hipótesis de cálculo combinadas con las curvas características de la red:
Vamos a mostrarte en este video cómo es posible utilizar, en combinación, las hipótesis de cálculo con las curvas de demanda o consigna de la red de distribución de agua potable, características éstas de las que ya te hemos hablado en videos anteriores.
Lo que pretendemos con esta red de abastecimiento de agua que tenemos aquí cargada en AQUEDUCTOS es que puedas ver la forma de utilizar las hipótesis y curvas características como una herramienta ya no sólo de diseño, sino también de planificación o previsión del comportamiento de la red ante situaciones específicas. De esta forma podrás prever las mejoras a realizar a lo largo de su vida operativa, siempre dentro de las labores de tu diseño inicial.
En este caso, tenemos nuestra hipótesis base, en la que hemos definido, como siempre, el factor de demanda máxima de la red de 2.5.
Es con este factor que se ha realizado la selección de diámetros de forma automática y, luego, hemos ajustado manualmente los diámetros de algunos tramos a fin de ajustarlos a nuestro criterio.
Si observas las tablas, específicamente la de resultados en nodos de la red de distribución verás que las presiones son bastante adecuadas.
Vamos a ordenar los nodos en función de la presión calculada por el programa.
Para ello hago doble clic sobre la columna presión, mantengo ascendente en este diálogo y pulso Aceptar.
Vemos aquí el nodo más desfavorable de esta red.
Supongamos ahora que el criterio de diseño es que todas las presiones estén por encima de 20 metros de columna de agua y, por lo tanto, debemos garantizar que en este nodo la presión debe ser exactamente dicho valor.
Ciertamente que habrás pensado que lo que debes hacer es realizar la resta entre esta presión prefijada de 20 y la resultante en el nodo más desfavorable.
Y esta diferencia adicionársela a la piezométrica en el nodo de carga fija de esta red.
Es exactamente así, puesto que tenemos una red abastecida por gravedad relativamente sencilla.
DETERMINANDO LA PIEZOMÉTRICA REQUERIDA EN LA FUENTE A PARTIR DE LA CURVA CARACTERÍSTICA DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN
Pero quisiéramos mostrarte la forma de determinar este mismo resultado utilizando las curvas características o de consigna de la red de distribución.
Así que vamos al diálogo para explicártelo.
Colocaré para la curva 10 puntos, y especifico como valor máximo de caudal el 350% del caudal medio de la red.
Y la genero pulsando el botón.
Allí la tenemos. Ahora queremos determinar cuál debe ser el valor de la piezométrica para poder entregar a la red de distribución el caudal máximo, que podemos verlo saliendo del nodo fuente aquí en la tabla de nodos.
26,41 litros por segundo.
Lo introduzco aquí, con el parámetro Caudal seleccionado y pulso el botón para determinar la piezométrica desde la curva de consigna.
Necesitamos que la fuente garantice exactamente 502,155 metros para cumplir el requerimiento de presión mínima en el nodo más desfavorable.
Vamos a la red para confirmarlo, modificando la piezométrica en el nodo de carga fija.
Y realizando el cálculo hidráulico de la red.
Perfecto, 20 metros en el nodo más desfavorable.
CREANDO UNA HIPÓTESIS PARA VISUALIZAR EL EFECTO DEL ENVEJECIMIENTO DE LAS TUBERÍAS A PARTIR DE LA CURVA CARACTERÍSTICA
Ahora, nuevamente, supongamos que dentro de tu análisis y diseño es requerido que evalúes que sucederá con la red de distribución conforme las tuberías, pensemos que son metálicas, vayan envejeciendo en términos de coeficiente de fricción.
Es decir, te interesa saber, en el entendido que el caudal máximo será el mismo para el área de influencia de la red, cuál deberá ser en 10 o 15 años el nivel piezométrico que debe garantizar la fuente para mantener la presión mínima de 20 metros.
Así lo que haremos es crear una nueva hipótesis de cálculo pulsando el botón en el panel Cálculo y Diseño.
Le asignamos un nombre, modificamos el factor de demanda y asignemos a la vez una descripción para saber de qué va.
Entonces la suposición en esta hipótesis será que, después de 15 años o cerca del fin del período de diseño, todas las tuberías tendrán un coeficiente de fricción de 100. Es quizá algo exagerado, pero sería la condición más desfavorable eventualmente.
Esto requeriría por lo tanto que vayamos a la ficha Tuberías de esta hipótesis y activemos la casilla Modificar Datos de cada tubería y, luego, modificar el valor del Coeficiente de Fricción respectivo.
Claro, quizá en redes pequeñas la opción manual es relativamente fácil de ejecutar, pero en este caso estarás de acuerdo conmigo que es algo tedioso realizarlo.
Así que vamos a cerrar aquí y te mostraré cómo, desde el editor global del programa, podemos modificar las propiedades de tuberías sólo para las hipótesis distintas a la básica.
Así que asegúrate de tener activa aquí una hipótesis distinta de la básica para optar por esta característica.
Observa aquí que, al cambiar a tuberías, se presenta una primera casilla. Ésta es la que le indica al editor que las modificaciones serán sólo a nivel operativo o de análisis, es decir en las propiedades de las tuberías en la hipótesis activa.
La activo entonces, hago doble clic sobre la lista para seleccionar todas las tuberías y, como sólo deseo modificar la rugosidad, activo su casilla e introduzco el valor de 100.
Pulso Aceptar, se indica que se ha realizado la modificación y veamos si es cierto en la tabla de tuberías de la hipótesis.
Muy bien, todo listo para evaluar la red de distribución para esta condición.
EVALUANDO LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA LA CONDICIÓN DE COEFICIENTE DE FRICCIÓN IGUAL A 100
Pulsamos calcular y vemos que, aunque la pérdida de presión no es significativa, estamos por debajo del límite que nos hemos establecido como mínimo para nuestro diseño de la red de abastecimiento de agua.
Seamos entonces estrictos y generemos la curva de consigna de la red para esta hipótesis y así saber cuál debe ser la piezométrica requerida para operar la red por encima de la presión mínima.
Nuevamente selecciono 10 puntos y la genero con las opciones por defecto.
Y preguntemos cuál es la piezométrica para nuestro caudal máximo.
Necesitamos ahora 503,12 metros en la fuente para operar adecuadamente. No haremos la verificación modificando el valor en la fuente, ya que es algo que sabemos hacer, pero si quiero mostrarte la opción de comparar curvas características o de consigna para las hipótesis de tu proyecto.
Observa que aquí abajo aparece listada la hipótesis base, con una casilla.
Si la activo y pulso el botón actualizar.
Verás que se presenta la curva que habíamos generado previamente, de forma tal que puedas realizar un mejor análisis de lo que está sucediendo entre ambas.
Vamos a ponerle leyenda, desde el diálogo de configuración del gráfico, para no perdernos entre tanta información.
Y ahí lo tenemos. Ya podemos extraer, a partir de la simple visualización, las condiciones de operación de la red bajo dos hipótesis de cálculo. ¿Qué te parece?
COMPARANDO LOS RESULTADOS DE AMBAS HIPÓTESIS DESDE LAS TABLAS DEL PROYECTO
Algo que ya conoces, pues lo hemos presentado en anteriores videos, es la opción de comparar los resultados de dos hipótesis en un proyecto de AQUEDUCTOS.
Cambio aquí a Hipótesis Básica.
Y Aquí a Tuberías Rugosas.
Pulso Calcular para actualizar.
Y ahí las tenemos. Claro, para el caso de la segunda hipótesis no tenemos modificado el valor en la fuente, de forma tal de obtener diferencias.
De esta forma verás que, si bien este ha sido un ejemplo básico, la opción de combinar las curvas características con las hipótesis que hemos incluido en nuestro programa para el diseño de redes de distribución, te permitirán realizar análisis de mediana complejidad en tus proyectos hidráulicos.
Esperamos por lo tanto que te sean útiles.
Gracias por la atención.