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CREACIN DE UN NUEVO PROYECTOIngreso de datos generales del proyecto y de los diseistas, as como definicin de caractersticas bsicas de anlisis de flujo y parmetros de control. Creacin de un Nuevo Proyecto

La creacin de un nuevo proyecto puede hacerse utilizando el icono New del programa o desde el men File. Ambas nos dan acceso a una secuencia de ventanas de dilogo en las que se definen las caractersticas del Proyecto.

Create File As (Crear archivo como)Esta ventana nos permite definir la ubicacin en la que se va a guardar el archivo, y el nombre que va a tener.

Project Setup Wizard (Configuracin del proyecto)Nos permite ingresar informacin referente al proyecto, en una ventana de dilogo como la que se observa a continuacin:

A continuacin nos aparecer otra ventana en la que podemos definir algunos parmetros que el programa utilizar en el anlisis. Estos parmetros son:

La siguiente ventana nos permite definir algunos parmetros para el dibujo del modelo:

Segn las condiciones del trabajo a realizar, deber definirse el tipo de fondo de trabajo para el trazado de la red, ya sea Esquemtico en el caso de trabajar en un grfico sin escala ni dimensiones, o ya sea Escaldo en el aso de importacin de planos a escala.

Creacin del Modelo

Una de las caractersticas ms poderosas del editor grfico es la habilidad de crear, mover, editar y borrar los diferentes elementos de la red grficamente.

Herramientas

La barra de herramientas tiene todas las herramientas necesarias para adherir los diferentes elementos que componen la red. Estas herramientas son:Pipe Layout Tool (Tuberas). Las tuberas son elementos de conexin que unen nudos, bombas, vlvulas, tanques y reservorios.

Pressure Junction Tool (Nudos a presin). Los nudos son elementos de salidas de agua para satisfacer demandas o de ingresos de agua como aportes. Permiten el ingreso de constituyentes qumicos a la red.

Tank Tool (Tanque). Los tanques son elementos de almacenamiento. La elevacin de la superficie del agua cambia en funcin al ingreso y a la salida de agua durante una simulacin a periodo extendido.

Reservoir Tool (Reservorio). Los reservorios son elemento ilimitados de dotacin. La elevacin de la superficie del agua no cambia cuando en agua entra o sale durante una simulacin a periodo extendido.

Pump Tool (Bomba). Las bombas son elementos que introducen altura de presin al sistema cuando el agua pasa a travs de ellas. Una bomba es definida segn caudales y elevaciones.

Valve Tool (Vlvula). Las vlvulas son elementos que abren, aceleran o cierran el flujo de agua para satisfacer una condicin especificada. Se adhieren a las tuberas del sistema.

Spot Elevation Tool (Elevacin acotada). En adicin a las elevaciones de los nudos y de otros elementos, las elevaciones acotadas pueden ser ingresadas en el modelo como referenciamiento.GO (Simulacin). Herramienta de acceso a la ventana de simulacin y anlisis del sistema. Permite definer ciertos parmetros de control de la red, y la forma de anlisis a considerar.Flextables (Editores de informacin). Tablas de tipo excel que manejan de forma general la informacin relacionada con todos los elementos de un mismo tipo existents en la red.

Color Coding (Codificacin de colores). Herramienta de apoyo visual para la verificacin del sistema, permite ver directamente en la pantalla informacin de la simulacin realizada en cada elemento.

Anotaciones. Herramienta que permite trasladar a la pantalla de trabajo en forma de textos la informacin obtenida de la simulacin realizada por el programa, facilita el trabajo de verificacin del sistema.

Profiles (Perfiles). Herramienta grfica que permite visualizar en una pantalla de apoyo datos relacionados con la perfilacin longitudinal de tramos contenidos en la red. Informacin de caracterizacin.

Contours (Contornos). Herramienta grfica que permita presenter informacin del sistema en forma de un mapa de lneas de caractersticas iguales. Mapeo de rangos variacionales.

Trazado de la redUna vez creada y guardada la hoja del proyecto, debe realizarse el trazado de la red, ya sea en modo esquemtico o a escala, este trazado definir automticamente los nudos y las tuberas a ser verificadas, as mismo respetar la creacin de bombas, tanques y fuentes de agua.

En WaterCAD, las dimensiones de dibujo de todos estos elementos y los tamaos de texto de edicin, son totalmente editables y adecuables a la comodidad del usuario.

Ingreso de datosLos datos que deben ingresarse en la red para que el programa pueda hacer el anlisis de la misma, se hace por elementos, es decir que deben definirse en forma separada las caracterstica de todos los elementos que requieran ser analizados.Para poder asignar estas caractersticas, debe hacerse doble clic con el Mouse sobre cada elemento que se desee, lo cul nos dar acceso a las ventanas de dilogo de edicin de cada elemento.

EDITORES DE LOS ELEMENTOS HIDRULICOSLos editores de informacin del programa permiten el ingreso de las caractersticas de los diferentes elementos hidrulicos utilizados en una red de un proyecto de WaterCAD. Esta informacin se ingresa de manera ordenada, a la vez que se va creando la base de datos del proyecto.

Pressure Pipe (Tubera a presin)PESTAACONTENIDO

GeneralInformacin general de la tubera, dimensiones y caractersticas fsicas, presentacin de los resultados hidrulicos.

ControlsControles de apertura o cerrado de las tuberas en un tiempo especfico o basado en algn atributo de cualquier elemento del sistema.

QualityParmetros de entrada usados para realizar un anlisis de la calidad del agua.

CostEntrada y salida de datos del anlisis de costos cuando se los incluye en la simulacin.

User DataDatos adicionales que son definidos por el usuario.

MessagesMensajes resultado del clculo realizado, pueden ser advertencias o mensajes de error, notas y descripciones.

Pressure Junction (Nudos a presin)PESTAACONTENIDO

GeneralInformacin general del nudo, datos topogrficos y resultados hidrulicos.

DemandLa asignacin de demandas o caudales de ingreso a los nudos representa la simulacin de la salida e ingreso del agua a la red. Cada caudal individual de salida e ingreso consiste en una proporcin de flujo base que es aplicado cuando se realiza una simulacin esttica (Fixed) o una simulacin a periodo extendido (Extended Period).


Fire FlowContiene datos de entrada y salida del anlisis de simulacin de incendios.




Tank (Tanques)PESTAACONTENIDO

GeneralInformacin general del tanque, datos topogrficos y resultados hidrulicos.

SectionDatos que definen las caractersticas geomtricas del tanque y los niveles de operacin.





Reservoirs (Reservorios)PESTAACONTENIDO

GeneralInformacin general del reservorio, datos topogrficos y resultados hidrulicos.





Pumps (Bombas)Nota:No es necesario poner una vlvula en la tubera aguas abajo de la bomba, porque las bombas ya previenen un flujo inverso.PESTAACONTENIDO

GeneralInformacin general de la bomba, datos topogrficos, curva de la bomba, condiciones iniciales y resultados hidrulicos.

ControlsControles que especifican si la bomba esta prendida o apagada.





Valves (Vlvulas)PESTAACONTENIDO

GeneralInformacin general de la vlvula incluyendo datos geogrficos y resultados hidrulicos.

ControlsControles que especifican como la vlvula es controlada, ya sea por una funcin de tiempo o por condiciones hidrulicas en algn nudo del sistema.

QualityParmetros de entrada usados cuando se realiza un anlisis de la calidad del agua.

CostEntrada y salida de datos del anlisis de costos cuando se realiza los clculos del anlisis de costos.


MessagesMensajes del clculo, como advertencias o mensajes de error, notas y descripciones.

A continuacin, veremos un acercamiento a cada elemento por separado.

Reservorios: en ellos se requiere definir tan solo la ubicacin topogrfica de la fuente de agua:

Bombas: simulan todo el funcionamiento de una red por presin, definiendo alturas y caudales de descarga:

En ellas tambin pueden definirse periodos de trabajo y descanso para el bombeo, es decir los horarios programados para bombeo:

Tanques: son los depsitos de almacenamiento de agua, para su posterior distribucin a la red por gravedad, en ellos debe definirse la topografa, as como las caractersticas geomtricas del elemento:

Nudos: son los elementos que simulan las uniones y cambios de direcciones en el flujo en las tuberas, en ellos se define la ubicacin topogrfica de las uniones de la red, y es en ellos donde se asignan las diferentes demandas de consumo.

El programa, tiene tambin la gran ventaja de que me permite realizar simulaciones tomando en cuenta las variaciones horarias de la demanda, esto debido a que es sabido que la demanda de agua, no se mantiene constante a lo largo de todo el da, sino que flucta, presentando horarios de demanda total y otros de baja demanda, dependiendo de los horarios y costumbres de los habitantes de la zona, para esta simulacin con demanda variada, el programa, nos permite definir hidrogramas de consumo:

Una vez seleccionada la alternativa de variacin, debe crearse un patrn de variacin en funcin a las caractersticas de la demanda de la zona:

Para poder observar los resultados de la variacin horaria que se ha creado, puede hacerse una revisin grfica rpida de sta:

Tuberas: son los elementos de conexin entre los diferentes elementos de la red, en ellas es donde se definen los materiales con que se va a trabajar en la red, y los dimetros a ser verificados, as mismo las longitudes pueden ser editadas, dependiendo de si se est trabajando en modo esquemtico o a escala.

Esta forma de cargado de datos en al red es bastante morosa si se toma en cuenta que se tiene varios elementos y hay que definirlos uno por uno. Sin embargo, el programa nos da la ventaja de contar con editores de informacin globales, que nos permiten acceder de manera rpida a todas las caractersticas de elementos similares, es decir, editar toda la informacin concerniente a los nudos o tuberas en una sola ventana de dilogo, estas ventanas reciben el nombre de reportes tabulares, pues permiten acceso a la informacin en forma de tablas de tipo Excel:

Pudiendo seleccionar cualquiera de los elementos que se desee editar, viendo la informacin de la siguiente manera:

En el caso de los nudos

En el caso de las tuberasANLISIS DEL SISTEMA

Una vez que se han asignado a todos los elementos de la red las caractersticas correspondientes, sta esta lista para la verificacin o corrida, que es el anlisis que hace el programa, tomando en cuenta toda la informacin que se ha introducido en el sistema, para acceder a esta corrida, se selecciona de la barra de herramientas la opcin GO, teniendo una ventana como la siguiente:

Esta ventana nos permite seleccionar el tipo de verificacin que se desea hacer, ya sea en periodo esttico, o para demanda constante de flujo; o en periodo extendido o para demanda variada.

Una vez que esta red haya sido verificada por el programa, ste nos proporciona un listado de la informacin obtenida del anlisis, permitindonos saber si existen fallas en la red, obteniendo resultados de clculos hidrulicos necesarios para el diseo, o informndonos que la red funciona bien y no tiene fallas en su sistema.

Cuando se ha obtenido una corrida sin fallas, y que cumpla con todos los requerimientos del diseista, es cuando se puede pasar a utilizar y aprovechar las otras herramientas con que cuenta el programa.ESCENARIOS

El administrador de escenarios permite analizar un ilimitado nmero de Qu pasa si? dentro de un mismo modelo. El uso de escenarios que contienen alternativas, da un control preciso sobre los cambios en un modelo, eliminando la necesidad de volver a ingresar datos nuevamente. Y de esta forma poder realizar comparaciones entre diversos escenarios para finalmente elegir la mejor opcin. Todo esto se puede realizar de manera rpida y fcil.

El programa, nos permite realizar simulaciones de anlisis de demanda por incendio, simulaciones y verificaciones de distribucin de clorificacin y permanencia del fluido en la red, para todo lo cul, lo mas conveniente es utilizar otra opcin del programa, que son los editores de escenarios.

Estos editores de escenarios, nos permiten crear una copia de la red que ya tenemos verificada, y trabajar sobre esa copia, haciendo las modificaciones que consideremos necesarias, sin afectar o cambiar nuestra red original, es decir, nos permiten crear un archivo alterno de prueba y cambio de caractersticas.

El acceso a los editores de escenarios se encuentra en la barra de herramientas del programa, y nos lleva a una ventana de dilogo y cargado de informacin:

Scenario (Escenarios)

En esa ventana, se crea un nuevo escenario de trabajo, segn los aspectos y caractersticas de la red que deseemos modificar, cada uno de los aspectos a modificar se define dentro de la creacin de una alternativa nueva, es decir que un escenario trabaja en funcin a alternativas, y estas alternativas engloban todas las caractersticas de la red.Alternatives (Alternativas)

Las alternativas tienen su propio formato de edicin, y es all donde se introducen los cambios que se desea hacer a la red.

Una vez creadas y modificadas las alternativas, que ya han sido asignadas a un escenario nuevo, debe seleccionarse ste escenario en la barra de herramientas del programa, ingresando as a ese escenario de trabajo, y dejando sin tocar nuestra red original, permitindonos tener una base de comparacin e informacin.

Scenario Comparison (Comparacin de escenarios)El editor de escenarios, nos permite tambin hacer comparaciones entre dos de los diferentes escenarios creados, para poder observar las variaciones que se pueden presentar dependiendo de las modificaciones que hayan sido introducidas en la red:

Para hacer la comparacin, debe seleccionarse que elementos y que caractersticas de estos desean compararse:

Seleccin de elemento

Seleccin de caractersticaUna vez que creados los escenarios, se observa su mayor utilidad en el manejo de diferentes escenarios para el anlisis de demandas por incendio y asignacin de caractersticas de control de calidad del agua.Anlisis de demanda por incendiosPara el anlisis de demanda por incendio, se cuenta con una pestaa en los nudos, en la que se pueden definir las caractersticas y generalidades del incendio y los requerimientos mnimos de flujo para combatirlo.

Anlisis de calidad del AguaEl anlisis de Calidad del Agua, se hace en dos partes fundamentales; el Anlisis de Concentraciones de constituyentes en el agua, esto para hacer un controlo del nivel de dispersin de sustancias contaminantes en la red, o la verificacin de los niveles de cloracin necesarios para garantizar la potabilidad del agua; y en segundo trmino, la verificacin de tiempos de permanencia del agua en la red, para garantizar que en ningn elemento de la red se presente estancamiento, y como un control de velocidad de distribucin en la red.

Constituyentes - CloroPara el anlisis de constituyentes, el primer paso es la creacin de un nuevo escenario de trabajo, para permitir el manejo totalmente independiente de las variables involucradas en esta verificacin.

Como el manejo de escenarios ya es conocido, partiremos del punto en que este escenario est siendo definido:

Una vez creado el escenario para el anlisis de calidad del agua debe crearse la alternativa correspondiente, este paso es el ms importante pues al crear la alternativa se tiene acceso a las caractersticas del constituyente.

Seleccionada la alternativa a modificar, debe procederse a la edicin de esta, para definir el constituyente:

La edicin de las caractersticas del constituyente se hacen en la ventana de dialogo que se habilita al seleccionar la opcin de editar o crear constituyente:

Editando el constituyente, se tiene la siguiente ventana de dialogo:

El siguiente paso es la definicin del punto de partida para la cloracin, el cual es usualmente el tanque de almacenamiento de la red, esta asignacin se hace en la pestaa de caractersticas a modificar del tanque para la misma alternativa creada.

Una vez creadas y cargadas todas las modificaciones en la alternativa correspondiente, debe recordarse asignar esta nueva alternativa al escenario creado para anlisis de calidad del agua.

Hasta este punto el escenario ha sido completa y correctamente definido, Para su anlisis solo queda salir del administrador e escenarios y seleccionar en la pantalla principal el escenario creado:

Seleccionado el escenario, se procede al anlisis o Corrida de la red para las caractersticas de constituyentes. Para esto se accede a la ventana de dilogo de corrida, tomando en cuanta que debe seleccionarse en sta la opcin de periodo Extendido, y una vez marcado esto, habilitar la casilla de anlisis de calidad dela agua, y en sta marcar la opcin de Constituyentes:

Con esto el escenario ha sido analizado y corrido, si embargo para poder observar los resultados obtenidos de la corrida, debe crearse una codificacin de colores para las tuberas, que permita al diseista observar las variaciones de concentraciones a lo largo del da y ver as los rangos de funcionamiento del constituyente:

Si se tiene en cuenta que con una simple revisin nosotros no podramos decir con exactitud entre que rangos de variacin se puede encontrar la concentracin del fluido, aprovechamos una de las aplicaciones del programa, que permite al seleccionarla la autoasignacin de rangos de variacin y de parmetros de control en relacin a estos, para esto en la ventana de dilogo de la codificacin de colores se seleccionan las casillas de Inicializar y Clulo de Rangos:

Con esto, la red deber mostrar en la simulacin a lo largo del da las variaciones de concentraciones del constituyente asignado.

Y de acuerdo a la codificacin de color creada, se podr observar grficamente y en el transcurso del tiempo el cambio de color en los elementos de la red, segn la concentracin de cada uno vaya cambiando segn las condiciones que se hayan definido en la alternativa creada para este anlisis.

EJEMPLO

DATOSRED CERRADA

NudoCota (m)Demanda (m3/min)HIDROGRAMA

12365.80.031HORA%

22364.70.1220

32363.60.12710.15

42364.20.07820.15

52363.20.12030.20

62362.70.49040.25

72362.40.27850.50

82361.50.22960.75

92360.60.10171.00

1.56780.80

90.60

100.40

TuberaLongitud (m)110.40

160120.75

250130.80

380140.70

4130150.60

580160.35

680170.35

7130180.60

8130190.75

950201.00

1080210.80

1150220.60

1280230.35

13130240.15

14100

15100

ReservorioElevacin

R - 12337

BombaElevacinHead (m)Descarga (m3/min)

B - 12347501.567

TanqueElevacinBaseMnimoInicialMximoD

T - 1237723772377.22377.52380.5

PAGE 26Natalia Hassenteufel CamposGua WaterCAD

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