UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO ENCARGADO CURSO:
COMPUTACION APLICADA A OBRAS HIDRAULICAS Y SANITARIAS TEMA:
TUTORIAL DE WATERCAD POR EL METODO DE HAESTAD PRESENTADO POR:
RAMOS CCAMA R. PETER PUNO – PERÚ
2013
MODELAMIENTO Y DISEÑO DE REDES DE ALCANTARILLADO A LCANTARILLADO SANITARIO Tutorial de SewerCAD INTRODUCCIÓN: Es importante prestar atención al funcionamiento del sistema de alcantarillado de una ciudad o población, y por ende al conjunto de conductos destinados a recibir y evacuar las aguas de deshecho o aquellas que por uno u otro motivo puede causar perjuicio a la comunidad. De acuerdo a la información en planos y medios magnéticos de los sistemas de redes de alcantarillado, la simulación de la red de alcantarillado en SEWERCAD ofrece muchas ventajas, estableciendo rápidamente un diagnostico actual del sistema y proporcionando herramientas precisas para su optimización en el caso de sistemas existentes. SEWERCAD ofrece un excelente servicio en el caso de nuevos diseños para ciudades o poblaciones incluyendo escenarios con estaciones de bombeo, tanques, tuberías a presión. SewerCAD es un programa sumamente poderoso para el diseño y el análisis del flujo gravitacional y de presión a través de tubería se conecta y se bombea a estaciones. El programa puede ser ejecutado en el modo Autocad, dándolos a todos ustedes el poder de las capacidades de Autocad, o en el modo autónomo utilizando nuestra interfaz gráfica.
Los cálculos de flujo son válidos para ambas situaciones sobrecargadas y variadas de flujo, incluyendo saltos hidráulicos, el lugar alejado, y las curvas. Usted también tiene la flexibilidad mezclar gravedad y ejercer presión sobre componentes libremente, basando sus sistemas en paralelo o en la serie como existen en el campo. Los elementos de presión pueden controlarse basados en la hidráulica de sistema, o cambiar de dirección y bombeando adelante y completamente debido a cambios en flujos y las presiones.
La red a gravedad es calculada utilizando un modelo numérico creado, que utiliza a la vez métodos de flujo gradualmente variado de paso directo y paso estándar. Los cálculos de flujo son válidos a la vez para situaciones de flujo sobrecargado y variado, incluyendo resaltos hidráulicos, curvas de remanso y curvas superficiales cerca del emisario. También se tiene la flexibilidad de mezclar libremente componentes a gravedad y a presión, construyendo sistemas en paralelo o en serie. Los elementos a presión pueden ser controlados basándose en sistemas hidráulicos, prendiendo y apagando bombas debido a cambios en los flujos y presiones. Un sistema a gravedad, es un sistema simple de flujo que se elimina siguiendo la pendiente natural del terreno, hasta llegar a un emisario final. En tanto que un sistema
MODELAMIENTO Y DISEÑO DE REDES DE ALCANTARILLADO A LCANTARILLADO SANITARIO Tutorial de SewerCAD INTRODUCCIÓN: Es importante prestar atención al funcionamiento del sistema de alcantarillado de una ciudad o población, y por ende al conjunto de conductos destinados a recibir y evacuar las aguas de deshecho o aquellas que por uno u otro motivo puede causar perjuicio a la comunidad. De acuerdo a la información en planos y medios magnéticos de los sistemas de redes de alcantarillado, la simulación de la red de alcantarillado en SEWERCAD ofrece muchas ventajas, estableciendo rápidamente un diagnostico actual del sistema y proporcionando herramientas precisas para su optimización en el caso de sistemas existentes. SEWERCAD ofrece un excelente servicio en el caso de nuevos diseños para ciudades o poblaciones incluyendo escenarios con estaciones de bombeo, tanques, tuberías a presión. SewerCAD es un programa sumamente poderoso para el diseño y el análisis del flujo gravitacional y de presión a través de tubería se conecta y se bombea a estaciones. El programa puede ser ejecutado en el modo Autocad, dándolos a todos ustedes el poder de las capacidades de Autocad, o en el modo autónomo utilizando nuestra interfaz gráfica.
Los cálculos de flujo son válidos para ambas situaciones sobrecargadas y variadas de flujo, incluyendo saltos hidráulicos, el lugar alejado, y las curvas. Usted también tiene la flexibilidad mezclar gravedad y ejercer presión sobre componentes libremente, basando sus sistemas en paralelo o en la serie como existen en el campo. Los elementos de presión pueden controlarse basados en la hidráulica de sistema, o cambiar de dirección y bombeando adelante y completamente debido a cambios en flujos y las presiones.
La red a gravedad es calculada utilizando un modelo numérico creado, que utiliza a la vez métodos de flujo gradualmente variado de paso directo y paso estándar. Los cálculos de flujo son válidos a la vez para situaciones de flujo sobrecargado y variado, incluyendo resaltos hidráulicos, curvas de remanso y curvas superficiales cerca del emisario. También se tiene la flexibilidad de mezclar libremente componentes a gravedad y a presión, construyendo sistemas en paralelo o en serie. Los elementos a presión pueden ser controlados basándose en sistemas hidráulicos, prendiendo y apagando bombas debido a cambios en los flujos y presiones. Un sistema a gravedad, es un sistema simple de flujo que se elimina siguiendo la pendiente natural del terreno, hasta llegar a un emisario final. En tanto que un sistema
combinado a gravedad y presión es un sistema que se utiliza cuando por razones topográficas, el emisario final está a un elevación mayor que la cámara más baja, por lo que se debe trabajar con un pozo o tanque de almacenamiento (prácticamente una pequeña planta de tratamiento), y de allí, mediante un sistema de bombeo llevar el caudal acumulado hasta el emisor final. Herramientas principales de serwercad:
1. ESQUEMA PRELIMINAR Ejecutar SEWERCAD DE HAESTAD METHODS, luego haga clic en Create New Project
Al crearse el archivo base de trabajo Create File As en donde definimos la ubicación en la que se va guardar el archivo. Luego renombramos el proyecto y guardamos haciendo clic en el botón Save:
NOTA: Para comprender mejor sobre el manejo de SewerCAD desarrollaremos un ejercicio. El propósito de este taller es introducir el ambiente de SewerCAD en los términos más simples. Esto le permitirá ganar inmediata familiaridad con la construcción del modelo y con las herramientas de análisis y manejo de escenarios. Adicionalmente, este taller enseñara los conceptos básicos de la operación de los sistemas. Antes de diseñar una red de alcantarillado primeramente definimos el ejercicio o la red de diseño como por ejemplo la población, el diámetro dela tubería, etc. A continuación desarrollaremos el siguiente problema de red.
EJERCICIO 01: CONSTRUYENDO UN SISTEMA A GRAVEDAD En este ejercicio vamos a determinar la población máxima que puede ser servida con una línea de 200mm, basándonos en caudal promedio únicamente. Para hacer esto vamos a preparar escenarios múltiples, variando las cargas y comparando los resultados. La primera simulación será con una carga generada por 1250 residentes, la segunda con una carga de 2500 residentes, la tercera con 3750 residentes y la cuarta con 5000 residentes en dos pozos del sistema. Crearemos escenarios de cargas de población alternativas y determinar el efecto en el gradiente hidráulico de la línea de 200 mm. Un escenario está compuesto por un grupo de alternativas. Estas últimas pueden representar variaciones de cualquier parte de los datos del modelo y en este caso trabajaremos con las alternativas de carga sanitaria. ANALISIS DE CARGAS Para nombrar el tipo de proyecto que se modelara, hacer clic en el menú File → New Project Setup Wizard Una vez llenado los datos hacer clic en Next. También podemos ingresar la fecha, el Ing. encargado de diseñar y algún comentario que se pudiera dar.
Luego configuramos los métodos de cálculo de fricción o parámetros con que trabajará el programa para redes a presión y gravedad, también configuramos el modo de entrada (Input Modes) y la longitud de la tubería.
Hacemos clic en Next y en la sección Annotation Multipliers configure los multiplicadores para el tamaño del símbolo Symbol Size, altura de texto Text Height y altura de anotación Annotation Height a 1. También podemos utilizar un archivo de fondo DXF para guiarnos en el desarrollo de la red. Utilizando el botón de navegación Browse seleccione el archivo nombrado “DXF_Taller1.dxf” y haga clic en Open.
De nuevo hacemos clic en Next para configurar los prototipos y entramos en Gravity Pipe para configurar la tubería.
En la parte General de Gravity Pipe: Prototype. Utilice el prototipo de la Tubería por Gravedad para asignarles a todas las tuberías PVC como el material , y un diámetro Section Size de 200 mm. También queremos que la elevación de la batea de la tubería (Invert Elevation) sea igual a la elevación de las estructuras aguas arriba y aguas abajo. Para ello tilde las opciones tal como se muestra en la figura. Seleccione OK para salir.
DIBUJO DEL MODELO Para empezar a dibujar el sistema, seleccione la herramienta Pipe de tubería a la izquierda de la ventana principal.
PISTAS PARA EL DIBUJO
1. Comience en MH-1 2. Dibuje las tuberías P-1 a P-3 tal como lo indica el dibujo, y al final de esta última cambie de elemento haciendo clic derecho con el mouse para dibujar la descarga Outlet O-1. 3. Dibuje P-4 desde MH-3 hasta MH-4 Asegúrese que los números y el orden de tuberías y pozos de inspección sean iguales a los del dibujo. Luego de dibujar la red hacemos clic derecho en la tubería para configurar el diámetro, la longitud, tipo de tubería u otras características que el dibujo pudiera requerir sino que el usuario o el Ingeniero necesitara configurar ya que son totalmente editables. Cabe mencionar que el programa nos permite reconocer cuando se trata de tuberías de flujo por gravedad, marcándolas con doble trazo, y las cámaras con dos circunferencias concéntricas. Cuando se trabaja sobre un fondo importado, este aparece de manera directa en la pantalla gráfica del programa, para utilizarlo como referencia en el trazado.
EDICION DEL MODELO - ENTRADA DE DATOS La entrada de datos en este ejercicio se realizara de forma manual. Los sistemas de información geográfica existentes en la actualidad permiten que la mayoría de los datos se encuentren en formato electrónico. SewerCAD le ofrece forma prácticas de ingresar datos como Conexión con Base de Datos y Conexión con archivos Shapefiles. Inclusive el desarrollo geométrico de la red puede realizarse en forma automática importando un dibujo desde AutoCAD o ArcGIS. Estas características se verán más adelante. Una vez que el sistema este dibujado, ingrese los datos físicos para los pozos de inspección Manholes incluyendo las elevaciones de terreno Ground Elevation y fondo Sump Elevation que se encuentran en las tablas de abajo. Esto se puede hacer fácilmente usando los reportes tabulares de los pozos e inspección Manhole Report . CLAVE: Asegúrese que los pozos de inspección Manholes estén listados en el mismo orden que se indica abajo cuando se encuentre ingresando los datos. Si se encuentra en un orden diferente, haga clic derecho en el encabezado de la columna Label y haga clic en Sort y Ascending para ordenar la tabla en orden ascendente con respecto al nombre de la estructura. Datos Físicos de los Pozos NODO
ELEVACION DE TERRENO GROUD ELEVATION
ELEVACION DE FONDO SUMP ELEVATION
MH-1 MH-2 MH-3 MH-4
32.000 31.700 31.390 31.700
30.480 30.180 29.880 30.180
Si quiere también podemos configurar la unidad y la precisión con la que se quiere trabajar de la siguiente manera: Haga clic derecho en el encabezado de la columna Sump Elevation y haga clic en Sump Elevation Properties para configurar.
Cuando usted termine de entrar estos valores, su tabla debe lucir como en la figura. Es posible que sus columnas estén en un orden diferente, e incluso puede tener columnas adicionales. Haga clic en Close para salir de los reportes tabulares.
Ahora debemos ingresar los datos físicos para la salida O-1. Haga doble clic en la estructura de descarga Outlet O-1 para acceder al dialogo del elemento. Configure la elevación del terreno Ground elevation a 31.090 m y la elevación del fondo Sump elevation a 29.580 m. (No se preocupe si las coordenadas X e Y son diferentes a las del dibujo) Asegúrese que la condición de control aguas abajo Tailwater Condition este configurada a salida libre Free Outfall y seleccione OK para salir.
Para amarrar el Fondo de los Buzones con las Tuberías Fondo seleccionamos en Table Manager, Gravity Pipe Report, hacemos clic en Ok.
Luego haga clic derecho en el encabezado de la columna Set Invert to Downstream Structure? y en Set Invert to Upstream Structure? y haga clic en Global Edit después hacemos Check luego clic en Ok en ambos como en la figura quedando al final como se muestra en la última figura.
INGRESANDO LAS CARGAS SANITARIAS – 1250 HABITANTES Cada una de las estructuras cuenta con descargas de diferentes fuentes. Para ingresar estas cargas al modelo, debe editarse individualmente cada pozo tal como se explica a continuación. Todas las cargas son cargas unitarias ( Unit Load – Type and Count) y son cargas Sanitarias Secas (Sanitary Dry Weather Flow ).
Haga un doble clic en MH-1 para acceder al dialogo del elemento y seleccionar la pestaña de carga Loading. Seleccione el botón de añadir Add en el área de carga sanitaria seca Sanitary (Dry Weather)
Después seleccione Carga Unitaria Unit Load – Unit Type & Count desde el menú desplegable mostrado.
Creación de Base de Carga Para la Creación de Base de Carga para el diseño de toda red de alcantarillado, debe definirse el método de cálculo de caudal de deshecho del sistema y que factores influyen en él, para esto debe crearse un usuario tipo de zona, que represente las características de consumo que se están considerando para el diseño, tanto en términos de población (densidad), o de áreas de influencia de aporte de cada cámara. En el menú de herramientas del programa, seleccionamos las Librerías de Ingeniería, que nos dan acceso a las características de población y áreas. Para ello entramos en el menú Tools → Engineering Libraries, luego seleccionar la alternativa de edición del método de asignación de cargas unitarias, que nos permite acceder al menú de las diferentes características de cargas de caudal.
Dentro de este menú, debe buscarse una alternativa entre las ya definidas en el programa, que sea representativa del tipo de población que estamos analizando, ya sea en cuanto a características de consumo o de tipo de usuarios de la dotación considerada. Es decir, buscar una alternativa que nos permita editar sobre ella las condiciones de la población de estudio, ya se trate de poblaciones urbanas, rurales, habitacionales, industriales, etc.
Teniendo seleccionado el tipo de uso y características de la zona, debe insertarse una nueva alternativa en base a ésta, y en esta nueva alternativa, debe seleccionarse el tipo de base de carga con que se desee trabajar, estos pueden ser:
En base al área de influencia. En base a la densidad de la zona. En base al caudal total de deshecho. En base a la población de influencia.
Una vez definido el tipo de base de carga, la alternativa creada es totalmente editable, y en ella pueden asignarse las características propias de la población de diseño.
Asignación de Base Carga Una vez creada la base de carga, ésta pasa a formar parte de la base de datos del programa, por lo que es totalmente utilizable para el diseño de la red, por lo tanto se la debe asignar en cada cámara del sistema de manera conjunta con las características de influencia de estas cámaras. Como el programa permite manejar sistemas combinados, es decir sistemas que contengan de manera simultánea elementos de flujo por gravedad, y elementos de flujo por presión, los administradores globales de información ofrecen una amplia serie de tablas de trabajo, según las características de cada elemento. En los reportes de información de las cámaras, se introduce y se asigna toda la información relacionada con el cálculo que se hará del caudal que circulará por la red. Primero se asigna a las cámaras la carga base que se ha creado previamente. Para ello seleccione Home (Luxury) en el menú de Carga Unitaria Sanitaria Unit Sanitary (Dry Weather) Load . Ingrese 1250 residentes como la cantidad.
Quedando al final de la siguiente forma. Seleccione OK para salir del dialogo.
Una vez creada la base de carga, ésta pasa a formar parte de la base de datos del programa, por lo que es totalmente utilizable para el diseño de la red, por lo tanto se la debe asignar en cada cámara del sistema de manera conjunta con las características de influencia de estas cámaras. Continué ingresando los flujos sanitarios Sanitary (Dry Weather) Flow para cada pozo de inspección haciendo doble clic en cada dialogo de elemento. Note que varios pozos de inspección tienen más de un tipo de carga. Para estos pozos usted va a tener líneas múltiples de datos en la lista de flujo sanitario. Por ejemplo, MH-4 debe de lucir como se muestra en la figura. Doble clic en el Buzon 4/Loading/Add/ seleccione Unit Load – Type Count
Ingrese 1250 de residente luego clic en Ok
Note que hay una opción para visualizar un gráfico tipo pastel. Seleccione el botón de Pie Chart para abrir el grafico y después Close para salir.
EJECUTANDO EL MODELO Seleccione el botón para ejecutar el modelo. Vamos a hacer un análisis estático, de manera que la opción Steady State debe estar seleccionada.
Haga clic en el botón para correr el modelo. Una vez terminados los cálculos observe que existe una luz amarilla en la pestaña Results, la cual indica que hay mensajes de advertencia no significa que hubo error en la simulación. Si ocurre esto, la luz sería de color rojo). Haga clic en el botón cada elemento.
para observar las advertencias referentes a
Note que algunas de estas advertencias están relacionadas con las restricciones mínimas de velocidad. Esto es debido a que por defecto la restricción de velocidad mínima está configurada a 0.50 m/s. Cuando usted ejecuta cualquier análisis, las restricciones de velocidad mínima y máximas son utilizadas para advertirle de posibles problemas en su sistema. Se puede disminuir el valor de velocidad mínima, así mismo reduciendo errores, seleccionando Analysis, Restricciones de Diseño por Defecto ( Default Desing Constraints) y configurando la restricción de velocidad mínima Minimum Velocity Constraint a un valor menos que 0.50 m/s.
Luego haga clic en GO
Perfiles Longitudinales: Para obtener los perfiles longitudinales se coloca en la pantalla principal PROFILE/PROFILE MANAGEMENT/ADD/ se coloca el nombre y se selecciona el tramo a ver el dibujo.
Después de completar la primera simulación, revise los resultados usando codificación a color (Color Coding), anotaciones (Annotations), perfiles y reportes tabulares en menú Options/Profile Options/Drawing-Layers. Utilice estas herramientas para comparar sus resultados con la tabla final.
ESCENARIO PARA 2500 HABITANTES Después de revisar el sistema con Condiciones de Carga Sanitaria Seca (Simulación Previa) configure para otro escenario y compare los resultados. Desde la ventana principal seleccione Analysis/Alternatives. Señale la segunda alternativa desde la izquierda, de Carga Sanitaria Seca entrante Sanitary (Dry Weather) Loading. Note que ya existe una alternativa base.
Seleccione Rename y digite 1250 habitantes. Tenemos que crear una alternativa hijo (Child ) pues es necesario heredar información de la alternativa existente. Seleccione Add Child y nombre la nueva alternativa “2500 habitantes” Haga clic en OK .
Seleccione Close para salir de la alternativa base.
Ahora desde el menú de Analysis seleccione el menú de Scenarios. Con el escenario Base señalado, haga clic derecho y seleccione Rename. Renombre el escenario, “ 1250 habitantes”.
Con este escenario señalado, seleccione Scenario Management/Add/ Base Scenario, Nombre el escenario “ 2500 habitantes” y seleccione OK .
En la pestaña Alternatives seleccione “ 2500 Habitantes” como la alternativa de Carga Sanitaria Seca (Sanitary (Dry Weather) Loading) y seleccione Close para salir.
Seleccione Go Batch Run para correr ambos escenarios simultáneamente. Seleccione ambos escenarios y haga clic en Batch para iniciar cálculos. Haga clic en Yes para correr ambos escenarios cuando se le pregunte y clic en Aceptar. Compare sus resultados con las respuestas al final. Utilice codificación e colores, anotaciones, perfiles, reportes tabulares, y la comparación de escenarios.
Para finalmente hacer clic en Open Profile para ver el gradiente hidráulico
ESCENARIO PARA 3750 HABITANTES De forma similar que las anteriores configuramos para 3750 habitantes Analysis/Alternatives/ Add Child
Scenario
Manager/Scenario
Management/Add/Base
Scenario
digitar
3750
HABITANTES/ok
En la pestaña Alternatives seleccione “ 3750 Habitantes” como la alternativa de Carga Sanitaria Seca y seleccione Close para salir.
En GO Batch Run hacemos correr
Click en batch
Clic en Si/Aceptar
Para finalmente hacer clic en Open Profile para ver el gradiente hidráulico
ESCENARIO PARA 5000 HABITANTES Configuramos de la misma manera que las anteriores
Como podemos observar es método es sencillo y parece los resultados como primer cálculo pero esto no es definitivo por en algunos buzones se va observar que va existir remanso lo cual no debe pasar por que es perjudicial para el buen funcionamiento del alcantarillado Para poder arreglar esto tenemos que bajar la cota de fondo del buzón en estudio: Se coloca en la página principal se pone en el buzón en estudio DESIGN/LOCAL PIPE MATCHING CONSTRAINTS y se coloca el numero hasta que se observe que no existe remanso.
Después de hacer correr de nuevo vemos que no hay error
TABLAS Y RESULTADOS: Para la obtención de los resultados se coloca Tabular Reports/Gravity Pipe Report/ok este enlace es para poder observar los resultados de los colectores que se llamar Gravity Pipe Report .
Para la obtención de los buzones se coloca Tabular Reports/Manhole Report/ok . Para la obtención de los buzones de llegada de último tramo se coloca Tabular Reports/Outlet Report/ok.
Entramos en Table Manager lo Editamos y seleccionamos Velocity Out
Luego hacemos clic en Ok
Escenario en 5000
Escenario en 3750
Finalmente
Annotation Wizard/Check seleccionamos Manhole/Next/seleccionamos Sump Elevation/Next/Finished
en
MODELO FINAL DE DIBUJO
EJERCICIO 02: EJEMPLO DE UNA RED ESQUEMÁTICA Es fácil preparar un modelo esquemático y dejar que SewerCAD se ocupe de la unión de los nudos de conexión, así como de la asignación automática de nombres y numeración a las tuberías y nudos. Se debe tomar en cuenta que el nombre (label) que asigna el programa puede ser cambiado en cualquier momento. Debido a que el ejemplo es un trazado esquemático como se muestra en la figura, es necesario ingresar las longitudes de las tuberías.
Una vez iniciado SewerCAD en el modo Stand – Alone, elija New del menú desplegable File. Ingrese un nombre para el proyecto como “Practica.swr” y presione Save para salir. En el ejemplo se usarán unidades métricas. Para establecer estas unidades seleccione del menú desplegable Tools / Options y elija la pestaña Global. Cambie el sistema de unidades a System International , y cierre la ventana presionando OK. Trazado de la red.
Para comenzar a dibujar la red de alcantarillado mostrado en la figura seleccione la herramienta Pipe Layout , mueva el cursor a la posición deseada y haga click una vez para colocar la primera cámara ( Manhole) MH-1. Presionando el botón derecho, seleccione Wet Well (pozo húmedo) del menú emergente. Mueva el cursor al lugar aproximado del pozo húmedo (WW-1) y haga clic una vez para ubicarlo. Luego ubique la bomba ( Pump ), la unión a presión ( Presure Joint ) y la salida ( Outlet ) presionando el botón derecho, seleccionando el elemento apropiado del menú y haciendo click una vez para ubicar cada elemento. Los pozos húmedos representan el punto de transición entre los sistemas de gravedad y los sistemas a presión. De la misma forma, las cámaras ( Manholes) y las juntas pueden representar la transición de un sistema de gravedad y uno de presión. SewerCAD crea automáticamente tanto tuberías de gravedad (con líneas paralelas) como de presión (con líneas simples) dependiendo de los nudos de las tuberías aguas arriba y abajo.
Usando la herramienta Pipe Layout ubique la cámara MH-2. Presione el botón derecho y seleccione Junction Chamber del menú. Para instalar una cámara de junta en medio de la tubería P-1 haga clic una vez a la mitad de la tubería. Un cuadro de diálogo aparecerá preguntado si quiere dividir la tubería y colocar una cámara de junta. Acepte esta opción haciendo clic en Yes. Presione el botón derecho y seleccione Done para concluir. Haciendo clic en cualquier elemento y arrastrándolo, puede modificar su posición. Ingresando datos mediante cuadro de dialogo
Para ingresar los datos a través de cuadros de diálogo, solamente necesita hacer doble clic sobre el elemento. Abra el cuadro de diálogo para la cámara MH-1 (ver figura 4.4), seleccione la pestaña General . Ingrese los siguientes datos: Ground Elevation (Elevación del terreno), Rim Elevation (elevación del anillo de compresión), Sump Elevation (elevación del sumidero). Si se habilita la opción Set Rim to Ground Elevation, SewerCAD automáticamente establecerá que la cota del anillo de compresión sea igual a la de la elevación del terreno. Las pérdidas de carga son ingresadas seleccionando la pestaña Headlosses. Seleccione Standard de la lista de métodos de pérdidas de carga disponibles en el campo Headloss Meted . Luego ingres los coeficientes de carga para cada estructura. La tabla 1 indica los datos para las cámaras (Manholes). Introduzca los datos para las juntas de tuberías a gravedad (tabla 2), la salida (tabla 3). Tabla 1: Datos para las Cámaras (Manhole)
Tabla 2: Datos para Juntas con Tuberías a Gravedad
Para la estructura de salida ( Outlet ) además de los datos de elevación se debe seleccionar de Tailwater Conditions (condiciones del Tirante) la opción Free UotFall , como indica la figura anterior. Tabla 3: Datos para la Salida (outlet)
Abra el editor para el pozo húmedo WW-1. En la pestaña General , ingrese los datos que se presenta en al tabla 4 (elevación para la estación y el terreno). Selecione la pestaña Section para ingresar las características geométricas del pozo húmedo, cierre la ventana haciendo clic en OK. Tabla 4: Datos para el Pozo Húmedo (Wet Well)
En el cuadro de diálogo para la bomba (PMP-1), seleccione Standard (3 point) de la lista de opciones Pump Type. Ingrese la elevación de la bomba y la curva de descarga como indica la tabla 5 Además note que la bomba tiene una tubería aguas arriba y una aguas abaja para definir la dirección. Si la tubería estuviera en dirección equivocada, solamente debe hacer clic en botón Reverse para cambiar el sentido. En este ejemplo, la tubería aguas arriba debe ser FM-1 y la tubería aguas abaja deber FM-2. Cierre el cuadro de diálogo presionando OK. Tabla 5: Datos para la Bomba (Pump)
Para la junta de presión J-1. Ingrese el valor para la elevación como indica la tabla 6 Tabla 6: Datos para la Junta de Presión (Pressure Junction)
Ingresando datos mediante Flex Tables
Para emplear este esta opción pulse el botón Tabular Reports en la barra de herramientas, y de la ventana Table Manager (ver figura 4.6) seleccionar Gravity Pipe
Report (Reporte de Tuberías a gravedad), pulse el botón OK. La figura 4.7 muestra la
tabla de ingreso de datos para las tuberías de gravedad.
Para cada tubería de gravedad ingrese las elevaciones de la solera aguas arriba (Upstream Invert Elevation) y elevaciones de la solera aguas abajo ( Downstream Invert Elevation), tamaño de la sección, tipo y material de la tubería, como indica la tabla 7. Si las tuberías no están en orden alfanumérico en la tabla, haga clic derecho en la columna Lebel , seleccione Sort/Ascending del menú que aparece. Tabla 7: Datos para Tuberías de Gravedad
En la ventana de Flex Table es fácil agregar otra columna. Para aumentar, por ejemplo, el coeficiente de rugosidad predefinido, que ha sido seleccionado en base al material escogido, primero pulse el botón Options ubicado en la parte superior de la tabla y seleccione Table Manager del menú desplegable. Resalte Gravity Pipe Report , haga clic en el botón Table Management, y seleccione Edit . Encuentre la columna de Mannings en la lista Available Columns y haga doble clic en ella. El coeficiente n de Manning se presentará al final de la lista de las columnas seleccionadas. Pulse Ok para cerrar la ventana Table Setup. Pulse OK en el diálogo de Table Manager para regresar
a Gravity Pipe Fex Table. Los valores de n de Manning se despliegan en la última columna del informe.
Para las tuberías a presión se elige Presure pipe Report del cuadro Table Manager , y desplegará la ventana que indica la figura 4.8, donde se introducirá los datos descritos en la tabla 8. Tabla 8: Datos para Tuberías a Presión
Cargando
En SewerCAD la carga está caracterizada como Carga en tiempo seco o como carga en tiempo húmedo. Las cargas en tiempo seco ocurren independientemente del clima, como ser el agua perdida en los empotramientos. Las cargas en tiempo húmedo como ser infiltración de tuberías están relacionadas directamente con la precipitación en el área. SewerCAD define las cargas mediante: Unit Dry Weather Load , que representa la dotación o la cantidad de carga que cada
habitante contribuye al alcantarillado sanitario Loading Unit Count que sería el número de unidades o los habitantes.
La carga total sería la Carga unitaria ( Unit Dry Weather Load ) multiplicada por el número de unidades ( Loading Unit Count )
Las cargas pueden ser aplicadas a las cámaras, pozos húmedos y juntas. Para acceder a los datos de carga de un elemento, abra el editor del nudo de interés (Por ejemplo para MH-1) y seleccione la pestaña Loading. (Figura 4.9). Haga clic en la columna Unit Dry Weather Load , haciendo clic en la flecha hacia abajo que aparece, seleccione Apartament (Departamento), e ingrese los datos de la tabla 9. Para ingresar los datos del número de habitantes haga clic en la columna Loading Unit Count .
Tabla 9: Datos para las Cargas
Factores de flujo extremo
Una vez que todas las cargas han sido llenadas se debe especificar cómo se relacionarán con la carga pico. Esto se realiza a través de Extreme Flow Setup Manager , el cual es accedido mediante el menú Análisis y el comando Extreme Flows. En la ventana Extreme Flow Setup Manager , haga doble clic en Base Flow Setup. En el cuadro que aparece (ver figura 4.10) se especifica que método de Flujo Extremo es aplicado y cualquier constante asociada y multiplicadores de ajuste. Para aplicar un método de flujo extremo a una unidad de carga, haga clic en la columna Extreme Flow Method y seleccione el método que se empleará. Para el ejemplo, aplique la ecuación de Babbit a todas las unidades de carga usadas. Cierre las ventanas pulsando OK. Datos de infiltración
para considerar la infiltración en la tubería de gravedad P-1, abra el editor de la tubería y pulse el botón en la etiqueta Infiltration la sección Pipe Length aparecerá, en esta sección, seleccione Infiltration Loading Unit entonces escriba una razón de infiltración por unidad de longitud, como el indicado en la tabla 10.
Tabla 10: Datos para la infiltración
Analizando sistema
Presione el botón GO para llamar el cuadro de diálogo Calculation. (Figura 4.11) Asegúrese que el tipo de cálculo esté marcado en Analysis. También seleccione el botón Backwater Analysis análisis del remanso. Pulse el botón GO para comenzar el análisis, una vez completado el cálculo, un informe de resultado se despliega (ver figura 4.12). Se debe tomar en cuenta que la luz en la ventana indica se hubo alguna advertencia o problemas. La luz verde indica ninguna advertencia o falla, la luz amarilla indica advertencia, mientras que la luz roja indica problemas. Una vez revisado el resumen de resultados, se puede acceder a los reportes de los resultados desde el menú Report . La figura 4.13 muestra la vista preliminar de un reporte de resultados.
