ICG-SWC2010-02

Modelación Modelación y Diseño de Redes Redes de Al cantarillado Sanitario

SewerC werCAD AD – SewerG werGE EMS Sanitary nitary v8i v8i Ing. Carlo Carlo s Vidal Valenzuela

CLASE 02

Modelación y Diseño de Rede Redess de de All c an A antt ar arii l l ad ado o San Sanii t ar arii o ewer e w er

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- en e y

CLASE 2 Exposit or: Ing. Carlo Carloss Vidal Valenzuela Valenzuela

Ensamble y configuración confi guración de d el Modelo Hidr Hidráulico áulico

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


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

Ing. Carlo Carlo s Vidal Valenzuela

Requerimie querimi entos nto s de Info Información rmación •

–

• Modelo Modelo digital digitales es de de eleva elevació ción. n. • Propie Propiedad dades es hidráu hidráulic licas as de los elemen elementos tos • Caudal Caudales es Sanita Sanitario rios s – patrone patrones s (tiem (tiempo po seco) seco) • Influentes Influentes pluviales pluviales e infiltración infiltración (tiempo lluvia) lluvia) • Datos Datos opera operaci cion onal ales es • Medi Medici cion ones es en en camp campo o

…Requerimie querimi entos nto s de d e Info Información rmación Información: • Coorden Coordenada adas s de colecto colectores res y elemen elementos tos nodales. • Locali Localizac zación ión de buzones buzones,, cámaras cámaras y estructura estructuras s de control. • Conecti Conectivid vidad ad de la Red Red y long longitud itudes es • Diámetr Diámetros os de cole colector ctores es y materi materiale ales s • Datos Datos opera operaci cion onal ales es • Elevaci Elevacione ones s (cotas) (cotas) de buzone buzones s y colectore colectores. s.





Requerimie querimi entos nto s de Info Información rmación •

–

• Modelo Modelo digital digitales es de de eleva elevació ción. n. • Propie Propiedad dades es hidráu hidráulic licas as de los elemen elementos tos • Caudal Caudales es Sanita Sanitario rios s – patrone patrones s (tiem (tiempo po seco) seco) • Influentes Influentes pluviales pluviales e infiltración infiltración (tiempo lluvia) lluvia) • Datos Datos opera operaci cion onal ales es • Medi Medici cion ones es en en camp campo o

…Requerimie querimi entos nto s de d e Info Información rmación Información: • Coorden Coordenada adas s de colecto colectores res y elemen elementos tos nodales. • Locali Localizac zación ión de buzones buzones,, cámaras cámaras y estructura estructuras s de control. • Conecti Conectivid vidad ad de la Red Red y long longitud itudes es • Diámetr Diámetros os de cole colector ctores es y materi materiale ales s • Datos Datos opera operaci cion onal ales es • Elevaci Elevacione ones s (cotas) (cotas) de buzone buzones s y colectore colectores. s.





…Requerimie querimi entos nto s de d e Info Información rmación Fuentes Fuentes de d e datos: •

apas, p anos e pape , arc vos

.

• Pl Plan anos os de Obra Obra.. • Siste Sistema ma GIS – catas catastro tro empre empresa sari rial al • Sistema Sistema de inven inventari tario o de activos activos • Es Esqu quem emas as y datos datos de de camp campo o • Orde Ordene nes s de tra traba bajo jo..

Propiedades Hidráulicas Información: •

ugos a

e u er as as.

• Curvas Curvas carac caracterí terísti sticas cas de de las bomb bombas. as.

Fuente de datos: • Especi Especific ficaci acione ones s de fabri fabrican cantes. tes. • Actas Actas de recep recepció ción n de de obras. obras. • Litera eratur tura • Prue Prueba bas s de de cam campo po





Cargas Sanitarias Información: • Locali Localizac zación ión y magni magnitud tud de cada cada fuent fuente. e. • Caudal Caudales es medio medio,, mínimo mínimo y máxim máximo. o. • Patro Patrone nes s de vari variac ació ión. n. • Usos Usos de suelo suelo o crecim crecimien iento to demográ demográfic ficos os

• Medi Medici cion ones es de de caud caudal al.. • Mapas Mapas y fotos fotos aéreas aéreas,, satel satelital itales. es. • Datos Datos censal censales es y estudi estudios os de plane planeaci ación. ón.

Influentes nfluentes pluvia pluvi ales e infiltración infil tración Información: • asa e n rac n para ca a segmen o e tubería, o por cuenca zonal. • Localiz Localizaci ación ón de cauda caudales les infl influent uentes. es. • Caracte Caracteriz rizaci ación ón de lluvias lluvias (estac (estacion iones es . • Caracte Caracteriz rizaci ación ón de las las áreas áreas de de drenaj drenaje e • Magnitu Magnitud d de los los cauda caudales les influ influent entes es


Modelación y Diseño de Redes de Al cantarillado Sanitario

SewerCAD – SewerGEMS Sanitary v8i CLASE 02

Ing. Carlo s Vidal Valenzuela

… Influentes pluviales e infiltración Fuente de datos: • Inspección de campo. • Medición de caudal en el tiempo. • Análisis de caudales en plantas de tratamiento. • Análisis Hidroló ico. • Definición de perdidas por escorrentía. • Valores de literatura.

Datos operacionales Información: •

on gurac n

e a operac n e om eos.

• Configuraciones de las estructuras de medición de caudal. • Estrategias de control. • Análisis Hidrológico. • Condiciones de frontera en estructuras de salida (outles)

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICG




… Datos operacionales

• 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 • • Size • Roughness



SewerCAD – SewerGEMS Sanitary v8i Ing. Carlo s Vidal Valenzuela

CLASE 02

Secciones (conduit shapes) Catálogo:

Definidas por el usuario:

• Circular

• Circular

• Box

• Box

• Elipse

• Elipse

• Trapezoidal

• Irre ular.

• Triangular

• Virtual

• Rectangular • etc.

Definiciones (shape definitions ) ESPACIO

ALTURA





Materiales de los colectores SewerCAD, ofrece:

• ejemplo: • Concrete • PVC • Corrugated metal • HDPE • Aluminum

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




CLASE 02

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 flujo lleno y bajo condición de presión. • 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. • Cota de terreno y tapa (Ground y Rim Elevation). •

.

• Presencia de estructuras de caídas. • Métodos de perdidas





Definición de Estructuras de Salida (Oulets) • Representan la entrada a la PTAR, es ac ones e om eo, en rega e 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 entrante (I & I) • Caudal conocido





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

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




CLASE 02

Prácticas de Modelación

Entrada de datos

• Verificación frecuente de datos • 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 tradicional de manejo de simulaciones Arc hi vo de Entrada

CREAR GENERAR

N

Modelación

Arc hi vo 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




CLASE 02

Terminología de Escenarios Escenario = Una Simulació n sing ular del modelo. -

on ene e

po y as opc ones e ca cu o e a s mu ac n

- Fundamentado en los datos de las alternativas Al ter nat iv as = Co nj un to de dato s. - Son los bloques que construyen los escenarios.

Construcción de alternativas y escenarios a partir de datos previamente ingresados.

Administración de Escenarios CICLO DE ESCENARIOS CONSTRUCCION

ALTERNATIVAS: 

TOPOLOGY



PHYSICAL



HEADLOSS



BOUNDARY

(BASE ESCENARIO)

CALCULO DEL ESCENARIO

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

Un paseo por SewerCAD v8i








CLASE 02

Ventana de Elemento s de Simbología

Background l ayers

Ventana de Despliegue




CLASE 02

Coordenadas

La barra de dibuj o

El menú desplegable

Barras standar





Recetar espacio de trabajo

. *.swc.MDB *.swc. DWH

Base de datos Indexación





TALLER 1 Construcción de una red e Alcantarillado a gravedad




CLASE 02

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

Cota de Fondo

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

Identificador

Datos para la estructura de Salida (Outfall) Identifica dor

OF-1

Cota de terreno – Cota de fondo –

Tipo de

ground elevation

invert elevation

condición de

(m)

(m)

31.09

29.57

frontera Descarga libre (free outfall)

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 Longitud

= 8” - 200 mm. = 120m.

I. PASOS PARA CREAR MODELOS HIDRÁULICOS 1.Nombr ar el Proyecto








2. Sistema de Unidades


TOOLS/OPTIONS/UNITS









Y expandimos la librería





Marcamo s “ CIRCULAR CONCRETE” y automáticamente se selecciona todas la tuberías del mis mo. Le damos SELECT





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









Te permite ocult ar 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 Outfall








Campos amarillo Campos blancos


Son no editables Editables




Cota de Terreno Identificador

G r o u n d El e v a t i o n


Cota de Fondo Invert

(m)

Elevation (m)

.

.

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-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 * Nube de puntos * DEM (Digital Elevation Model)





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













NECESITAMOS AGREGAR LA INFORMACIÓN DE CARGAS SANITARIAS PARA LOS BUZONES DE INSPECCIÓN Una carga de tipo oficin a Una carga de tipo gr an hotel El valor de estas cargas será de ingeniería que ya incluye el programa.


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