La curva Característica, o de consigna, de la red de distribución de agua potable es una de las herramientas de diseño más útiles de las que podemos disponer en cualquier proyecto.
Ellas nos permiten estudiar en principio el punto de operación en la fuente de la red de abastecimiento para distintas condiciones de demanda pero su estudio en detalle permite además evaluar aspectos tales como las demandas máximas que la red puede atender, para determinada condición energética en el punto de alimentación y garantizando las presiones mínimas normativas.
En AQUEDUCTOS hemos incluido así, entre las herramientas de diseño que encontrarás en la ficha RED DE DISTRIBUCIÓN, el diálogo que te permite obtener la curva característica o de consigna de la red de abastecimiento de agua.
En él verás que la información necesaria para crear esta curva de consigna es más bien simple, aunque en un próximo video verás que puedes generar también curvas características para redes con dos puntos de alimentación, tal como sería en el caso de aquéllas que son alimentadas desde una estación de bombeo con un estanque de punto o con entrada y salida común.
Pero en este video hablaremos del caso en el que la red de abastecimiento de agua cuenta sólo con un único punto de alimentación.
Entonces verás que aquí en la parte superior izquierda se requiere que especifiques:
La presión mínima a garantizar en la red. La idea aquí es, como ya te he referido, obtener una curva de consigna que defina la relación Piezométrica-Caudal, necesaria para que, en el nodo más desfavorable de la red, la presión esté siempre por encima de este valor mínimo aquí especificado. Por defecto tenemos 20 metros de columna de agua, los cuales mantengo para este ejemplo.
Luego, y ya que se trata de una curva, se pide definas el rango, respecto al caudal medio y en porcentaje, para el cual se hará el trazado de ella.
Aquí iremos desde el caudal correspondiente al 10 por ciento del caudal medio hasta aquél correspondiente al 300 por ciento.
Y, por último, el número de puntos que dicha curva tendrá. No hay que aclararlo mucho: en la medida que más puntos tenga la curva, su apariencia (y exactitud) será mayor. Yo cambiaré a 10 puntos para este caso.
¡Y eso es todo!
Lo demás nos lo dejas a nosotros, pulsando el botón Generar.
Y así obtenemos la curva característica de esta red para las condiciones especificadas.
Claro, si has estado atento, habrás visto que aquí abajo hemos colocado un grupo de controles bajo el título resultados.
Su función, específicamente la de los controles aquí arriba, es la de que puedas interrogar, por así decir, a la curva obtenida para condiciones de caudal o de piezométrica.
Es decir, supongamos que quiero determinar cuál es la piezométrica mínima requerida en la fuente, para garantizar la operación de la red por encima de los 20 metros de columna de agua, y, para un caudal de 13 litros por segundo.
Lo que hago entonces es que pulso este botón para agregar una fila a esta tabla.
Y de ella verás que en la columna Parámetro está definido Caudal como parámetro de entrada. Lo mantengo e introduzco mi caudal de referencia, 13.
También desearía conocer, a partir de mi curva característica, la situación inversa, es decir, quisiera saber cuál es el caudal máximo que puedo entregar, garantizando la presión mínima de 20 metros, si la piezométrica en la fuente es de 590,75.
Agrego así una nueva fila y en parámetro, selecciono ahora como valor de entrada piezométrica y coloco el valor.
Y listo, pulso este botón abajo y vemos que se presentan, por un lado, los valores numéricos y, en el gráfico, las rectas definiendo los puntos de corte con la curva características de la red de distribución de agua potable.
Así ves que, si la fuente pudiera operar a una piezométrica de 590,75 metros, el caudal que podríamos garantizar sería de 17,4 litros por segundo.
Ya veremos ésto más adelante.
Te recuerdo que si pulsas este botón podrás presentar la tabla con los valores de la curva de consigna o característica y, si lo deseas, exportarla a Microsoft Excel o imprimirla.
Igualmente este botón te permite darle formato al gráfico para su presentación bien sea como imagen o impresa.
Ahora bien, comprobemos lo que la curva característica de la red de distribución nos ha dicho.
Aquí, de nuestro cálculo y diseño de la red sabemos que la demanda máxima es de 17,905 litros por segundo y recuerda, de videos anteriores, que la presión mínima que hemos considerado para el diseño fue 15 metros de columna de agua y no los 20 para los que generamos la curva.
Editemos las propiedades del nodo de carga fija Conexión.
Aquí la piezométrica actual es de 590, menor, por supuesto, al valor obtenido de la curva característica, 590, 75 metros que coloco aquí.
Cierro y repito el cálculo para ver los resultados.
Aquí vemos que todos los nodos, excepto uno, están por encima de los 20 metros de columna de agua y, si lo miras bien, el valor de este nodo es prácticamente 20.
Queda claro que no es igual a 20 metros o mayor porque recuerda que la curva característica arroja que para la piezométrica el caudal es ligeramente menor al caudal máximo de la red. Y, claro, la red en todo momento demanda 17,905 litros por segundo y no el valor aquí especificado.
Otra forma de ver este resultado es que la red no es capaz, en términos estrictos, de garantizar el caudal máximo con una piezométrica de 590,75 metros.
Así, en esencia, te hemos presentado el proceso de creación de esta importante herramienta para el diseño de redes de abastecimiento de agua. Como te adelanté, en un próximo video, veremos otras aplicaciones, si se quiere, algo más específicas y complejas.
Esperamos que sigas atento.
Gracias por tu atención.