Analisis en régimen extendido

2. ANÁLISIS EN RÉGIMEN EXTENDIDO
Epanet permite hacer el seguimiento de la evolución del flujo de agua en tuberías, de presión en los nodos de demanda, del nivel de agua en los depósitos y la concentración de agua en cualquier tiempo de un periodo prolongado de simulación, en nuestro trabajo realizamos un análisis para un sistema cerrado donde se tiene que este debe cumplir con lasdemandas propuestas en los nodos D y G.

Figura 2.1 sistema cerrado
Tubería
A-C
B-E
C-E
C-D
D-E
E-F
D-F
F-G
Long (m)
1850
2050
2000
1000
2200
500
1500
2000

Punto
A
B
C
D
E
F
G
Cota (m)
54
33
25
15
38
12
10
.
Pedido:

Realizar una simulación para el siguiente sistema cerrado. Trabajar en PVC. Los diámetros pueden ser predimensionados mediante Hazen-Williams. Enla tabla adjunta se presentan cotas y longitudes necesarias para el diseño.
Para realizar una simulación más real proponer un comportamiento horario de los caudales demandados para las 24 horas del día, con variaciones que vayan entre el 10% y el 170% en las horas punta. Estudiar el comportamiento de presiones y velocidades para dicha variación.
Proponga soluciones para mantener elcomportamiento de la red en el rango de funcionamiento demandado por la normativa.
El predimensionado de los diámetros se realiza por medio de Hazen-Williams donde se obtiene la siguiente datos y tablas:

CAUDALES EN TUBERÍAS
Tubería
Q(l/s)
A-C
60
B-E
10
C-E
5
C-D
55
d-e
5
E-F
20
D-F
10
F-G
30
Tabla 2.1. Caudales por continuidad


Caudales diseño (QMH)
 
Q(m^3/s)
Qmd (m3)
QMD(m3 /dia)
QMH (m3/dia)
QMH(m3/s)
TUBERIA A-C
0,06
5184
6739,2
10108,8
0,117
TUBERIA B-E
0,01
864
1123,2
1684,8
0,0195
TUBERIA C-E
0,005
432
561,6
842,4
0,00975
TUBERIA C-D
0,055
4752
6177,6
9266,4
0,10725
TUBERIA E-D
0,005
432
561,6
842,4
0,00975
TUBERIA E-F
0,02
1728
2246,4
3369,6
0,039
TUBERIA D-F
0,01
864
1123,2
1684,8
0,0195
TUBERIA F-G
0,03
25923369,6
5054,4
0,0585
Tabla 2.2 Caudales de diseño

HAZEN WILLIAMS
Material
PVC

unid
A-C
B-E
C-E
C-D
D-E
E-F
D-F
F-G
L
m
1850,
2050,0
2000,0
1000,0
2200,
500,0
1500,0
2000,0
CHw

150,0
150,0
150,0
150,0
150,0
150,0
150,0
150,0
hf
m
29,000
5,000
13,000
10,000
23,000
26,00
3,000
2,000
Q
m3/s
0,117
0,020
0,010
0,107
0,010
0,039
0,020
0,059Diámetro
m
0,251
0,186
0,117
0,267
0,106
0,129
0,194
0,339
Diámetro
pulg
9,891
7,332
4,608
10,494
4,181
5,096
7,636
13,363
Diámetro (aprox)
pulg
10,000
8,000
6,000
12,000
6,000
6,000
8,000
14,000
Diámetro comercial
mm
253,40
201,70
153,20
302,00
153,20
153,20
201,70
332,10
cota salida
m
54,000
33,000
25,000
25,000
15,000
38,000
15,000
12,000
cotallegada
m
25,000
38,000
38,000
15,000
38,000
12,000
12,000
10,000
Tabla 2.3 Calculo de diámetros por Hazen-Williams.

Con estos diámetros obtenidos anteriormente vamos a epanet y realizamos la corremos el sistema, el cual utiliza el método del gradiente hidráulico para determinar las demandas y velocidades por cada tubería y las presiones en los nodos.

Se utiliza la norma (RAS-2000)para definir las especificaciones de diseño. Los parámetros utilizados serán para un sistema de complejidad bajo son:

Presión mínima por nodo
10 m.c.a
Velocidad mínima en tubería
0.5 m/s
Pendiente mínima
0.04 %
Diámetro mínimo para redes de distribución menor
50 mm
Tabla 2.4. Parámetros mínimos para un sistema de complejidad bajo.

Análisis
Para realizar el análisis en régimenextendido, se toma un patrón de caudal para que la demanda en los nodos variara de forma periódica a lo largo del día. El día fue dividido en intervalos de 3 horas lo cual genera que tengamos ocho patrones que cambiaran de acuerdo a los valores asignados según la hora critica en la que se encuentren. Para los ocho intervalos de 3 horas se emplean los siguientes factores:


Intervalo (h)...