Por: FREDY N. ANGULO HERNANDEZ
Barranquilla, Mayo de !"#
La red de di$%ri&u'i(n de A'uedu'%o e$ el 'on)un%o de %u&er*a$ de$%inada$ al $u+ini$%ro en ru%a de aua -o%a&le a la$ iienda$ y de+/ de+/$$ e$%a e$%a&l &le' e'i+ i+ie ien% n%o$ o$ +uni +uni'i 'i-a -ale le$, $, -0&l -0&li' i'o$ o$ y -ri -riad ado$ o$.. E$%a$ rede$ -ar%en de lo$ %anque$ de al+a'ena+ien%o y1o , , /lula$ de 'on%rol, la$ /lula$ reuladora$ de -re$i(n, la$ en%o$a$, lo$ 2idran%e$, la$ a'o+e%ida$ do+i'iliaria$ y %odo$ lo$ de+/$ a''e$orio$ y e$%ru'%ura$ 'o+-le+en%aria$ ne'e$ario$ -ara la 'orre'%a o-era'i(n del del $i$% $i$%e+ e+a. a.
La red de di$%ri&u'i(n de A'uedu'%o $e -ueden 'la$i3i'ar $e0n el niel de 'o+-le)idad de la -o&la'i(n en lo$ $iuien%e$ rano$ de di/+e%ro$. CLASIFICACION CLASIFI CACION DE REDES REDES POR DIAMETRO DIAMETRO Y NIVEL NI VEL DE COMPLEJIDAD COMPLEJIDAD TIPO DE RED PRIMARIAS SECUNDARIAS MENORES
NIVEL DE COMPLEJIDAD ALTO
MEDIO ALTO
MEDIO Y BAJO
≥ 300mm
≥ 150mm
≥ 100mm
150 a 250 mm
62.5 a 100mm
50 a 75mm
150mm
62.5mm
50mm
Un -roye'%o de red de di$%ri&u'i(n de a'uedu'%o de&e 'u+-lir 'on lo$ $iu $iuie ien% n%e$ e$ requ requi$ i$i%i%o$ o$ &/$i &/$i'o 'o$: $: ". 4an%idad y 'alidad . 4o+&a%ir in'endio$ #. 4on$iderar o%ro$ U$o$ Un -roye'%o de red de di$%ri&u'i(n de a'uedu'%o de&e in'luir 'o+o +*ni +*ni+o +o la$ la$ $iu $iuie ien% n%e$ e$ a'%i a'%ii ida dade de$: $: ". De3ini'i(n de 4audale$ . De%er+ina'i(n del Per*+e%ro 5ani%ario, /rea$ de 5eri'io y e6-an$i(n #. Zona$ o -i$o$ de -re$i(n.
Un -roye'%o de red de di$%ri&u'i(n de a'uedu'%o de&e in'luir 'o+o +*ni +*ni+o +o la$ la$ $iu $iuie ien% n%e$ e$ a'%i a'%ii ida dade de$: $: 7. 8anq 8anque$ ue$ 9. Rede$ e6i$%en%e$ . 8ra;ado de Rede$ -ri+aria$ y $e'undaria$. $e'undaria$. <. Di+en$iona+ien%o Di+en$iona+ien%o de 'ada %ra+o %ra+o de la red. =. Modela'i(n de red e6i$%en%e >. Equi-o$ -ara 3un'iona+ien%o y o-era'i(n. "!. E%a-a$ de e)e'u'i(n del -roye'%o. "". E$-e'i3i'a'ione$ %?'ni'a$ de +a%eriale$ y o&ra$. ". 4o$%o$ de Di$e@o y 4on$%ru''i(n. "#. n$%ru+en%a'i(n, +edi'i(n, 'ali&ra'i(n, +oni%oreo y 'on%rol.
PERIODO DE DISEÑO ECONÓMICO
VIDA PROBABLE DE ESTRUCTURA Y EQUIPOS Es t ruc tura y Equipo Vida Util (años ) Es t aciones de Bombeo 10 - 15 Poz os Profundos 10 - 30 Planta de Tratamiento 20 - 30 Tubería de Acueduc t o 20 - 30 Repres as y túneles 50 - 100 Ac ometidas 10 - 20 Estr structu cturas y ed edificio cios de de hormigón y me metal tal 30 - 50 Es t ruc tura y edific ios en ladrillo 30 Vehíc ulo 5 Muebles y ens eres . 10
PERIODO DE DISEÑO ECONÓMICO Según el RAS
CAPTACION, CAPTACION, ADUCCION Y CONDUCCION Nivel de Periodo de Diseño (años) Comple mplejijiddad Agu Agua Supe Superficial icial Agu Agua Sub Subte terrranea Bajo 15 15 Medio 20 15 Medio Alto 25 20 A lt o 30 25
PERIODO DE DISEÑO ECONÓMICO Según el RAS
RED MATRIZ MATRIZ Nivel de RED MATRIZ Complejid omplejidaad Perio Periodo do de Dise is eño (año ñoss ) Medio Alto A lt o
25 30
PERIODO DE DISEÑO ECONÓMICO Según el RAS
RED SECUNDARIA
Nivel de RED SECUNDARIA Com le idad Per Periodo de Diseñ seño años Bajo y Medio 15 Medio Alto 20 A lt o 25
PERIODO DE DISEÑO ECONÓMICO Según el RAS
RED MENOR Nivel de Compl mplejidad Medio Medio Alto y Alto
RED MENOR Per Periodo de Diseñ seño (años) 20 Tiempo esperado para alcanzar la población de saturación
PERIODO DE DISEÑO ECONÓMICO Según el RAS
ALMACENAMIENTO Y COMPENSACION
Nivel de Bajo Medio Medio Alto y A lt o
ALMACENAMIENTO 20 25 30
DETERMINACIÓN DE LA DOTACION DOTACION Dotación Dotación Neta: La do%a'i(n ne%a 'orre$-onde a la 'an%idad +*ni+a de
aua requerida -ara $a%i$3a'er la$ ne'e$idade$ &/$i'a$ de un 2a&i%an%e $in 'on$iderar la$ -?rdida$ que o'urran en el $i$%e+a de a'uedu'%o. La do%a'i(n ne%a de-ende del niel de 'o+-le)idad del $i$%e+a y $u$ alore$ +/6i+o $e e$%a&le'en de a'uerdo 'on la %a&la $iuien%e:
En lo -o$i&le La Do%a'i(n Ne%a de&e &a$ar$e en +edi'ione$, $in e+&a e+&arro o,, -ued -uedee e$%i e$%i+a +arr$e $e0 $e0n: n: Rei Rei$% $%ro ro$$ 2i$% 2i$%(r (ri' i'o$ o$ , $ie+-re que e6i$%an da%o$ 2i$%( i$%(rri'o$ i'o$ 'on3 'on3ia ia&&le$ le$ -ara ara el +uni +uni'i 'i-i -ioo. 4o+-ara'i(n 'on -o&la'ione$ $i+ilare$ , en el 'a$o de que no e6i$%an da%o$ en el +uni'i-io -ara el di$e@o de un nueo $i$%e+a de a'uedu'%o o la a+-lia'i(n del $i$% $i$%e+ e+aa de a'u a'uedu' edu'%%o e6i$ e6i$%e %en% n%e. e.
DETERMINACIÓN DE LA DOTACION DOTACION La do%a'i(n ne%a -uede e$%a&le'er$e de a'uerdo 'on lo$ da%o$ del -re$%ador del $eri'io -ara lo 'ual $e e+-lear*a do%a'i(n 1 5u$'ri-%or en %odo 'a$o $i la in3or+a'i(n no e$%/ di$-oni&le $e -ueden 'on$iderar do%a'ione$ +/6i+ 6i+a$ $e0n la $iuien%e %a&la:
Para -ro-($i%o$ de la %a&la an%erior $e 'on$idera 'o+o 'li+a '/lido aquella ;ona del %erri%orio na'ional que $e en'uen%re -or de&a)o de "!!! +.$.n.+.
DOTACION NETA SEGÚN USO DEL AGUA En la ealua'i(n de la$ do%a'ione$ ne%a$ de aua de&e 'on$iderar lo$ di3eren%e$ u$o$ de aua que e6i$%an en el +uni'i-io: re$iden'ial, 'o+er'ial, indu$%rial, in$%i%u'ional, 3ine$ -0&li'o$, e$'uela$ y u$o$ en ;ona$ rurale$ ane6a$ al +uni'i-io. En aquello$ $i$%e+a$ de a'uedu'%o donde lo$ 'on$u+o$ del u$o re$iden'ial re-re$en%en +/$ del >!C del 'on$u+o %o%al de aua -o%a&le, el '/l'ulo de aua $e -uede reali;ar %eniendo en 'uen%a 0ni'a+en%e la do%a'i(n ne%a re$iden'ial $u+/ndole a ?$%a un -or'en%a)e que %ena en 'uen%a lo$ o%ro$ u$o$. Uso comercial:
DOTACION NETA SEGÚN USO DEL AGUA Uso Industrial:
Para %i-o$ e$-e'*3i'o$ de indu$%ria$ -uede u$ar$e la $iuien%e %a&la:
DOTACION NETA SEGÚN USO DEL AGUA Uso para fines públicos: 5e de&e 'on$iderar un -or'en%a)e adi'ional
de 2a$%a el #C -ara 3ine$ -0&li'o$ 'o+o lo$ $eri'io$ de a$eo, rieo de )ardine$ y -arque$ -0&li'o$, 3uen%e$ -0&li'a$ y de+/$ 4uando e$%a u$a$ aua -o%a&le. Para o%ro$ 'a$o$ $e re'o+ienda la $iuien%e %a&la:
Uso Escolar:
DOTACION NETA SEGÚN USO DEL AGUA Uso Institucional:
DETERMINACIÓN DE LA DOTACION BRUTA Dota Dotaci ción ón Brut Bruta, a, La do%a'i(n &ru%a $e de%er+ina $e0n la
$iuie $iuien%e n%e e'ua'i e'ua'i(n: (n:
d bruta
=
d neta 1 − I perdidas
El -or'en%a)e de -?rdida$ %?'ni'a$ -ara de%er+inar la do%a'i(n &ru%a no de&e $er $u-erior al 9C -ara %odo$ lo$ niele$ de 'o+-le)idad. -?rdida$ a la a+-lia'i(n o e6-an$i(n de 'ualquier 'o+-onen%e del $i$%e+a de a&a$%e'i+ien%o 'uando el AN4 $ea $u-erior a di'2o$ l*+i%e$.
CALCULO DE LA DEMANDA 4on el 3in de di$e@ar la$ e$%ru'%ura$ del a'uedu'%o, e$ ne'e$ario 'al'ular el 'audal a-ro-iado, el 'ual de&e 'o+&inar la$ ne'e$idade$ de la -o&la'i(n de di$e@o y lo$ 'o$%o$ de la 'on$%ru''i(n de una a'uedu'%o -ara un 'audal e6'e$io. 5e %ra&a)a 'on %re$ %i-o$ de 'audale$: Caudal medio diario : : El 'audal +edio diario, +d, e$ el 'audal +edio 'al'ulado -ara la -o&la'i(n -roye'%ada 'on $u$ a)u$%e$ %eniendo en 'uen%a la do%a'i(n &ru%a a$inada. 4orre$-onde al 'al' 'al'ul ular ar$e $e +edi edian%e an%e la $iu $iuie ien% n%ee e'ua e'ua'i 'i(n (n::
Qmd ( lsp ) =
p ⋅ d bruta 86400
Donde: +d: en l-$ -: -o&la'i(n en 2a&. d &ru%a : do%a'i(n &ru%a en l12a&.1d
CALCULO DE LA DEMANDA Caudal máximo diario , MD, 'orre$-onde al 'on$u+o +/6i+o
rei$%rado duran%e 7 2ora$ duran%e un -er*odo de un a@o. 5e 'al'ula +ul%i-li'ando el 'audal +edio diario -or el 'oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+ 6i+o diario, ":
Q MD
=
Qmd ⋅ k 1
Donde: MD: 4audal 4audal +/6i+o +/6i+o diario diario en l-$ +d : 4audal +edio diario en l-$ " : 4oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+o diario.
El 'oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+o diario, ", $e o&%iene de la rela'i(n en%re el +ayor 'on$u+o diario y el 'on$u+o +edio diario, u%ili;ando lo$ da%o$ rei$%rado$ en un -er*odo +*ni+o de un a@o. En 'a$o de $i$%e+a$ nueo$, el alor del 'oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+o diario, ", $er/ ".#!.
CALCULO DE LA DEMANDA Caud Caudal al máxi máximo mo hora horari rio: o: El 'audal +/6i+o 2orario, MH,
'orre$-onde al 'on$u+o +/6i+o rei$%rado duran%e una 2ora en un -er*odo de un a@o $in %ener en 'uen%a el 'audal de in'endio. 5e 'al'ula 'o+o el 'audal +/6i+o diario +ul%i-li'ado -or el 'oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+o 2orario, , $e0n la $iuien%e e'ua'i(n:
Q MH
=
Q MD ⋅ k 2
MD: 4audal +/6i+o diario en l-$ : 4oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+o 2orario.
En el 'a$o de $i$%e+a$ de a'uedu'%o$ nueo$, el 'oe3i'ien%e de 'on$u+o +/6i+o 2orario 'on rela'i(n al 'on$u+o +/6i+o diario, , 'orre$-onde a un alor 'o+-rendido en%re ".# y ".< de a'uerdo 'on la$ 'ara'% 'ara'%er* er*$%i $%i'a$ 'a$ lo'ale lo'ale$. $.
CAUDAL DE INCENDIOS De+anda +*ni+a 'on%ra in'endio$ -ara el niel de 'o+-le)idad del $i$%e+a &a)o y +edio: • La ne'e$idad de -ro%e''i(n $e0n 'ri%erio del 'on$ul%or. • Lo$ 2idran%e$ $e in$%alar/n -re3eri&le+en%e en la$ %u&er*a$ +a%ri'e$. • 4a-a'idad -ara 'ondu'ir y de$'arar al +eno$ 9 L1$.
De+anda +*ni+a 'on%ra in'endio$ -ara el niel de 'o+-le)idad del $i$%e+a &a)o y +edio: DEMANDA MINIMA CONTRA INCENDIO PARA N.C. MEDIO ALTO Y ALTO POBLACION POBLACION !M)'+ !M)' + (' 8a)a%'+# 8a)a%'+# DENSIDAD I%&'%() *+
,-'
*&-a%
20
! 20 " 60#
! 60 " 100#
$ 100
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1 )(a%' 1 )(a%' 2 )(a%' 2 )(a%' ! 5 + #
! 5 + #
! 5 + #
! 10 + #
CURV CUR VAS DE CONS CONSUMO UMO Curvas promedio de variaciones horarias de consumo de los días hábiles de la semana en la ciudad de Cartagena de Indias. 11000 10000 9000 ) H / 3 ( L A D U A C
8000
LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES
6000 5000 4000 3000 2000
0 0 . 0 0 . 0
0 0 . 0 3 . 1
0 0 . 0 0 . 3
0 0 . 0 3 . 4
0 0 . 0 0 . 6
0 0 . 0 3 . 7
0 0 . 0 0 . 9
0 0 . 0 3 . 0 1
0 0 . 0 0 . 2 1
0 0 . 0 3 . 3 1
HORA
0 0 . 0 0 . 5 1
0 0 . 0 3 . 6 1
0 0 . 0 0 . 8 1
0 0 . 0 3 . 9 1
0 0 . 0 0 . 1 2
0 0 . 0 3 . 2 2
CURV CUR VAS DE CONS CONSUMO UMO Curvas promedio de variaciones horarias de consumo de los días sábado en la ciudad de Cartagena de Indias. 11000 10000 9000 ) H / 3 ( L A D U A C
8000 SÁBADO
6000 5000 4000 3000 2000
0 0 . 0 0 . 0
0 0 . 0 3 . 1
0 0 . 0 0 . 3
0 0 . 0 3 . 4
0 0 . 0 0 . 6
0 0 . 0 3 . 7
0 0 . 0 0 . 9
0 0 . 0 3 . 0 1
0 0 . 0 0 . 2 1
0 0 . 0 3 . 3 1
HORA
0 0 . 0 0 . 5 1
0 0 . 0 3 . 6 1
0 0 . 0 0 . 8 1
0 0 . 0 3 . 9 1
0 0 . 0 0 . 1 2
0 0 . 0 3 . 2 2
CURV CUR VAS DE CONS CONSUMO UMO Curvas promedio de variaciones horarias de consumo de los días Domingos y festivos en la ciudad de Cartagena de Indias. 11000 10000 9000 ) H / 3 M ( L A D U A C
8000 7000 FESTIVO
6000 5000 4000 3000 2000
0 0 . 0 0 . 0
0 0 . 0 3 . 1
0 0 . 0 0 . 3
0 0 . 0 3 . 4
0 0 . 0 0 . 6
0 0 . 0 3 . 7
0 0 . 0 0 . 9
0 0 . 0 3 . 0 1
0 0 . 0 0 . 2 1
0 0 . 0 3 . 3 1
HORA
0 0 . 0 0 . 5 1
0 0 . 0 3 . 6 1
0 0 . 0 0 . 8 1
0 0 . 0 3 . 9 1
0 0 . 0 0 . 1 2
0 0 . 0 3 . 2 2
CURV CUR VAS DE CONS CONSUMO UMO Curvas promedio de variaciones horarias de consumo de todos los días de la semana en la ciudad de Cartagena de Indias. 11000 10000 9000 ) H / 3 M L A D U A C
DOMINGO LUNES MARTES
8000 7000
JUEVES VIERNES SÁBADO FESTIVO
6000 5000 4000 3000 2000
0 0 . 0 0 . 0
0 0 . 0 3 . 1
0 0 . 0 0 . 3
0 0 . 0 3 . 4
0 0 . 0 0 . 6
0 0 . 0 3 . 7
0 0 . 0 0 . 9
0 0 . 0 3 . 0 1
0 0 . 0 0 . 2 1
0 0 . 0 3 . 3 1
HORA
0 0 . 0 0 . 5 1
0 0 . 0 3 . 6 1
0 0 . 0 0 . 8 1
0 0 . 0 3 . 9 1
0 0 . 0 0 . 1 2
0 0 . 0 3 . 2 2
DISEÑO DE REDES Redes de Dist Redes Distri ribu buci ción ón : e$ el 'on)un%o de %u&er*a$ ur&ana$ en'arada$ de $u+ini$%rar el aua a lo$ di3eren%e$ -redio$ de la lo'alidad. ipo de Redes : :
Rede$ Pri+aria$, +a%ri'e$ ( -rin'i-ale$ dI"J K #!!++ Rede$ $e'undaria$, de di$%ri&u'i(n ( de relleno d"J Confi!uración de las Redes : :
Ra+i3i'ada$ Malla$
DISEÑO DE REDES Malla$
DISEÑO DE REDES Recomendaciones sobre el traza razad do de la red de distribución 1. Las tuberías tuberías de la red red matriz matriz deben deben ubicarse ubicarse cerca de los los grand grandes es consumi consumidore doress y de las áreas de mayores consumos específicos buscando, además, optimizar las longitudes de las tuberías. 2. Deben Deben anali analizar zarse se las redes redes menores menores exist existen entes tes evalu evaluand andoo sus necesid necesidade adess de refuerzo y ubicar en las redes matrices los nodos de caudal y presión necesarios y futuras interconexiones. interconexiones. 3. Debe evitarse evitarse ubicar ubicar las las tuberí tuberías as en en calle calless que que ya ya tengan tengan implantad implantadas as tuberías tuberías de acueducto de diámetros mayores. 4. Deben utilizarse al máximo las áreas úblicas evitando ad uisiciones o expropiaciones expropiaciones de terrenos particulares. 5. Para Para tube tubería ríass nuevas nuevas con con diámet diámetro ross mayo mayore ress a 300 mm (12 (12 pulg pulgad adas as), ), debe debenn evitarse vías públicas con tráfico intenso y con dificultad de manejo de tráfico durante la ejecución de las obras. 6. Debe Debenn evit evitar arse se inte interf rfer eren enci cias as prin princi cipa palm lmen ente te con con estr estruc uctu tura rass mayor mayores es u otro otross servicios, y aquellas cuya relocalización sea costosa o presente dificultades técnicas importantes. 7. Deben Deben evit evitars arsee rutas rutas junto junto a quebr quebrad adas as o cañada cañadass en donde donde norm normalm almen ente te exist existee concentración de servicios de aguas lluvias y alcantarillado, así como la ocurrencia de suelos aluviales y nivel freático elevado.
DISEÑO DE REDES Recomendaciones sobre el trazado de la red de distribución (Cont.) 8. Deb Deben busca scarse rse ruta rutass con con top topogra ografí fíaa sua suave, ve, evit vitand ando pieza iezass espe speciale ialess y accesorios. 9. Deben Deben minimiz minimizarse arse los desvíos desvíos e interru interrupcion pciones es del del tráfico tráfico durante durante la ejecuc ejecución ión de la obra. 10.D 10.Deb ebee dism dismin inui uirs rsee la cant cantid idaad de rotu rotura ra y la reco recons nstr truc ucci ción ón de pavi pavime menntos, tos, seleccionando hasta donde sea posible zonas verdes y sin pavimentar. . n to os os os casos a oca zac n e as re es es matr ces nuevas epen er esencialmente de las tuberías matrices existentes, tratando de aprovechar al máximo la prolongación de ellas y la integración de las mismas. 12.Deben disponerse las tuberías de mayor diámetro formando una red enmallada sin puntos aislados teniendo en cuenta los sistemas separados para control de presión y la zonificación de las áreas de consumo. 13.Debe hacerse un análisis de los servicios existentes en la zona y una consulta con las diferentes entidades públicas, con el fin de localizar los servicios existentes o proy proyeecta ctados dos para para red reducir ucir al mín mínimo imo las las inte interf rfer ereencia nciass duran rante el perí períoodo de construcción.
DISEÑO DE REDES Recomendaciones sobre el trazado de la red de distribución (Cont.) Además de lo anterior, deben seguirse las siguientes recomendaciones: 1. Las áreas áreas de de mayor mayor consumo consumo deben deben servirse servirse de los conductos conductos principale principales. s. 2. Las Las área áreass de menor menor consu consumo mo deben deben servir servirse se de los condu conduct ctos os secun secunda dario rios, s, formando en lo posible redes enmalladas. 3. Se acep ceptan tan tram tramoos secu secunndario arioss abie abiert rtoos sie siempre mpre y cua cuando termi erminnen en conexiones domiciliarias o en tapones provistos de válvula de purga, que sirvan para la limpieza de la tubería o para expansiones futuras del sistema. 4. No debe debenn proyect proyectars arsee redes redes de distri distribuc bución ión en en las zonas zonas de de poblac población ión dent dentro ro del perímetro urbano cuya densidad sea menor que 30 habitantes por hectárea, a menos que sean identificadas y justificadas como zonas de desarrollo urbano, con base en la tendencia de crecimiento de la vivienda del municipio o en planes masivos dentro del perímetro urbano, y que su costo no encarezca desproporcionadamente el sistema en razón de sus características y ubicación. 5. No debe eben proy royectar ctarse se rede redess de dist istrib ribución ción en aqu aquella ellass zon zonas que sea sean inundables periódicamente por el mar o por las crecientes de ríos, salvo cuando sea imprescindible ubicar algún conducto principal por zonas de tales características.
DISEÑO DISE ÑO DE DE REDES REDES - Parám Parámetros etros de Diseño Diseño Período de diseño: El período de diseño de las redes de distribución de agua potable es función del nivel de complejidad del sistema. sist ema. Para los niveles medio alto y alto de complejidad en los cuales pueden existir redes menores de distribución, el período de diseño debe corresponder al tiempo esperado para alcanzar la población de saturación. Caudal de diseño: El caudal de diseño depende del nivel de complejidad sistema, tal como se discrimina a continuación : 1. Para el nivel bajo de complejidad, el caudal de diseño será el caudal . 2. Para los niveles medio y medio alto de complejidad, el caudal de diseño debe ser el caudal máximo horario (QMH) o el caudal medio diario (Qmd) más el caudal de incendio, el que resulte mayor de cualquiera de los dos. 3. Para el nivel alto de complejidad, el caudal de diseño debe ser el caudal máximo horario (QMH).
DISEÑO DISE ÑO DE DE REDES REDES - Parám Parámetros etros de Diseño Diseño Presiones en la red de distribución El diseño de la red debe considerar delimitación de zonas de presión. Deben tenerse en cuenta los siguientes requerimientos para las presiones: Presiones mínimas en la red
La presión mínima en la red depende del nivel de complejidad del sistema, tal como se especifica a continuación: res ones m n mas en a re
e
s r uc n
Nivel de complejidad
Presión mínima (kPa)
Presión mínima (metros)
98.1
10
Medio
147.2
15
Medio alto
147.2
15
Alto
196.2
20
Bajo
Estas presiones mínimas deben cumplirse cuando por la red de distribución esté circulando el caudal de diseño.
DISEÑO DISE ÑO DE DE REDES REDES - Parám Parámetros etros de Diseño Diseño Presione ones máxima imas en la red menor de dis distribuc bución: ón: La presión máxima para todos los niveles de complejidad del sistema, debe ser de 490.5 kPa (50 mca). La presión máxima corresponde a los niveles estáticos, cuando no circula agua en la red y está está actua actuand ndoo la máxi máxima ma cabez cabezaa prod produc ucid idaa por por los los tanq tanque uess ó el bombeo. La presión máxima no debe superar la presión de trabajo máxima de las redes de distribución, establecidas en las normas técnicas correspondientes a cada . Diámetros de las tuberías en la red de distribución •Diámetros mínimos en la red matriz Para aquellos casos de los niveles bajo y medio de complejidad en los cuales exista una red matriz y para los niveles medio alto y alto de complejidad, los complejidad, los diámetros mínimos para la red matriz se describen en la tabla siguiente:
DISEÑO DISE ÑO DE DE REDES REDES - Parám Parámetros etros de Diseño Diseño TABLA B.7.5
Diámetros mínimos de la red matriz Nivel de complejidad de sistema B aj o Medio Medio alto Alto
Diámetro mínimo 64 mm (2.5 pulgadas) 100 mm (4 pulgadas) 100 mm (4 pulgadas) S e gú n d i s e ño
TABLA B.7.6
Diámetros mínimos de la red menor de distribución Nivel de complejidad Bajo Medio Medio alto Alto
Diámetro mínimo 38.1 mm 50.0 mm 100 mm 63.5 mm 150 mm 75 mm
(1.5 pulgadas) (2.0 pulgadas) (4 pulgadas). (2 ½ pulga) (6 pulgadas) (3 pulgadas)
Zona comercial e industrial Zona residencial Zona comercial e industrial Zona residencial residencial
DISEÑO DISE ÑO DE DE REDES REDES - Parám Parámetros etros de Diseño Diseño Diáme iámetr tros os admis dmisib ible less para para la red de dist distri ribu buci ción ón:: En la tabla siguiente se establecen los diámetros que pueden ser utilizados para el diseño y/o la construcción de una red de distribución. TABLA B.7.7
Diámetros nominales admisibles para las tuberías de una red de distribución Milímetros 38.1 50.0 63.5 75.0
Pulgadas 1.5 2 2.5 3
1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00 5 50 6 00 6 75 7 00 8 25 10 0 0 11 2 5
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 28 33 40 45
DISEÑO DISE ÑO DE DE REDES REDES - Parám Parámetros etros de Diseño Diseño Diámetros para el cálculo hidráulico de la red •Los cálculos hidráulicos de la red de distribución deben hacerse con los diámetros reales internos de las tuberías y materiales escogidos. •Los diseños y la construcción se presentan con los diámetros nominales ya relacionados.. Diámet Diám etro ro de hidr hidran ante tess Los diámetros mínimos de los hidrantes contra incendios, colocados en la red de distribución de agua potable, dependen del del nivel de complejidad del sistema, tal como se especifica a continuación: 1. Para los niveles bajo y medio de complejidad, el diámetro mínimo de los hidrantes será de 75 mm (3 pulgadas). 2. Para los niveles medio alto y alto de complejidad, los diámetros mínimos de los hidrantes serán de 100 mm (4 pulgadas), para sectores comerciales e industriales, o zonas residenciales con alta dens densid idad ad.. Para Para las las zona zonass resi reside denc ncia iale less con con dens densid idad ades es baja bajas, s, el diámetro mínimo de los hidrantes hidrantes debe ser de 75 mm (3 pulgadas).
REDES DE DISTRIBUCION
PERIODOS DE DISEÑO (años)
REDES DE DISTRIBUCION
CAUDAL DE DISEÑO
El 'audal de di$e@o -ara %odo$ lo$ niele$ de 'o+-le)idad del $i$%e+a $er/ el 'audal +/6i+o 2orario MH.
REDES DE DISTRIBUCION
CALIDAD DE AGUA EN LA RED
A$eurar de$de la e%a-a de di$e@o, que el aua di$%ri&uida 'u+-le, en %oda la red de di$%ri&u'i(n 'on lo e$%a&le'ido en el De're%o "9<9 de !!<.
REDES DE DISTRIBUCION
DESVIACIONES ANGULARES DE LAS TUBERIAS EN LA RED DE DISTRIB DISTRIBUCION D ISTRIBUCION UCION
REDES DE DISTRIBUCION
MATERIAL MA MATERIALE TERIALES ES S PARA PARA LAS TUBERÍ TUBERÍAS AS DE LA RED DE DISTRIB DISTRIBUCIÓN UCIÓN ". 4on're%o 'on 'ilindro de a'ero 44A. . Hierro d0'%il HD. #. Hierro 3undido HF. 7. Poliinilo Poliinilo de 'loruro P4. 9. Poliinilo de 'loruro orien%ado P4O. . Poli-ro-ileno PP. <. Poli?$%er re3or;ado 'on 3i&ra de idrio GRP. =. Polie%ileno de al%a den$idad PEAD. >. A'ero A4, -ara lo$ 'ru'e$, -a$o$ eleado$ y e+-al+e$ -reia+en%e a-ro&ado$ -or la -er$ona -re$%adora -re$%adora del $eri'io.
REDES DE DISTRIBUCION
PRESIONES ((m.c.a m.c.a m.c.a)) PRESION ( m.c.a.) %am &a NIVEL DE COMPLEJIDA D Ba<* = M'() M'()* *
M'()* A* A * = A*
M:%) ma
10 15
I%4 ')*
+ &a M9; ) ma
S-' ) *
> !10?# !10?# @ !5?# 13.5 !10?# 12.0 !5?#
50
55 !10?# 60 !5?#
REDES DE DISTRIBUCION
DIAMETROS MINIMOS MINIMOS RED RED MATRIZ MATRIZ
REDES DE DISTRIBUCION
DIAMETROS MINIMOS EN LAS REDES MENORES DE DISTRIB DISTRIBUCION UCION
REDES DE DISTRIBUCION
DIAMETROS MINIMOS IDRANTES
REDES DE DISTRIBUCION
D!s"a#c!as M$#!mas a R%& A'ca#"a!''a&o Sa#!"a!o o Com!#a&o (m)
REDES DE DISTRIBUCION
D!s"a#c!as M$#!mas a R%& A'ca#"a!''a&o P'*+!a' (m)
REDES DE DISTRIBUCION
D!s" D! s"a# a#c! c!as as M$#!mas M$#! M$ #!ma mass a R%& R%& T%',-o T T%',-o#os %',-o#os #os D!s"a#c!as T%',-o#os E#%/$a 0 Gas Gas (m (m) (m) E#%/$a
REDES DE DISTRIBUCION
Po-*#&!&a&%s Po-*#&!&a&%s M$#!mas M$#!mas 0 M12!mas (m) PROFUNDIDAD ( m ) MINIMA NIV EL DE COMPLEJIDA D
M:%) ma
TODOS
1.0
I%4' .) *. $ 0.60 !R',-)'.'
2.*1'&&)B% 2.*1'&&)B% '+2'&)a0'+# '+2'&)a0' +#
MA IMA M9;) ma
S-2' .) *.
1.5
!R',-)'.' a2.*3a&)B% a2.*3a&)B% ESP#
ANALISIS DE REDES CERRADAS DE TUBERIAS PRINCIPIOS FUNDAMENTALES Contn!"#" en $# %e" Qe1
QD3 4
3
2
1
QD4 5
Qe5
m
(1)
n
∑Q ∑Q e =
D
i =1
8
7
6
9
11 16
12
13
14
15
17
18
19
20
QD15
NT ij −
=
Di =
/!e $$e-#n #$ no"o
j =1
Con(e%*#+,n "e ene%-.# ent%e no"o(
H j − H i
Contn!"#" en e$ no"o
QD20
QD17
Qe16
i =1
10
QD13
QD11
∑ k
m
vij2 2g
n& ' no"o(
Con(e%*#+,n "e ene%-.# en e$ +%+!to NT 'i
+
h f
(3)
NT 'i
∑h ∑h fij +
j =1
mij =
j =1
0
(4) NT& ' t!)o( "e$ +%+!to
ANALISIS DE REDES CERRADAS DE TUBERIAS
METODOS DE CALCULO HARDY-CROSS: Con corrección de cabezas y caudales HARDY-CROSS: METODO DE NEWTON-RAPHSON METODO TEORIA LINEAL
• • • •
Los más antiguos son más sencillos s encillos en términos matemáticos, pero requieren un mayor número de iteraciones para la resolución de la red.
METODO DE LA TEORIA LINEAL
E(te to"o !e "e(#%%o$$#"o o% D oo"( COA C#%$e( ent%e 1970 1972 (e )#(# en $# $ne#$:#+,n "e $#( e+!#+one( "e ene%-.# en +#"# !n# "e $#( t!)e%.#( L# *e$o+"#" "e +on*e%-en+# no "een"e "e$ +#!"#$ n+#$ #(!"o
$o( +%+!to( en $# %e" (e tene& NTi
∑ j =1
Qij lij f ij 2 2 gAij d ij 2
+ ∑ k mij = 0
(1)
NTi
Esta ecuación puede ser expresada como:
∑ K Q ij
j =1
ij
2
=
0
(2)
METODO DE LA TEORIA LINEAL
∑ k
mij +
Don"e ;< e(t#%.# "en"# +oo&
K ij
=
f ij
lij d ij
2
2 gAij
(3)
E$ to"o "e teo%.# $ne#$ %oone&
h fij
+
∑
hmij
=
K ij' Qij
(4)
Don"e&
K ij'
=
k ij QOij
Sen"o Qoij e$ +#!"#$ e(t#"o en $# %e%# te%#+,n= o e$ +o%%e-"o "e $# te%#+,n %e*#
(5)
METODO DE LA TEORIA LINEAL Ree$#:#n"o 5 en 2& NTi
∑
NTi
'
k ij Qij
=
0
o
j =1
QOijK
+1
∑
'
k ij Qij
=
H B
j =1
=
QOijK
+
2
Q ijK
S en e$ +%+!to # !n# )o)#
> 746? Sen"o&
QOijK
+1
C#!"#$ # (!one% en $# te%#+,n ;@1
QOijK
C#!"#$ (!!e(to en $# te%#+,n ;
Q ijK
C#!"#$ +o%%e-"o en $# te%#+,n ;
METODO DE LA TEORIA LINEAL
S teneo( !n# %e" +!#$/!e%#&
A$+#n"o +ontn!"#" en $o( no"o(&
A$+#n"o +on(e%*#+,n "e ene%-.# en e$ +%+!to&
METODO DE LA TEORIA LINEAL
M#t%+#$ente&
Coo&
L!e-o +on B %e%e(ent#n"o # $o( +#!"#$e(&
APLICACIÓN METODO DE LA TEORIA LINEAL E
S!o(+,n n+#$ "e +#!"#$e( 100 $( #%# to"o( $o( t%#o(
APLICACIÓN METODO DE LA TEORIA LINEAL
APLICACIÓN METODO DE LA TEORIA LINEAL
APLICACIÓN METODO DE LA TEORIA LINEAL
APLICACIÓN METODO DE LA TEORIA LINEAL
APLICACIÓN METODO DE LA TEORIA LINEAL
"ectori#ación de Redes
%&
'rincipales %spectos %spectos
B& B&
N Nue(as ue(as tendencias en "ectori#ación
"ectori#ación de Redes Generalidades Dii Diidi dirr la red red de di$% di$%ri ri&u &u'i 'i(n (n en $e'% $e'%or ore$ e$ +/$ +/$ -eque@o$.
Zona$ Zona$ deli+i%ada$, deli+i%ada$, ai$lada$ ai$lada$ 2idr/uli' 2idr/uli'a+en%e a+en%e 'on una o o'a$ o'a$ en%rad en%rada$ a$ o $alida $alida$$ de $u+ini $u+ini$%r $%ro o
No a3e'%ar la 'alidad del $eri'io
4on%rol a e$'ala +/$ -eque@a aria&le$ de la red
Per+i%a Ma'ro +edir
"ectori#ación de Redes Objetivos •
Per+i%ir 'on%rolar el -ro&le+a del AN4 a una +enor e$'ala.
•
Per+i er+i%i%irr dia diano no$% $%i' i'ar ar la$ la$ -o$i -o$i&l &le$ e$ 'au$ 'au$a$ a$ en lo$ lo$ di3e di3ere ren% n%e$ e$ $e'% $e'%or ore$ e$..
•
den den%i%i3i3i'a 'arr 2a'i 2a'iaa dond dondee $e de&e de&enn 'on' 'on'en en%r %rar aran an lo$ lo$ +ayo +ayore re$$ e$3 e$3uer; uer;o$ o$..
•
Ealua luar r/-ida ida+en%e el re$ul%ado o i+i+-a'%o de la$ a''ion ione$ -ara redu' du'ir AN4
aria&le$ de red de a'uedu'%o • 4ono'i+ien%o de la$ aria&le$ • Ba$e$ -ara 'on%rol de di$%ri&u'i(n 4audale$ y Pre$ione$ • Ela&orara $e'%ore$ (-%i+o$ de -re$i(n • Me)orar la 'alidad del $eri'io $eri'io 4on%inuidad y 4alidad • E$%ru'%urar el -lan o-era%io de ra'iona+ien%o -ara 'on%rol de e+eren'ia • Ela&ora'i(n dire''ionada de -lane$ de renoa'i(n de rede$ • Reali;ar un +e)or an/li$i$ de lo$ a$-e'%o$ 'o+er'ial.
"ectori#ación de Redes Macro sectorización 5e
a&a$%e'en de la$ Red +a%ri; y dire'%a+en%e de %anque$ de di$%ri&u'i(n.
on u a&onado$ Per+i%e
e
e
a-ro6 +a a
+ y
.
anali;ar -er+anen%e+en%e lo$ 'audale$ que en%ran y $al ale en en un $u&' &'o on) n)u un%o de la red de di$%ri&u'i(n.
"ectori#ación de Redes Micro sectorización
4on$ 4on$i$ i$%e %e en 2a 2a'e 'err $e $e''%o %orre$ +a$ +a$ -equ -eque e@o @o$, $, +i'ro$e'%ore$ de ! + de loni%ud a-ro6i+ada+en%e.
4ada $e'%ori; $e'%ori;a'i( a'i(n n +a'ro +a'ro e$% e$%/ / 'on 'on3or 3or+ada +ada -or ari ario$ o$ $u $u&$e &$e'%o '%ore re$$ -ar -ara a di$+ di$+in inui uirr la la$$ /r /rea ea de e$%udio.
5e en3o'a en3o'a +a$ -un%ual donde e$%/n la$ -erdida$.
"ectori#ación de Redes Criterios Básicos
Zo Zona$ que ali+en%a'i(n ai$la+ien%o.
ya %ienen " en%rada o e$%a 'o+-ro&ado
de $u
;ona$ de al%a$ -re$ione$ Pi$o Pi $o$$ de -r -re$ e$i( i(n n e6 e6i$ i$%e %en% n%e$ e$ -ar -ara $e $e'% '%or ore$ e$ .
4on'en% 4on' en%ra ra'i 'i(n (n de dell %i %i-o -o de +a +a%er %eria iall de la la$ $ rede$.
;o ;ona$ 'on al%o 're'i+ien%o ulnera&ilidad al 3raude.
;ona$ 'on 'on ;ona$ 'on'en 'en%r %ra'i( a'i(n n de al%o 'on 'on$u+o $u+o 'o+er'ia 'o+e r'iall e ndu$% ndu$%rial. rial.
y
al%a
"ectori#ación de Redes Criterios Básicos
En lo posible que los sectores sectores hidráulicos coincidan con los sectores de facturación.
Hasta donde este el alcance configurar sectores hidráulicamente compensados
Lími Límite tess
de la red red co conn cu cuer erpo poss de ag agua ua,, ca caño ños, s, canales, vías principales
Topogra opografía, fía, cotas y niveles de terreno. Utilización al máximo de las válvulas existentes para separación de limite, válvula de 8” ( 200mm) en adelante se dejaran cerradas, las menoress se sustituyen por tapones. menore
"ectori#ación de Redes Pasos ".
Plan Planea ea'i 'i(n (n y e$% e$%ru ru'% '%ur ura' a'i( i(nn del del -la -lann de de $e' $e'%o %ori ri;a ;a'i 'i(n (n
.
eri3i'a'i(n en 'a+-o
#.
Pre$ele''i(n de de al al%erna%ia$
7.
Di$e@o de lo$ $e'%ore$
9.
Ma%eri eriali ali;a' ;a'i(n de la $e $e'%o '%ori;a ri;a'i 'i(n (n
.
A'% A'%ia'i a'i((n de de la ;ona ona $e'% e'%ori ori;ada ;ada
<.
+-l +-le+ e+en en%a %a'i 'i(n (n de de +?%o +?%odo do$$ de +ed +edi' i'i( i(nn de 'au 'auda dale le$$ y -re$ -re$i( i(nn -ara -ara 'ada $e'%ori;a'i(n. $e'%ori;a'i(n.
=.
Reula'i(n de -re$ione$
>.
4on% 4o n%ro roll -eri -eri(d (di' i'oo del del ren rendi di+i +ien en%o %o de de la la ;on ;onaa $e' $e'%o %ori ri;a ;ada da
"ectori#ación de Redes Planeación y estructuración
5ele''i(n del equi-o de %ra&a)o
Rei$i(n de -lano$ o-era%io$ e6i$%en%e$ -lano%e'a K i$.
5e de%er+ina 'o+o e$ la la di$%ri&u'i(n de la red.
A$o'ia'i(n de ;ona$ de 'on$u+o.
De%er+inar re'ur$o$ K e$%udio de al%erna%ia$.
-re$u-ue$%o
de
"ectori#ación de Redes erificaciones Verificaciones
en campo
Recorrido
personal operati(o, (erificación de la información existente de redes&
Comprobación
)erificación
'lan
de cierre de sectores&
de limites de sectores
pre(io de medición de presiones&
"ectori#ación de Redes Preselección de Preselección
alternativas
De acuerdo a los criterios de sectori#ación sectori#ación se selecciona cuales cuales (an a ser los limites de la
sectori#ación para *ue sea estudiado en el dise+o&
"ectori#ación de Redes Diseños
5e e$%ru'%ura el +odelo 2idr/uli'o 2 idr/uli'o $in $e'%ori;a'i(n.
Modela'i(n de lo$ $e'%ore$ -re$ele''ionado$ .
4ali&ra'i(n 4ali&ra'i(n del del +odelo +odelo de de la red.
De3inir la +a'ro +edi'i(n y $e lo a+eri%a $e e$%ru'%ura el 'on%rol de -re$ione$ en e$%a. $e rea ;an o$ - ano$ y -re$u-ue$ -re$u-ue$ o$ -ara a e e'u' n e a o ra.
"ectori#ación de Redes Materialización Instalación
de válvulas nuevas
Realización
de empalmes o interconexiones , instalación de tapones de aislamiento . circuitos Cerramiento de mallas o circuitos medidores, válvulas válvulas Instalación de macro medidores,
reguladoras y sostenedoras.
Operación de válvulas existentes que servirán de
limite para dejarlas cerradas, reparación o cambio de que presenten problemas. problemas.
"ectori#ación de Redes Activación de sectorización Cierres en la zona para verificar el aislamiento. Recorrido de los limites
Asociación
de usuarios de la sectorización.
Chequeo de presiones.
. +-re$i(n y De+ar'ar De+ar'ar en el -lano lo$ li+i%e$ que $e e$%a&le'ieron en el di$e@o .
Pre-a Pre-ara rarr 'o-ia$ 'o-ia$ de lo$ li+i%e li+i%e$$ -ara que la$ 'uadril 'uadrilla$ la$ de rei$i( rei$i(n n de+arquen lo$ u$uario$ que queden $in aua 'on el 'ierre del $e'%or .
De%er+inar la$ 'uadrilla$ o-era%ia$ que in%erendr/n en la rei$i(n .
E6-li E6-li'a 'arr a la$ la$ 'uad 'uadri rilla lla$$ el -ro' -ro'ed edi+ i+ien ien%o %o de re'o re'o-il -ila' a'i(n i(n de la in3or+a'i(n y el dilien'ia+ien%o de lo$ re-or%e$ de %ra&a)o. %ra&a)o.
De a'uerdo al re'ur$o 2u+ano di$-oni&le y la +ani%ud del $e'%or ,$e e$%a&le el %ie+-o de 'ierre del $e'%or. $e'%or.
"ectori#ación de Redes Activación de sectorización n3or+a'i n3or+a'i(n (n
a la 'o+unid 'o+unidad ad a3e'%ada a3e'%ada +edian%e +edian%e -ren$a y radio de la -rora+a'i(n -rora+a'i(n del 'ierre.
4ierre y eri3i'a'i(n del li+i%e.
42equeo de -re$ione$ del $e'%or.
A$o'i A$o'ia'i( a'i(n n de u$uari u$uario$ o$ de la $e'%or $e'%ori;a i;a'i( 'i(n, n, $i$%e+a%i a%i;a'i(n en el $i$%e+a 'o+er'ial i$erie$
Di&u)ar en Plano$ o en el G5 la $e'%ori;a'i(n
"ectori#ación de Redes Medición de Caudales
MAG=!!!
MAG!!!
"ectori#ación de Redes Regulación de Presiones Presiones • En el di dise seño ño se de dete term rmin inar aron on lo loss se sect ctor orees qu quee nece ne cesit sitab aban an co cont ntrol rol de pre presió siónn y se es esta tabl bleci ecier eron on cuales serian las presiones adecuadas para garantizar la calidad del servicio
Se realiza realiza la calibra calibració ciónn a la presión presión de contro controll del sector.
Se ve veri rifi ficca la pr pres esiión en lo loss pu punt ntos os cr crít ític icoos después del control de presión .
"ectori#ación de Redes Control del Rendimiento • 4on$i$%e en $eui uir y anali;ar -er+anen%e+en%e n%e lo$ 'audale$ que que en%ran y la 3a'%ura'i(n de la ;ona -ara de% de%er+inar el *ndi'e de aua no 'on%a&ili;ada.
• E$%udio de la$ -re$ione$ y 'audale$ en el $e'%or -ara a)u$%e$ en la di$%ri&u'i(n. di$%ri&u'i( n. • E$%udio del 'on$u+o de lo$ rande$ 'on$u+idore$. • +-le+en%ar a''ione$ %?'ni'a$ y 'o+er'iale$ en la$ que -re$en%an +ayor o-o -orr%unidad dad de re'u-era'i(n del del A Auua No 'on% on%a&i a&ili;a li;ada da
"ectori#ación de Redes Modelo Cartagena 8oda$ la$ %u&er*a$ que $alen de la -lan%a y lo$ %anque$ de di$%ri&u'i(n $e u%ili;an -ara la $e'% $e '%ori ori;a ;a'i( 'i(nn -r -rin' in'i-a i-all .
"ectori#ación de Redes
5e in$%alan in$%alan lo$ Pri+ero Pri+ero$$ Ma'ro ">>= Pri+ero$ Pri+ero$ $e'%ore $e'%ore$$ K !!! Finali;a Finali;a la $e'%ori;a'i( $e'%ori;a'i(nn -ri+aria -ri+aria !!# "! Ma'ro$e Ma'ro$e'%ore '%ore$$ en 8o%al 8o%al
8. Lo+a$
8u&. 5ur Orien%al
4on$ulado
8. Nari@o
Mon$erra%e
8u&. Bo$que
42ile
Bla$ de Le;o
A -ar%ir del !!# 5e 'on$%i%uye la $e'%ori;a'i(n $e'undaria
"> 5u&$e'%ore$
8. 4ar+elo 8. 4olina$
"ectori#ación de Redes Sectorización dinámica La sectorización dinámica es la forma más económica y con menos impacto en la distribución que permite el calculo del caudal mínimo nocturno, que es la piedra angular sobre la que se edificara cualquier cualq uier política política de reducción de ANC.
El valor valor del caudal caudal mínimo mínimo nocturn nocturnoo nos indica que está ocurriendo en la red y en las instalaciones privadas de los clientes. Al comparar con el caudal mín íniimo noct no ctuurn rnoo y la efic eficie ienc ncia ia de la red, red, es posible determinar que tipo de pérdidas se están produciendo, reales o aparentes.
"ectori#ación de Redes Dificultades
SECTORIZACIÓN ESTÁTICA 4/l'ulo$ -reio$ y • +odeli;a'i(n de la red. O&ra 'iil 'on eleada • iner$i(n -ara 'errar el $e'%or y de)ar una $ola en%rada. Pro&le+a$ de • e$%anqueidad. Di3i'ul%ad de 'on%rol de • -re$ione$ e i+-a'%o en la di$%ri&u'i(n. Laro %ie+-o de • i+-le+en%a'i(n 'on &a)a$ aran%*a$ de ?6i%o. •
Perdida del o&)e%io ini'ial.
"ectori#ación de Redes Entradas -: h
4ierre de /lula$ 3ron%era -rore$ia+en%e
2& 1
En(.o de
1: h
-er ura e -er /lula$ 3ron%era -rore$ia+en%e 4ierre au%o+/%i'o de /lula 2idr/uli'a
Re!istro del caudal m.nimo nocturno
A-er%ura au%o+/%i'a au%o+/%i'a de /lula 2idr/uli'a
teleman do
Caudal.met ro en b/0 pass
"ectori#ación de Redes EJEC EJ ECUC UCIÓ IÓN N DE LO LOS S MI MICR CROS OSEC ECTO TORE RES S
La microsectorización deja de ser un pro!ema si se uti!izan mecanismos de apertura " cierre# para pro$ocar una %nica entrada &ue a!imente !as zonas durante !os periodos de ajo consumo 'nocturno(
La %nica entrada entrada &ue a!imenta a!imenta e! sector sector## dee dee estar estar dotada dotada con un cauda! cauda!)me )metro tro esperado ' Ecuación de Lamert(.
Ad&uisición " transmisión transmisión de datos a un centro de contro!. contro!.
*!ata+orma de an,!isis " se-uimiento de datos transmitidos. transmitidos.
"ectori#ación de Redes INSTALACIÓN E /ÁL/0LA 1RONTERA A*ERT0RA 2 CIERRE TE3*ORAL /,!$u!a
de mariposa. rtura !a $,!$u!a de mariposa Actuador 4idr,u!ico para cierre " apertu 'Temporizador(. E&uipamiento de comunicaciones para actuar sore !as $,!$u!as por contro! . 8e+-ori;ador Al 4en%ro de 4on%rol
"ectori#ación de Redes ACTU CTUADORES ADORES HIDRAULICOS Solución más eficiente p! implement! l mic!o"secto!i#ción mic!o"secto!i#ción $inámic
No necesita +uente de a!imentación .
No re&uiere c,!cu!os c,!cu!os pre$ios para !a insta!ación.
Se acop!a sore $,!$u!as de mariposa e5istentes.
adiciona!.
La modu!ación modu!ación de presión presión se puede rea!izar rea!izar de manera constante constante o esta!ecer modu!ación en dos ni$e!es di+erentes de presión# o a $o!untad desde e! SCAA.
No -enera -o!pe de ariete.
E! actuador esta dise6ado para +uncionar +uncionar sumer-ido. sumer-ido.
No presenta pro!emas con a-uas incrustantes ricas en CaCO7.
No precisa mantenimiento.
"ectori#ación de Redes INSTALACIÓN CAUDALIMETRO EN DERI%ACIÓN Cauda!)metro
de pe&ue6o ca!ire en deri$ación 'de noc4e e! cauda! es muc4o menor(. Actuador 4idr,u!ico para cerrar !a $,!$u!a principa! de mariposa por temporizador o por contro! remoto desde SCAA. Estaci Estación ón de de contr contro! o! remo remoto to ara en$ en$iar iar !a se6a se6a!! 8mn 8mn a !a !ata+orm !ata+ormaa de contro!.
8e+-ori;ador
Al 4en%ro de 4on%rol
4onitoreo de la Red %& 3eneralidades B& 4onitoreo 4onitoreo de de la la red red por telematria (.a radio C& elematria de sectores (.a 3'R" D& elelectura elelectura randes usuarios (.a 3'R" E& Inte!ración de los "istemas "istemas de comunicación 5& "e!uimiento "e!uimient "e!ui miento o / an6lisis an6lisis de de la información información&&
4onitoreo de la Red %& 3eneralidades En%re la$ al%erna%ia$ di$-oni&le$ en el +er'ado, $e u%ili;a una 'o+&ina'i(n de la$ di3eren%e$ 3uen%e$ de in3or+a'i(n 'o+o %ran$+i$i(n: *a radio, 'elular GPR5 y le'%ura +anual, que -er+ -e r+i%i%en en %e %ene nerr la in in3o 3or+ r+a' a'i( i(nn ne ne'e 'e$a $ari riaa -a -arra la 'a 'arra' a'%e %eri ri;a ;a'i 'i(n (n de lo lo$$ $e $e'% '%or ore$ e$ 2i 2idr dr/u /ulili'o 'o$. $.
BA5E DE DA8O5
LE48URA MANUAL DE DA8O5
QA RADO ME8ER
RED 4ELULAR GPR5
4onitoreo de la Red B& 4onitoreo de la red por elemetr.a (.a radio 4on$i$%e en una red de radio, que -er+i%e la 'o+uni'a'i(n y +ando re+o%o 2a'ia %oda$ la$ e$%a'ione$ a %ra?$ de una e$%a'i(n 'en%ral, deno+inada 8ele+ando. La i+aen +ue$%ra la e$%ru'%ura de 3un'iona+ien%o de e$%a red. La 3re'uen'ia de 'o+uni'a'i(n $e u&i'a en la &anda UHF en el rano 7#!K79! MH;
4onitoreo de la Red C& elemetr.a de sectores (.a 3'R" El +oni%oreo e$ reali;ado a -ar%ir de %ran$+i$ore$ GPR5, lo$ 'uale$ %o+an in3or+a'i(n de 'audale le$$ y -r -ree$ione$ y lo$ %ran$+i%en 2a$%a una a-li' i'aa'i 'i((n 'en%ral que -er+i%e $u i$ualili;a ;a''i( i(nn re+o%a, en la 'ual $e -uede naear de$de lo$ +a'ro$e'%ore$ 2a$%a llear a la aria&le de in%e in %err?$ en un $e $e'% '%or or e$ e$-e -e'i 'i3i3i'o 'o
Transmisor GPRS
4onitoreo de la Red C& elemetr.a de sectores (.a 3'R" CARACATERÍSTICAS FUNCI0NALES Y TÉCNICAS: Los transmisores de datos Cello Cello de Technolog Technolog, son datalogger que almacenan información durante un periodo de tiempo configurable y luego la transmiten a una base de datos para su registr registroo y análisis
Conexión de sensores y transmisores a través de conectores MIL–C-26482
4onitoreo de la Red D& elelectura 3randes usuarios En%re lo lo$$ -roye' e'%%o$ que $e en en''uen en%%ran en -ro'e$ e$oo de i+-le+ e+een% n%aa'i(n $e en'uen en%%ra el +oni% i%ooreo de lo$ 'on$u+o$ de rande$ u$uario$ a %ra?$ de un equi-o %ran$+i$or iden%i3i'ado 'o+o ME8ER. El e$que ue+ +a +ue$%ra la e$ e$%%ru' u'%%ura del +odel eloo de 'o+uni ni''a'i(n e$%e $i$ i$%%e+ e+aa no $e in%era al 5'ada da
INERNE
RED CELULAR GPRS
ACCESO
ME8ER ABONADO COMERCIAL
ESTACIÓN DE CONSULTA
4onitoreo de la Red E& Inte!ración de los sistema de comunicación La a-li'a'i(n de 8ele+ando 8ele+ando in%era in3or+a'i(n de lo$ di3eren%e$ di3eren%e$ $i$%e+a$, $i$%e+a$, in'luido$ lo$ que o-eran en el /rea rural y en la 'iudad de 4ar%aena
rea rural: e$%a'ione$ de &o+&eo de aua 'ruda, u$uario$
4iudad: e$%a'ione$ de &o+&eo de aua re$idual, Plan%a de %ra%a+ien%o, +oni%oreo de e$%a'ione$ de di di$$%ri ri&u &u'i 'i(n (n de au uaa -o -o%%a& a&le le
4iu iuddad GPR5: +oni ni%%oreo de 'a 'auudale$ y -re$io ionne$ $e'%ore$ de la 'iud udaad
4onitoreo de la Red 5& Recolección / análisis de la información Pro'e$o eneral : E$ una $e'uen'ia de -a$o$ y a'%iidade$ que -er+i%en el dire''iona+ien%o de a''ione$ -ara la re'u re 'u-e -era ra'i 'i(n (n de +# Monitoreo de la red por Telemetría vía radio
Telemetría de sectores vía GPRS
Lectura manual de medidores
Rei$%ro de da%o$ de 'a+-o
An/li$i$ de la in3or+a'i(n
Procesos comerciales
Telelectura Grandes usuarios vía GPRS
De3ini'i(n y dire''iona+ien% o de a''ione$
4onitoreo de la Red 5& Recolección / análisis de la información Per$onal en 'a+-o y o3i'ina $e en'ara del $eui+ien%o y an/li$i$ de in3or+a'i(n, de +anera que $e de3inan y dire''ionen a''ione$ de 3or+a o-or%una
Lo$ da%o$ de 'audale$ y
5e 'uen%a 'on
da%o$ $on anali;ado$ -or ineniero$ e$-e'iali;ado$ en el /rea
a-li'a'ione$ in3or+/%i'a$ -ara el +ane)o y an/li$i$ de in3or+a'i(n
Lo$ re$ul%ado$ de la -riori;a'i(n $e +a%eriali;an 'on la 'a+-a@a$ de de%e''i(n de 3ua -or lo$ o-eradore$ de &0$queda de 3ua$
4onitoreo de la Red 5& Recolección / análisis de la información
77
puntos elemetr.a&
*ue
se
encuentran
con
mensual con e*uipo de re!istro de caudal / presión& 78
medidores con lectura manual&
4onitoreo de la Red 5& Recolección / análisis de la información La$ 2erra+ien%a$ in3or+/%i'a$ -er+i%en o&%ener la in3or+a'i(n de la$ di3eren%e$ 3uen%e$ de +anera r/-ida y o-or%una, en%re e$%a$: Genera'i(n au%o+/%i'a de re-or%e$ en E6'el que -er+i%en o&%ener in3or+a'i(n diaria y re$u+ida de la$ $alida$ -rin'i-ale$ de la -lan%a y -un%o$ 'on %ele+ ele+e% e%r* r*aa en la 'iud 'iudaad
Herra+ien ien%a$ r/3i'a i'a$ que -er+i r+i%en i$u i$uali;a i;ar el 'o+-or%a+ien ien%o y e6-or%ar la in3 in3or+a'i(n de 'ualquier aria&le de la &a$e de da%o$ del 5'ad 5'adaa A'% A'%i iee Fa'%o a'%ory ry
4onitoreo de la Red 5& Recolección / análisis de la información •5eui+ien%o 'audale$ +*ni+o no'%urno. •4o+-ara'ione$ de -ro+edio del +e$: diario y no'%urno de la$ !!:!! a la$ l a$ 7:!! AM
4audale$ +*ni+o no'%urno
4onitoreo de la Red 5& Recolección / análisis de la información La %enden'ia %enden'ia de au+en%o o di$+inu'i(n de la di$%ri&u'i(n de un $e'%or $e 'o+-ara 'o+-ara la %enden'ia de la 3a'%ura'i(n.
3eneralidades 9a !estión de presión tiene tiene como obeti(o reducir reducir los excesos de presión presión en la Red *ue puedan causar causar fu!as
De%er+inar Pun%o$ e$%ra%?i'o$ Redu'en y Man%ienen -re$i(n aua$ a&a)o inde-endien%e de aua$ arri&a
4;todos
ariadore$ de elo'idad 5i$%e+a$ de Bo+&eo.
Ro%ura$ Ro%ura$ de Pre$i(n en %anque$.
4ierre -ar'ial /lula$ de Mari-o$a A'%uadore$ el?'%ri'o$ y +e'/ni'o$. RP. /lula$ Reuladora$ de Pre$i(n K RP.
Beneficios • Redu''i(n del n0+ero de da@o$. • Redu''i(n de 3ua$ . • Redu''i(n in+edia%a en lo$ ol0+ene$ de -?rdida$. • Redu''i(n de ol0+ene$ en -lan%a de %ra%a+ien%o %ra%a+ien%o.. •
.
• Pre$i(n del $e'%or +/$ uni3or+e. • Redu''i(n del 'on$u+o. • 5e $u$%i%uyen lo$ -ro'edi+ien%o$ de reula'i(n +anual de la -re$i(n. En un una a $e $eu und nda a e%a %a-a -a au+ u+en en%%o de dell 'on% n%rrol 'on eq equi ui-o -o$ $ • En ele'%r(ni'o$.
Des(entaa •5i no $e -lani3i'a o $e reali;a un e$%udio )ui'io$o •Pro&le+a$ en la 'alidad del aua %a-one$ en la red. •Por di$+inu'i(n de la -re$i(n au+en%o en el %ie+-o de de%e''i(n de 3ua$ y redu''i(n de la a3e'%iidad en lo$ 2alla;o$.
• Di$+inu'i(n de inre$o$ -or 3a'%ura'i(n. • A$inar un -er$onal 'ali3i'ado -ara +an%eni+ien%o.
Distribución en la red aria'i(n ria'i(n de la -re$i(n en 3un'i(n del 'audal • a
Demanda
33
20
Demanda Mínima
Clases
de control de presiones
Control presión fija Presión en el punto de suministro y punto critico
Presión Reguladora 20 Demanda Máxima 15 Demanda Mínima 19
La presión presión de salida en la VRP se mantiene en un valor fijo. • La •Opción más económica Mínimo mantenimiento. • Mínimo
modulación por tiempo tiempo Control VRP modulación Presión en el punto de suministro y punto critico
Presión Regulador a
20 Demanda Máxima Demanda Mínima
15 Presión Regulador a
14 15
• El sistema más simple en control avanzado. • El más económico en control avanzado. • Se varía la presión de acuerdo a un horario establecido
Control
presión modulación de caudal
• Presión en el punto de suministro y punto critico
Demanda Máxima Demanda Mínima
19
14
Con los datos históricos de la VRP de la presión de salida y el punto critico, se determinan los valores máximo y mínimo de presión en el rango del caudal para suministrar una presión relativamente constante en el punto critico, entrando estos valores calculados.
Presión Regulador a Variable
Determinación
de la consigna de presión
Por el Modelo hidráulico
Por
críticos
estudio de los puntos
Tipos de Válvulas
Reguladora de Presión
V90-0a '+4.)&a
Sostenedora de Presión
V90-0a Y
Garan%i;an que no e6'eda de una -re$i(n de%er+inada de%er+inada en el $e'%or Modula'i(n
Garan%i;ar la -re$i(n -ara que lleue el aua en la$ -ar%e$ -ar%e$ al%a$ al%a$
de -re$ione$ 'on a'%uadore$ 2idr/uli'o$ au%oali+en%ado$
Funcionamiento de la VRP
Implementación 'rincipales tareas:
• Identificar zonas potenciales, puntos de instalación y problemas de los clientes • Análisis de la demanda - Identificar tipos de clientes y las limitaciones de control • Mediciones de campo de flujo y la presión (entrada, punto medio y los puntos críticos) • Evaluar beneficio potencial – Modelos especializados • Identificar válvulas correctas de mando y dispositivos de control • Regímenes de presiones presiones adecuado para obtener resultados resultados esperados • Analizar los costos y beneficios b eneficios
Estación Típica de VRP
Control de presiones en Cartagena
Control de presiones en Cartagena n$%ala'i(n de 9" /lula$ Reuladora$ de Pre$i(n. 7# -un%o$ de +oni%oreo y 'on%rol 'on%rol de -re$ione$ y 'audale$ -or %ele+e%r*a
8ele+ando au%o+/%i'o $o&re /lula$ de a'uerdo a 'on$ina$ de -re$i(n
UTILIZACION DEL GIS PARA UTILIZACION PARA LA PLANEACION, GESTION TECNICA Y AMBIENT AMBIENTAL AL DE REDES DE ACUEDUCTO.
GIS – REDES REDES DE ACUEDU ACUEDUCTO CTO
CONTENIDO 1
• MANTENIMIENTOS MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS DE REDES DE ACUEDUCTO ACUEDUCTO
2
• REP REPARACION ARACION DE DAÑOS DE REDES DE ACUEDUCTO ACUEDUCTO
3
• OPTIMIZACION DE ZONAS DE CIERRE POR DAÑOS DE ACUEDUCTO
4
• MODELACIONES MATEMATICAS MATEMATICAS DE REDES
5
• SOLUCION A PROBLEMAS DE PRESION
6
• FORMULACION FORMULACION DEL PLAN DE SUSTITUCION DE REDES DE ACUEDUCTO ACUEDUCTO
7
• REVISION DE AREAS DE AFERENCIA DE HIDRANTES
8
• LOCALIZACION ESPACIAL ESPACIAL DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE AGUA
9
• INVENTARIO INVENTARIO DE ACTIVOS DE REDES DE ACUEDUCTO. ACUEDUCTO.
10
• OTROS USOS
1. MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS DE REDES DE ACUEDUCTO M A N T E N I M I E N T O S
Cada año se realiza la formulación del base de los mantenimientos preventivos de redes está en el GIS.
preventivo a través del software CONTEC, en el cual se ha alimentado el código identificador GIS de cada elemento de la red.
Previo al inicio de , delineante de Consulta GIS del área operativa prepara carpetas de los elementos a mantener
ACUEDUCTO - De Depó pósi sitos tos - Vá Válv lvul ulas as seccionadoras - Hi Hidr dran antes tes - Reg Regula ulador doras as de de presión - Macr Macrome omedid didores ores
PREPARACION DE INFORMACION PARA PLANES DE MANTENIMIENTO DE REDES
MANTENIMIENTO DE REDES DE ACUEDUCTO
FORMATO CONTEC – ELEMENTOS DE ACUEDUCTO
Colinas Villa Carmen
PLANO TÍPICO PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Dep22
Cantera
Con esta información los operarios salen a campo y realizan anotaciones de las inci incide denc ncia iass del del mant manten enim imie ient nto, o, que que son son alma almace cena nada dass nuev nuevam amen ente te en el sist sistem emaa CONTEC.
deposito tramo c_base
1:1500 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PROGRAMADO OCTUBRE DE 2012 DEPOSITO MODULO 3 - BARRIO COLINAS COLINAS
LIMPIEZA PROGRAMADA DE REDES DE ALCANTARILLADO
Programación mensual a GIS
planos
PROGRAMACION PROGRAMACION DE LIMPIEZA LIM PIEZA PREVENTI PREVENTI VA AÑO 2012 ENERO DE 20 12 BARRIOS 7 DE AGOSTO ALCIBIA BOCAGRANDE CAB RERO CANAPOTE CRE SPO
Ejecutar mantenimiento
ABRIL DE 2012 LONGITUD
3,700 2,000 11,000 1,500 4,100 7,800
BARRIOS 13 DE JUNIO CH CHAPACUA EL GALLO LA INDIA LAS PA LMERAS LOS CALA MARES
LONGITUD 2,9 00 1,5 00 5 00 3 00 4,0 00 9,5 00
PLANO TÍPICO PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE ALCANTARILLADO
pozo_reg tram_tub c_base
1:1200 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO OCTUBRE DE 2012 REDES DE ALCANTARILLADO BARRIO EL RECREO
2. REP REPARACIO REPARACION ARACION N DE DAÑOS EN REDES DE ACUEDUCTO Para la reparación de daños es básica la información del GIS y se utiliza para: 1. Determinación de las características de la red a reparar
2. Determinación de las válvulas de cierre de un sector para suspender el servicio y realizar la atención de daños.
3. Para intervención de equipo busca fugas, en zonas donde se dificulta la localización exacta del sitio del daño.
Puntos 1 y 2: Consulta de información de redes y cierres • Las brigadas poseen planos impresos de la red. • Para trabajar en zonas donde ha habido intervención de redes, se acercan al módulo de consulta y se les genera el plano Mar Caribe
Ciénaga de la Virgen
Bahía de Cartagena
Plano de cierres de GIS
• Plano de cierres
Punto 3. Intervención de equipo busca fugas
• Al igua iguall que que las las bri brigada gadass de daños, el equipo busca fu g as posee p la n o s impresos de la red. Son macrosect sectoores y sect ectorizaciones zaciones secunda secundaria rias, s, que almacenan en 10 carpetas.
DAÑO
PRIORIZACIÓN
BUSCA FUGAS
PLANOS
DESPLAZAN A SITIO
MARCAN FUGA
3. OPTIMIZACION DE ZONAS DE CIERRES DE VAL VALVULAS ALVUL VULAS AS ACUE A ACUEDUCTO. CUEDUC DUCTO. TO. • A partir de la información de redes de acueducto en GIS, se ha logrado minimizar el impacto de las reparaciones.
• e ra a a en sm nu r e n mero mero e usua usuarr os afectados con las suspensiones de servicio.
• Se optimiza el numero de elementos de la red, eliminando algunos innecesarios y sobre los cuales se invertía recursos para su mantenimiento.
Zona antes del replanteo de límites de cierre
Zona después del replanteo de límites de cierre
4. MODELACIONES MODELACIONES MATEMA MA MATEMATICAS TEMATICAS TICAS DE LAS REDES
Información base para la modelación matemática de redes de acueducto Desde GIS se exporta a través de una acueducto acuedu cto al software softw are EPANET. EPANET. Este proceso de exportación ahorra tiempo, minimiza errores y permite extraer la información con el máximo grado de detalle La información de redes de alcantarillado almacenada en GIS, se usa como fuente para cálculos hidráulicos de redes de alcantarillado
SIMULACION HIDRAULICA RED DE ACUEDUCTO
5. SOLUCION A PROBLEMAS DE PRESION
Baja presión
Planos de la zona con curvas de nivel
Revisión reguladora Revisión apertura de válvulas
Restablecimiento de la presión
6. FORMULACION DEL PLAN DE SUSTITUCION DE REDES DE ACUEDUCTO
MAPAS TEMÁTICOS CON INFORMACIÓN AVERIAS
CRITERIOS DE PRIORIZACION
MAPAS TEMÁTICOS CON INFORMACIÓN DE RENDIMIENTOS
MAPAS TEMÁTICOS CON INFORMACIÓN DE CAUDALES NOCTURNOS
CAUDALES NOCTURNOS
CRITERIOS DE PRIORIZACION Criterio
Calific alific ación del criterio
P es o
Dañ os os/km red ú lt lti mo 17 meses
30 %
Ren di mi ento
20 %
Qmi n n oct/Qmed
50 %
NOM BRE BRE DEL DEL SECTOR SEC TOR
Daños / km re d últi últim os 17 meses
SA N FERNA NDO TA NQUE DE LA S LO MA S A MBERES SOCORRO CHIL E MA NG A RESTO CO NSULA DO MOP- SA N FERNA NDO MOP- EL RECREO LA CENTRA L NA RIÑO CENTRO- CIUDA D LA ES PERA NZA TUBER IA LA S GA V IOTA S NUEV O BOS QUE CRESPO TO RICES PA RTE BA JA TO RICES PA RTE A LTA V IL L A RO SITA PIE DE L A POPA RESTO BO SQUE RESTO BL A S DE L EZ O RESTO SUR ORIENTA L BOCA GRA NDE A L BORNOZ
3 .5 2 1 .7 2 1 .5 1 2 .4 4 1 .8 0 1 .5 5 1 .0 9 0 .9 2 2 .3 7 3 .0 0 0 .2 7 0 .2 7 1 .4 7 0 .7 3 1 .0 0 0 .3 6 0 .8 5 0 .7 2 0 .3 4 1 .4 4 0 .8 7 0 .7 6 0 .6 6 1 .4 7
1 2 3 4 5 Pe s o de l Indica dor
Rendi Rendim m iento Qm in noct noct Q m ed
45 .9 % 33 .8 % 39 .7 % 55 .6 % 45 .0 % 67 .0 % 43 .5 % 56 .4 % 59 .8 % 52 .5 % 52 .0 % 16 .6 % 47 .4 % 54 .9 % 51 .2 % 55 .8 % 47 .5 % 59 .9 % 91 .6 % 58 .0 % 64 .7 % 42 .0 % 91 .3 % 61 .4 %
6 9 .0% 5 8 .0% 6 0 .0% 5 0 .3% 5 1 .3% 5 3 .1% 6 0 .0% 6 6 .3% 4 7 .5% 4 0 .0% 7 0 .1% 5 5 .0% 4 0 .0% 5 7 .2% 4 2 .8% 6 0 .0% 4 2 .7% 4 1 .1% 5 2 .8% 1 2 .4% 3 9 .9% 1 2 .2% 3 6 .0% 1 0 .0%
Daños años / km re d últi últim m os 17 me ses 5.0 4.0 4.0 5.0 4.0 4.0 3.0 2.0 5.0 5.0 1.0 1.0 3.0 2.0 3.0 1.0 2.0 2.0 1.0 3.0 2.0 2.0 2.0 3.0
Rendimiento
Qmin Qmin noct noc t / Qmed
>7 0 60- 70 50- 60 40- 50 <4 0 0. 2
< 30 30 -40 40 -50 50 -60 > 60 0.5
Daños Daños / km red últimos 17 meses <. 5 .5- 1 1-1 .5 1.5 - 2 >2 0. 3
Re ndimi ndimie e nto nto Qmin Qmin noc noctt Q m ed PRIORIZACION
4 .0 5 .0 5 .0 3 .0 4 .0 3 .0 4 .0 3 .0 3 .0 3 .0 3 .0 5 .0 4 .0 3 .0 3 .0 3 .0 4 .0 3 .0 1 .0 3 .0 2 .0 4 .0 1 .0 2 .0
5 .0 4 .0 4 .0 4 .0 4 .0 4 .0 4 .0 5 .0 3 .0 3 .0 5 .0 4 .0 3 .0 4 .0 3 .0 4 .0 3 .0 3 .0 4 .0 1 .0 2 .0 1 .0 2 .0 1 .0
4. 8 4. 2 4. 2 4. 1 4. 0 3. 8 3. 7 3. 7 3. 6 3. 6 3. 4 3. 3 3. 2 3. 2 3. 0 2. 9 2. 9 2. 7 2. 5 2. 0 2. 0 1. 9 1. 8 1. 8
7. REVISION AREAS DE AFERENCIA DE HIDRANTES
La normativa colombiana establ est ablec ecee dis distan tancia cia máx máxima ima entre ent re hid hidran rantes tes 300 300m. m.
Se realiza generación de buffer con diámetro 150m para identificar zonas con necesidad de hidrantes
8. LOCALIZACION LOCALIZACION ESPACIAL ESPACIAL DE LOS PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE AGUA En asocio con la secretaría de sal salud, ud, se moni onitor torean ean periódicamente estos puntos de control.
9. INVENT INVENTARIO ARIO DE ACTIVOS DE REDES DE ACUEDUCTO ACUEDUC TO Y ALCANT ALCANTARILL ARILLADO ADO
10. OTROS USOS Diseño: información general de redes, definición de puntos de empalmes, interferencias, áreas de cuencas
Información a entidades externas, n erven ores y contratistas para evitar afectaciones
Preparación de informes técnicos descriptivos, diagnósticos
Reportes periódicos a las entidades de control sobre catastro de redes
Almacenamiento de información de interés para las áreas: Barrios, unidades comuneras, localidades, zonas de alto riesgo
CAPITULO I 1.00 MO 1. MODE DELO LOS S MA MATE TEMA MATI TICO COS S 1.1 QUE ES UN MODELO DE ACUEDUCTO 1.2 OBJETO DE LOS MODELOS DE ACUEDUCTO 1.3 TIPOS DE ANALISIS DE DE REDES DE DE ACUEDUCTO 1.3.1 Análisis Estáticos 1.3.2 Análisis Dinámicos
CAPITULO II 2.00 EL PR 2. PROG OGRA RAMA MA EP EPAN ANET ET 2 .1
CARACTERISTICAS DEL PROGRAMA
2 .2
EL MODELO DE LA RED 2.2.1 Componentes de la Red 2.2.2 Curvas de Modulación
2 .3
FORMATO DE LOS DATOS DE ENTRADA 2.3.1 Browser - Data. 2.3.2 Browser - Map. 2.3.2 Network - Map.
1 .1 Q 1.1 Qué ué es es un un Modelo Modelo Matemático de Acueducto?
Es una herramienta que se utiliza principalmente para simular la variación de las presiones y los caudales de los sistemas de distribución.
1.2 O 1.2 Objeto bjjeto e to d dee los los Modelos lo Modelos de de Acueducto Optimizar Justificar Prever
el Funcionamiento de la Red
Inversiones de Capital
Situaciones de Emergencias
Mejorar
el Servicio al Cliente.
1.3 A 1.3 Análisis nálisis de de Redes Redes de Re de A Agua g gua ua Potable Análisis
Estático: Considera una situación fija en el tiempo.
Análisis Dinámico: Tiene en cuenta la curva de consumos.
Análisis Dinámicos de Redes de A Agua gua potable
Modelos Estratégicos : Se consideran sólo las arterias principales y son más apropiados para una visión global de la re .
Modelo Mode loss de Di Dist striribu buci ción ón Deta Detallllad ados os : Se incluye la mayor cantidad de tuberías posible y se utilizan para tener una visión más completa de la red.
2.0 E 2.0 EL L PROGRA PR PRO OGRAMA GRAM MA AE EP EPANE PA ANET NE T Es
un programa que permite realizar una simulación en periodo extendido del comportamiento hidráulico y de la evolución e a ca ca a e agua en en s stemas e distribución de agua potable.
2.1 C 2.1 Car Ca Características aracterísticas del d deel Programa P Prrog grama ram ra ma Seguir
la evolución liquido tubería Presión y demanda en los nudos Nivel a ua en tan ues Concentración sustancia en el sistema Tiempo de permanencia agua en el sistema Procedencia del agua distintos puntos
2.2 E 2.2 Ell Modelo Modelo de de la la Red Red
E+&al$e Bomba
De+anda
De-o$i%o
5u+ini$%ro /lula
2.2.1 2.2.1
C Componentes omp ponentes onentes d dee la la Red Red
LINEAS: Tuberías. Bombas. Válvulas. NUDOS:
. Puntos de consumo de agua (nudos de demanda). Puntos de entrada de agua (nudos de suministro). Nudos de almacenamiento (Depósitos o embalses).
LINEAS (Tuberías (Tuber (T uberías ías )
PERDIDAS POR FRICCION FORMULA
USO MAS FRECUENTE
HAZEN AZEN--WIL WILLIAMS AMS
Siste Sistem mas d de e distr istriibució ción
DAR ARC CY-WEISBAC Y-WEISBACH H
Flujo Flujo lamin laminar ar y otros otros fluid luido os distintos distintos del del a ag gua
CHEZYEZY-M MAN ANN NING
Flu Flujo en can canales les abier iertos tos
LINEAS (Tuberías (Tuber (T uberías ías ) COEFICIENTES DE RUGOSIDAD
Fundición Hormigón Hierro galvanizado Plástico Acero Vitroceramica
130-140 120-140 120 140-150 140-150 110
0.85 1.0-10 0.5 0.005 0.15
0.012-0.015 0.012-0.017 0.015-0.017 0.011-0.015 0.015-0.017 0.013-0.015
LINEAS (Bombas ) <3 = ho 0 a*b <3 * ho a b
E$ la al%ura 'o+uni'ada -or la &o+&a + E$ el 'audal que la a%raie$a L%1$e E$ la al%ura a /lula 'errada + $ 'oe ' en e e re$ $ en' a Un e6-onen%e de 'audal
Pro-or'ionando a EPANE8 la al%ura a /lula 'errada 2o y o%ro$ do$ -un%o$ de la 'ura, el -rora+a -uede e$%i+ar lo$ alore$ de a y &.
LINEAS (Válvulas) 9as (ál(ulas se consideran como l.neas de lon!itud despreciables entre los nudos de conexión a!uas arriba / a!uas abao& 9os tipos de (ál(ulas *ue pueden ser modeli#ados son los si!uientes:
• • • • •
Válvulas Válvul as Sostenedor Sostenedoras as de Presión (PSV ó VSP). Válvulas de Rotura de Carga (PBV ó VRC ). Válvulas Controladoras de Caudal (FCV ó VCQ). Válvulas Reguladoras por Estrangulación (TCV ó VRG).
LINEAS (Válvulas) Las VRP limitan la presión en su extremo aguas abajo para que no exceda de un valor prefijado. Las VSP mant mantie iene nenn un unaa pr pres esió iónn mí míni nima ma de co cons nsig igna na ag agua uass arriba. fuerz uerzan an la caí caída da de res resión ión en la vál válvul vulaa al asa asarr el flu o Las VRC f a su través a un valor prefijado. Las VCQ limitan el caudal a través de la válvula a un valor prefijado. Las VRG simula una válvula parcialmente cerrada, ajustando el valor de las perdidas menores a través de la misma.
2.2.2 2.2.2
C Curvas urvas de de Modulación Modulación
EPANET supone que los valores de las demandas, permanecen connstantes du co durrant ntee ca cadda int nteervalo de tiem emppo, pe perro pu pued edeen cambiar de un intervalo a otro. El intervalo de tiempo por defecto es 1 hora, pero puede ser modificado a cualquier otro valor.
2
F a c t or or e s d e D e m a n d a s
1
0 1
2
3
4
5
6
7
Periodos
8
9
10
11
12
2.3 F 2.3 Formato ormato de de los los Datos Datos de de Entrada E n tr a d a
2.3.1 2.3.1
B Browser rowser
Browser - Data Data - Junctions Junctions
Browser - Data Data - Reservoirs Reservoirs
Browser - Data Data - Tanks Tanks
Browser - Data Data - Pipes Pipes Pi pes
Browser - Data Data - Pumps Pumps ps
Browser - Data Data - Valves Valves
Browser - D Data ata - P Patterns atterns
Browser - Data Data - Curves Curves
Browser - Data Data - Options( Op ptions tions(Hydraulics (Hydraulics Hydraulics))
Browser - Data Data - Options(Times) Op ptions tions(Times)
2.3.2 2.3.2
B Browser rowser - Map Map Ma
2.3.3 2.3.3
N Network etwork Map Map
CUR)% DE )%RI%CI>N DE9 C>N"U4>
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
0.55 0.625 0.7 0.775 0.85 1.075 1.6 1.525 1.15 0.85 0.925 1.15 1.45 1.3 0.925 0.775 0.85 0.925 1.075 1.3 1.3 0.85 0.775 0.7
1.8 1.8 1.6 1.6 1.4 1.4
o v i t 1.2 a 1.2 c i l p 1 i t l u 0.8 M0.8 r t . c a F 0.4 0.4
0.2 0.2 0 0
5
10
15
Tiempo (Horas)
20
25
EJEMPLO RESERVOIR RED MATRIZ COTA=20mts.
CasoTipico
Urbanizacion Nueva
Problema
Como simular la variacion de la presion en la uberia mariz!
20 23 5.7
20 5.3 L=100m m 0 8 = L
24 5.4
m 0 8 = L
L=100m
21 5.6
HORA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
PRESION 37.50 37.50 37.50 35.00 32.50 25.00 20.00 25.00 30.00 33.80 35.00 30.00 27.50 30.00 35.00 37.50 36.30 35.00 32.50 30.00 27.50 35.00 37.50 37.50
COTA 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
COTA + PRESION 57.50 57.50 57.50 55.00 52.50 45.00 40.00 45.00 50.00 53.80 55.00 50.00 47.50 50.00 55.00 57.50 56.30 55.00 52.50 50.00 47.50 55.00 57.50 57.50
CURVA VARIACION DE LA PRESION 60
55 a t o C 50 + n ó i s e 45 r P
40 35 0
5
10 Tiempo (Horas)
15
20
25
EJEMPLO V"LVUL" PRV
20 20 5.3
5.7
L=100m m 0 8 = L
24 5.4
m 0 8 = L
L=100m
21 5.6
EJEMPLO #E CONTROL #E V"LVUL"S 30 1.2
30 1.2
L=100m m 0 5 = L
m 0 5 = L
L=100m 30 1.2
30 1.2 m 0 0 2 = L
40 40
L=200m 40
5 1.2
m 0 0 2 = L
m 0 0 1 = L
5 1.2
5 1.2
L=50m m 0 0 1 = L
L=50m
5 1.2
