ICG-SWC2010-02-Guia

Modelación Modelación y Diseño de Redes Redes de Al cantarillado Sanitario

SewerC werCAD AD – SewerG werGE EMS Sanitary nitary v8i v8i CLASE 02

Ing. Carlo Carlo s Vidal Valenzuela

Modelació Modelación n y Diseño de Redes Redes de de Alc Al c antar an tar i llad ll ado o Sani San i tar i o SewerCAD SewerCA SewerCAD D //SewerGEMS SewerGEM Sewe SewerGEMS rGEMS S Sanitary Sanitary V8i V8i - Bentley Bentle Bentleyy

CLASE 2 Exposito r: Ing. Carlos Vidal Valenzue Valenzuela la

Ensamble y confi guración del

Requerimi Requerimientos entos de Infor Información mación • Traza Trazado do de la Red Red – Topolog opología ía • Modelo digitales digitales de elevación. elevación. • • Caudal Caudales es Sanitar Sanitarios ios – patron patrones es (tiemp (tiempo o seco) • Influentes Influentes pluviales pluviales e infiltr infiltración ación (tiempo (tiempo lluvia) lluvia) • Datos Datos operac operacion ionale ales s • Medici Medicione ones s en en camp campo o

INSTI INSTITUT TUTO O DE LA CO CONST NSTRUC RUCCI CION ON Y GEREN GERENCIA CIA - ICG ICG




…Requerimientos …Requerimientos de Infor Infor mación Información: • Coordenadas Coordenadas de de colectores colectores y elementos elementos nodales. • Localización Localización de de buzones, buzones, cámaras cámaras y estructur estructuras as e con ro . • Conectivida Conectividad d de la la Red y longitude longitudes s • Diámetros Diámetros de de colectore colectores s y materia materiales les • Datos Datos operac operacion ionale ales s • Elevaciones Elevaciones (cotas) (cotas) de de buzones buzones y colectore colectores. s.

…Requerimientos …Requerimientos de Infor Infor mación Fuentes de datos: • Mapas, planos de papel, papel, archivos archivos CAD. • Plan Planos os de Obra Obra.. • Sistem Sistema a GIS – catast catastro ro empre empresar sarial ial • Sistema Sistema de inventario inventario de activos activos • Esquem Esquemas as y datos datos de de campo campo • Ordene Ordenes s de de trab trabajo ajo..

Propiedades Hidráulicas Información: • Rugosi Rugosidad dad de Tube Tubería rías. s. • Curvas Curvas característ características icas de de las bombas bombas..

Fuente de datos: • Especificaci Especificaciones ones de fabricantes. fabricantes. • Actas de recepci recepción ón de obras. • Lite Litera ratu tura ra • Prue Prueba bas s de camp campo o





…Requerimientos …Requerimientos de Infor Infor mación Información: • Coordenadas Coordenadas de de colectores colectores y elementos elementos nodales. • Localización Localización de de buzones, buzones, cámaras cámaras y estructur estructuras as e con ro . • Conectivida Conectividad d de la la Red y longitude longitudes s • Diámetros Diámetros de de colectore colectores s y materia materiales les • Datos Datos operac operacion ionale ales s • Elevaciones Elevaciones (cotas) (cotas) de de buzones buzones y colectore colectores. s.

…Requerimientos …Requerimientos de Infor Infor mación Fuentes de datos: • Mapas, planos de papel, papel, archivos archivos CAD. • Plan Planos os de Obra Obra.. • Sistem Sistema a GIS – catast catastro ro empre empresar sarial ial • Sistema Sistema de inventario inventario de activos activos • Esquem Esquemas as y datos datos de de campo campo • Ordene Ordenes s de de trab trabajo ajo..

Propiedades Hidráulicas Información: • Rugosi Rugosidad dad de Tube Tubería rías. s. • Curvas Curvas característ características icas de de las bombas bombas..

Fuente de datos: • Especificaci Especificaciones ones de fabricantes. fabricantes. • Actas de recepci recepción ón de obras. • Lite Litera ratu tura ra • Prue Prueba bas s de camp campo o





Cargas Sanitarias Información: • Localizació Localización n y magnitud magnitud de de cada fuente. fuente. • Caudales Caudales medio, medio, mínimo mínimo y máximo. máximo. • Patron Patrones es de vari variaci ación. ón. • Usos de de suelo suelo o crecimie crecimiento nto demográfi demográficos cos

Fuente de datos: • Medici Medicione ones s de caud caudal. al. • Mapas y fotos fotos aéreas, aéreas, satelitales. satelitales. • Datos censales censales y estudios estudios de planeació planeación. n.

Influentes Influentes pluv iales iales e infiltración Información: • Tasa de infiltraci infiltración ón para cada cada segmento segmento de tubería, o por cuenca zonal. . • Caracteriza Caracterización ción de lluvias lluvias (estaciones (estaciones meteorológicas). • Caracteriza Caracterización ción de las áreas áreas de drenaje drenaje • Magnitud Magnitud de los caudale caudales s influentes influentes

… Influentes pluvi ales ales e infiltració infi ltració n Fuente de datos: • Inspec Inspecció ción n de campo. campo. • Medición Medición de caudal caudal en el tiempo. tiempo. • Análisis Análisis de caudales caudales en plantas plantas de tratamien tratamiento. to. • Anális Análisis is Hidroló Hidrológic gico. o. • Definición Definición de perdidas perdidas por escorrentía. escorrentía. • Valores alores de liter literatu atura. ra.


Modelación y Diseño de Redes de Al cantarillado Sanitario

SewerCAD – SewerGEMS Sanitary v8i CLASE 02

Ing. Carlo s Vidal Valenzuela

Datos operacionales Información: • Configuración de la operación de bombeos. • Configuraciones de las estructuras de medición . • Estrategias de control. • Análisis Hidrológico. • Condiciones de frontera en estructuras de salida (outles)

… Datos operacionales Fuente de Datos: • Entrevistas con personal de operación. • Registro de operación y manuales. • Catalogo de estructuras. • Inspecciones de campo.

Colectores • Catálogo (catalog). • Definido por el usuario. • Propiedades (Properties) • Shape • Material • Size • Roughness

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICG




Secciones (conduit shapes) Catálogo:

Definidas por el usuario:

• Circular

• Circular

• Box

• Box

• Elipse

• Elipse

• Trapezoidal

• Irregular.

• Triangular

• Virtual

• Rectangular • etc.

Definiciones (shape definitions )

Materiales de los c olector es SewerCAD, ofrece: • 67 tipos • ejemplo: • Concrete • PVC • Corrugated metal • HDPE • Aluminum





Definición de colectores a gravedad (conduits) • Valor de diámetro (interno?) • Longitud (escalada o esquemática) • • Rugosidad (n de manning) • Forma • Cotas al inicio y final? • Numero de secciones.

Sifones invertidos • Diseñados para salvar algún obstáculo profundizando el colector de drenaje. • Usualmente ocurre cuando se debe atravesar estructuras existentes. • El eje del colector esta debajo de la línea HGL opera a u o eno y a o con c n e pres n. • Se diseña con tuberías de diámetros pequeños para mantener velocidades de auto limpieza

Definición de Manholes (buzones) • Elevación de fondo (Invert Elevations), cotas de las tuberías entrantes al buzón. • o a e erreno y apa (Ground y Rim Elevation). • Diámetro de la estructura. • Presencia de estructuras de caídas. • Métodos de perdidas





Definición de Estructuras de Salida (Oulets) • Representan la entrada a la PTAR, estaciones de bombeo, entrega de caudales exceso o el fin del área de estudio. • Especificar condiciones de frontera (tailwater depth) • entrega a nivel de agua conocido • entrega a tubo lleno • entrega a profundidad critica • Opción de profundidad critica apropiada cuando el colector tiene descarga libre

Cargas en los buzones

• Sanitarias • • Caudal conocido

Métodos de perdidas en los buzones • Absolute • Standard kv2/2 • AASHTO • HEC-22 • Generic





Alivios (Diversions ) en SewerCAD • Método para manejar derivaciones/alivios de caudal • Debe definir una curva de alivio (rating curve) v vs n

Prácticas de Modelación

Entrada de datos

• Verificación frecuente de datos • Intente simulaciones de ensayo y la validación puede mostrar la mayoría de errores de entrada.

Empleando el Modelo • Planee correr y sustentar el modelo previamente • Analice diferentes alternativas y escenarios. • Conserve los reportes y archivos de seguridad

Practicas continuas • Ejecute una inversión inicial en entrenamiento y modelación. • Estudie a fondo la herramienta y entrene a otros.

Método t radicional de manejo de simulaciones Arc hiv o de Entrada

CREAR GENERAR

N

Modelación

Arc hiv o de Salida

V E C E S

INPUT FILE 1

OUTPUT FILE 1

INPUT FILE 2

OUTPUT FILE 2

INPUT FILE 3

OUTPUT FILE 3

INPUT FILE 4

OUTPUT FILE 4

INPUT FILE 5

OUTPUT FILE 5

INPUT FILE 6

OUTPUT FILE 6

INPUT FILE 7

OUTPUT FILE 7

INPUT FILE 8

OUTPUT FILE 8

ARCHIVAR





Terminología de Escenarios Escenario = Una Simulación sing ular del modelo. - Contiene el tipo y las opciones de calculo de la simulación - Fundamentado en los datos de las alternativas . - Son los bloques que construyen los escenarios.

Estructu ra parental (Herencia) Construcción de alternativas y escenarios a partir de datos previamente ingresados.

Administración de Escenarios CICLO DE ESCENARIOS CONSTRUCCION MODELO (BASE ESCENARIO)

CALCULO DEL ESCENARIO

ALTERNATIVAS: 

TOPOLOGY



LOADS



PHYSICAL



HEADLOSS



BOUNDARY CONDITIONS

CREACION DE UN NUEVO ESCENARIO

REVISION DE RESULTADOS

ADICIONAR MODIFICAR ALTERNATIVAS



INITIAL SETTINGS



DESING



OPERATIONAL



USER DATA

Generación y revisión de resultados • Ventana de propiedades • Codificación por color (Color Conding) • Reportes tabulares (Flex Tables) • Reportes Gráficos • Anotaciones • Generación y animación de perfiles • Reportes ejecutivos • Reportes de texto





Ejemplo n paseo por ewer

v





Ventana de Elementos de Simbología

Background layers

Ventana de Despliegue

Coordenadas





La barra de dibujo

El menú d esplegable

Barras standar

Recetar espacio de trabajo

*.swc *.swc.MDB *.swc. DWH

Dibujo Base de datos Indexación





TALLER 1 Construcción de una red de Alcantarillado a gravedad

Datos Iniciales Tabla de datos para los buzones (manholes) de inspección Identificador

Cota de Terreno Gr ou n d El ev at ion

Cota de Fondo (m)

I n v er t Ele v at io n (m)

MH-1

31.39

30.48

MH-2

33.22

32.00

MH-3

34.44

33.22

MH-4

32.00

31.09

MH-5

34.75

32.61

MH-6

36.58

33.83

MH-7

32.92

32.00

MH-8

35.66

34.14

MH-9

38.10

35.97

MH-10

33.83

32.61





Datos para la estructura de Salida (Outfall) Identifica

Cota de terreno – Cota de fondo –

dor

Tipo de

ground elevation

invert elevation

condición de

(m)

(m)

31.09

29.57

frontera Descarga libre ree out a

OF-1

Notas. Los datos reales de elevación deberán ser ingresados con precisión de 0.01 m Inicialmente todos los colectores tendrán un diámetro de 200 mm (8 pulg.) Al ser esquemático, también definiremos por defecto una longitud de 120 m para cada tramo.

MIS DATOS

Tubería

= 8” - 200 mm. = .

I. PASOS PARA CREAR MODELOS HIDRÁULICOS 1.Nombrar el Proyecto FILE / PROJECT PROPERTIES




2. Sistema de Unidades


TOOLS/OPTIONS/UNITS









Y expandimos la librería

Marcamos “ CIRCULAR CONCRETE” y automáticamente se selecciona todas la tuberías del mism o. Le damos SELECT





3. Modo de dibujo 4. Material de tubería 5. Configuración de los prototipos





Te permite ocu ltar la ventana.









II. “DIBUJO DE LA RED DE DRENAJE SANITARIO ”





Cuando halla problemas con la numeración









Con doble click en el “Manhole”

III. “INGRESO DE DATOS AL SISTEMA ” DOBLE CLIC





•Elevation (Ground ) (m): 31.10 •Elevation (Invert) (m): 29.57 •Boundary Condition Type: Free Outf all




Campos amarillo Campos blancos


Son no editables Editables




Cota de Terreno Identificador


Cota de Fondo

Gr ou nd Elev at io n

I n v er t

(m)

Elev at ion (m)

MH-1

31.39

30.48

MH-2

33.22

32.00

MH-3

34.44

33.22

MH-4

32.00

31.09

MH-5

34.75

32.61

MH-6

36.58

33.83

MH-7

32.92

32.00

MH-8

35.66

34.14

MH-9

38.10

35.97

MH-10

33.83

32.61

GROUND





INVERT

CAPTURAR LAS COTAS * Curva de nivel u e e pun os * DEM (Digital Elevation Model)





Observación del Alumno La tabla no muestra las opcion es que usted muestra, Ingeniero .






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