Introducción a EPANET

EPANET

AyA - UEN - PyD Análisis de Redes Hidráulicas 2014 Uso de EPANET Ing. Carlos Camacho Soto

Tipos de elementos Tipos de elemento ●

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Elementos tipo nudo ●

Nudos de demanda

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Embalses (altura fija)

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Tanques (altura variable, entra y sale caudal)

Elementos tipo enlace o línea ●

Tuberías (abiertas o cerradas)

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Bombas

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Válvulas

Elementos no físicos ●

Curvas de bombas

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Patrones de demanda

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Controles

Nudos

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Consisten en las uniones o conexiones entre los tramos.

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Variables principales a indicar: ●

ID (nombre o identificador)

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Cota topográfica

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Demanda base

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Patrón de demanda

Embalses

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Son nudos de carga fija, el nivel no varía.

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No tienen demanda, pero aportan caudal

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No se les asigna cota topográfica, sino la altura total

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Tienen capacidad infinita de aportar agua

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Variables: ●

ID

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Altura total

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Patrón de altura

Tanques

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Elementos tipo tanque o depósito

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Puede recibir o suministrar caudal

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El nivel de agua en el tanque es variable

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Cuando se llena cierra la entrada

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Cuando se vacía cierra la salida

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Variables ●

Cota topográfica

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Nivel inicial en el tanque

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Nivel máximo

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Nivel mínimo

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Diámetro

Tuberías

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La tubería es un elemento que une 2 nudos, permite el flujo entre ellos y calcula pérdidas por fricción y locales. No pueden existir 2 tuberías que compartan los mismos nudos.

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Variables:

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Longitud

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Diámetro

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Coeficiente de fricción (km)

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Rugosidad (ks) o Coeficiente de Hazen Williams

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Estado (puede estar abierta o cerrada)

Bomba

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Elemento tipo tramo.

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Produce un aumento en la carga a lo largo del tramo

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Tiene una curva característica para ubicar el punto de funcionamiento Valores: ●

ID

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Curva característica

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Estado inicial

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Curva de rendimiento

Válvulas de control

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Las válvulas de control funcionan también como tramos

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Producen una pérdida de carga local según su tipo

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Tipos:

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PRV: Reductora de presión

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PSV: Sostenedora de presión

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PBV: Caída de carga (placa de orificio, etc)

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FCV: Controladora de caudal

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TCV: Válvula compuerta parcialmente abierta

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GPV: Válvula de uso general

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Variables:

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Diámetro / Tipo / Consigna

Curva característica de bomba

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Se pueden crear varias curvas características para usar en las distintas bombas del modelo Se pueden hacer con base en 1 o 3 puntos de (Q,H) Las curvas se pueden guardar en un archivo y se pueden cargar en los proyectos

Patrones de demanda

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Los patrones de demanda son usados para asignar una curva de demanda a los nudos del modelo Cada nodo puede tener un patrón de demanda diferente. Se asignan Factores de demanda por intervalo de tiempo Se pueden salvar en un archivo y cargar en los diferentes proyectos

Controles

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EPANET cuenta con un sistema de controles para reproducir situaciones reales del funcionamiento de una red. Los controles pueden ser simples ó programados Permite simular cierres de tuberías y válvulas ya sea por horarios o por condiciones de otros elementos

El ejemplo muestra un lazo de control que apaga la bomba cuando el tanque llena y la enciende cuando el nivel baja a 1m.

Valores por defecto

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El sistema permite definir varios valores por defecto, como las unidades, prefijos de los ID de los elementos, valores de rugosidad, tipo de ecuaciones, etc.

Opciones

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Se pueden ajustar otras opciones de la simulación y de la presentación de los resultados, como la duración de la simulación, el intervalo de cálculo, las iteraciones permitidas, etc:

Curvas de evolución

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Puede ser graficado el comportamiento de los elementos, como el mostrado que corresponde a presión antes de una reductora:

Tablas de datos

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El valor calculado de caudales en los tramos y presiones en los nudos puede ser visto en forma de tabla:

Ejercicios 1) Analizar la red abierta de 7 nudos y 6 tramos que se adjunta en papel y PDF. 2) Analizar la red cerrada de 7 nudos y 8 tramos que se adjunta en papel y PDF. 3) Revisar modelo de red con bombeo contra la red y tanque de cola: a) sin lazo de control y b) con lazo de control En el sitio web se pueden encontrar archivos con la solución de los ejercicios. Es recomendable reviisar el Manual de EPANET. En el sitio web también hay un enlace para descargarlo