PROYECTOS DE INGENIERIA CIVIL CON APLICACIONES
DEL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA (SIG)
2011-2Titulacin Profesional por
ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
GUILLERMO A. CORDOVA JULCA
ANALISIS DE RIESGO
EN LOS SISTEMAS
DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
ANALISIS DE RIESGO
RIESGO
PREVENCION DETECCION RESPUESTA
AMENAZA= VULNERABILIDAD*
PAPEL DE LAS EMAPAS
CONOCER SUS SISTEMAS
TANTO FISICA COMO
OPERACIONALMENTE
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ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
Cmara de Reunin
V. Purga
V. Purga
V. Purga
V. Purga
V. de Aire
Cmara Reductora
de Presin
V. de Aire
Captacin
Subterrnea
(Manantial)
Lnea de Conduccin A GRAVEDAD
Lnea de Conduccin A GRAVEDAD
Lnea de Aduccin A GRAVEDAD
Lnea de Impulsin A PRESION
Lnea de Conduccin A GRAVEDAD
Reservorio
Red de Distribucin
Cisterna
Red de Distribucin
Captacin Superficial (Ro o Laguna)
Planta de Tratamiento de AguaPTA
Reservorio
Estacin de Bombeo
PARTES
DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
Captacin
Subterrnea
(Pozo)
F
U
E
N
T
E
S
D
E
A
G
U
A
Agua
Superficial
Agua
Subterrnea
Pozos
8. Galeras filtrantes
Manantiales 6. De Ladera
7. De Fondo
9. Excavados
10. Profundos
5. Lagos y Embalses
Ros
Caudalosos
No
Caudalosos
1. Caisson
2. Balsa Cautiva
3. Sin Barraje
4. Con Barraje
Agua de Mar Indirecta
Directa
TIPOS DE FUENTES
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
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ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
CAPTACION
Fuente Subterrnea
DE AGUA CRUDA
RESERVORIO
RED DE DISTRIBUCION
CAPTACION
L.C. por gravedad
Lnea de Impulsin
Lnea de Aduccin
L.C. de agua cruda
Pozo Profundo
Estacin de Bombeo
Fuente superficial
PLANTA DE TRATAMIENTO
L.C. de agua tratada
L.C. por bombeo
24
Qb = ----- x Qmd
N
Qmd
Qmd
Qmd
QmdQmd
Qmh
Qmd + Qci
Qmn
Qmd + Qci
Qmn
Qmh
Fuente sub -superficial
CAPTACION
DISTRIBUCIONPRODUCCION
PARAMETROS DE DISEO
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
CONDUCTO FUNCIONASISTEMA
HIDRAULICO
REGIMEN
PERMANENTE TRANSITORIO
TUBERIA
A
GRAVEDAD
LINEA DE
CONDUCCION
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
PROTECCION
MITIGACION
RED DE
DISTRIBUCION
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
CRITICIDAD
RESILENCIA
PROTECCION
MITIGACION
A
PRESION
LINEA DE
IMPULSION
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
PROTECCION
MITIGACION
DISEO DE SISTEMAS DE TUBERIAS
DISEO DE LA LINEA DE CONDUCCION
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
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ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
file:///F:/CURSOS UNI_2011/ABASTOS 2011/Clase 4_A CAPTAC_CONDUCC_2011_1.ppt
DISEO DE LA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
CRITICIDAD
RESILENCIA
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ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
file:///F:/CURSOS UNI_2011/ABASTOS 2011/Clase 5 ADUCCION_RED DISTRIB_2011_1.ppt
ANALISIS, DISEO Y OPTIMIZACION EN REGIMEN PERMANENTE
a. Determine los caudales en cada tubera y la presin en los nudos para la red mostrada.
b. Variando los dimetros, restringir las presiones en los nudos entre 10 m y 50 m de
columna de agua y las velocidades entre 0.6 y 3.0 m/s. Indicar el valor de Costo de la Red.
c. Aplicar el comando Darwin Designer al item b.
TABLA DE NUDOS
Node LabelElevation
(m)
Demand(l/s)
J 1 185 18
J 2 186 30
J 3 188 18
J 4 190 18
J 5 191 30
J 6 195 18
TABLA DE TUBERIAS
Pipe
LabelLength
(m)
Diameter(mm)
C H&W
P 1 200 150 150
P 2 500 150 150
P 3 700 150 150
P 4 400 150 150
P 5 700 150 150
P 6 500 150 150
P 7 400 150 150
P 8 400 150 150
P- 2
P- 5 P- 6
P- 4
J- 3
J- 5J- 4
P-3 J- 2J- 1
J- 6
P- 8P- 7
P- 1
T-1
EL DIAGRAMA NO
ESTA A ESCALA
TABLA DEL TANQUE
DATOS TANK T-1
BASE ELEVATION (m) 185
MINIMUN ELEVATION (m) 205
INITIAL ELEVATION (m) 210
MAXIMUN ELEVATION (m) 215
TANK DIAMETER (m) 15
TABLA DE COSTOS DE LA TUBERIA
DIAMETRO (mm) S/. /ml
150 200
200 300
250 400
300 500
350 600
400 700
500 800
MODELACION HIDRAULICA CON WaterCAD v8i
RECOMENDACIONES
Parte 2
Parte 1
file:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte II - ING. CARLOS CORDOVA.flvfile:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte I - ING. CARLOS CORDOVA.flv
ANALISIS DE CRITICIDAD Y SEGMENTACION DE LA RED (*)
Con la finalidad de realizar un anlisis de criticidad, WaterCAD identifica los
elementos a ser retirados del servicio.
Las opciones se llevan un nivel de estudio para determinar la importancia de su
segmentacin y de criticidad, entonces se decide por un escenario que se emplear para el
anlisis y establecer las reglas para el uso de las vlvulas en las pestaas de las opciones.
SEGMENTOS QUE REQUIEREN
MAYOR NUMERO DE VALVULAS PARA
SER AISLADO
SECTOR CON MAYOR NUMERO DE
VALVULAS
Taller 9
(*) DISEO Y MODELACION DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA CON WaterCAD v8i
Vidal Valenzuela; Carlos; ICG PT- 43, Lima 2011.
..\Cursos_ UNI_APUNTES\WaterCAD CLASES\WaterCAD v8i TALLER 9 ICG NOV 2011 CRITICIDAD\Taller_9 GACJ.wtg
ANALISIS DE CRITICIDAD Y SEGMENTACION DE LA RED
SECTORES SIN SERVICIO SISTEMA MEJORADO
Taller 9
..\Cursos_ UNI_APUNTES\WaterCAD CLASES\WaterCAD v8i TALLER 9 ICG NOV 2011 CRITICIDAD\Taller_9 GACJ.wtg
ANALISIS DE RESILENCIA DE LA RED (*)
La resilencia de la red es la capacidad de la red para recuperarse ante fallas y condiciones
de operaciones extremas.
El concepto de resilencia permite desarrollar una metodologa para seleccionar las tuberas
en una red existente que deben de ser reemplazadas con el fin de obtener el mayor
incremento de la resilencia de la red e incrementar su confiabilidad.
(*) DISEO DE REDES DE DISTRIBUCION INCLUYENDO EL CONCEPTO DE RESILENCIA
Saldarriaga, Juan; Serna, Manuel, Arbelez, Juliana; XVIII Seminario Nacional de Hidrulica e Hidrologa, Bogot, Mayo del 2008.
SUPERFICIE OPTIMA DE PRESIONES
Este mtodo calcula los dimetros de las tuberas de la red basado en la estimacin previa
de la Lnea de Gradiente Hidrulico en cada nudo de la red, garantizando la solucin de
costo mninimo (A. Tong, Raman & Raman, Deb & Sarkar)
PROGRAMACION POR RESTRICCIONES
Debido a la definicin del diseo de redes de distribucin como un problema de
optimizacin combinatoria, ste puede ser resuelto definiendolo como varias instancias de
un problema de satisfaccin de restricciones. Cada instancia se describe como un conjunto
de variables, un conjunto de posibles valores para cada variable y un conjunto de
restricciones entre las variables.
La solucin es la existencia de una combinacin de valores de las variables que satisfacen
las restricciones.
ALGORITMOS GENETICOS
Mtodo ms usado para resolver el problema de costo mnimo de la red. Se fundamenta en la
bsqueda aleatoria en un espacio de soluciones que encuentra una solucin que minimice
una funcin objetivo, en este caso basado en los costos de la tuberas y las restricciones
hidrulicas. Sin embargo, es posible que con este mtodo no se encuentre un mnimo global.
ANALISIS DE RESILENCIA DE LA RED (*)
DISEO OPTIMO DE LA RED REAL: Sector 35 - Bogot
$ 396,100
1,289 tuberas (39. 4 km),
1,190 nudos
1 tanque
41, 0000 habitantes
ALGORITMOS DE OPTIMIZACION COMBINATORIA (AOC)
Es el resultado de aplicar las tres metodologas anteriores.)
SUPERFICIE DE PRESIONES DE LA
SOLUCION DE COSTO OPTIMO DEL SECTOR
35 - CEVOLUCION ANUAL DEL INDIDE DE
RESILENCIA
max1 entr
ent
PotI
PotIndice de Resilencia: Pot es la potencia por unidad
de peso disipada por la red
file:///F:/SALDARRIAGA/STMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE/REDES/Redes2004.exe
DISEO DE LA LINEA DE IMPULSION
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
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CONOCIMIENTOS
file:///F:/CURSOS UNI_2011/ABASTOS 2011/Clase 6 ESTACIONES DE BOMBEO_2011_1.ppt
TRANSITORIOS EN LA LINEA DE CONDUCCION POR
GRAVEDAD Y LINEA DE IMPULSION
ANALISIS
DISEO
OPTIMIZACION
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ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
file:///F:/CURSOS UNI_2011/GOLPE DE ARIETE 2010_2.ppt
MODELACION DE FENOMENOS TRANSITORIOS
EN TUBERIAS Y REDES HIDRAULICAS
CON Hammer 8 XM
Parte 2
Parte 1
a. Analizar la lnea de impulsin en rgimen estacionario.
b. Analizar en rgimen transitorio cuando la bomba se
detiene.
c. Proteger la lnea de impulsin colocado u tanque
hidroneumtico en el nudo J1.
file:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte II - ING. CARLOS CORDOVA.flvfile:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte I - ING. CARLOS CORDOVA.flvfile:///F:/Cursos_ UNI_APUNTES/Hammer CLASES/Hammer EJEMPLO 1/HAMMER_EJEMPLO 1 PARTE 4.wtg
LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO REG. ESTACIONARIO
LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO CON TANQUE HIDRONEUMATICO DE PROTECCION REG. TRANSITORIO
ANALISIS Y PROTECCION DE UNA RED DE DISTRIBUCIONREG. TRANSITORIO
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ACTUALIZACIN DE
CONOCIMIENTOS
INTRODUCCION
Los transitorios de presiones se crean en las instalaciones hidrulicas
por perturbaciones que sobrevienen de manera programada o imprevista
en uno o varios de sus puntos. En especial, los transitorios rpidos que
pueden dar lugar a efectos indeseables que conviene prever para evitar
sus efectos a veces de proporciones desastrosas.
La evolucin de tales fenmenos se conocen como Golpe de Ariete o
Waterhammer en ingls.
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CONOCIMIENTOS
SITUACIONES INACEPTABLES EN UN SISTEMA
1. Presiones demasiado altas que conducen a deformaciones
permanentes y rupturas de la tubera y/o de sus componentes, dados
en juntas, asientos y anclajes, goteo de la tubera provocando fugas,
etc.
2. Presiones demasiado bajas que puedan causar colapso de la tubera,
filtraciones hacia el interior, contaminacin del lquido que conducen,
peligro originado por la introduccin de aire,
3. Flujo inverso que puede ocasionar daos a los anclajes de la bomba y
a los motores, vaciado de depsitos y tanques de almacenamiento,
4. Movimiento y vibraciones de la tubera que producen fatiga y fallo de
soportes y conductos y peligro mecnico para equipos y estructuras
adyacentes.
5. Otros .
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CONOCIMIENTOS
VALVULA CHECK
La vlvula solo permite el flujo en una sola direccin.
La vlvula se cierra automticamente cuando el flujo empiezaa retornar.
CERRADAABIERTA
VAG
PRESENTACION
Probablemente, la situacin de peligro ms comn es
la para incontrolada de un grupo de bombeo debido a
un fallo en la corriente elctrica. Asociado con la la
parada de la bomba se encuentra tambin el
fenmeno conocido como check valve slam o
clapeteo de la vlvula de retencin.
PPOZO SANTA ANA
../../Cursos_ UNI_APUNTES/ABASTECIMIENTO Y ALCANTARILLADO/POZO STA ANA/GOLPE DE ARIETE.avi../../VALVULAS VAG/Animationen/Start.exefile:///F:/CURSOS UNI_VIDEO_FLUJOS/VALVULAS/SWING CHECK VALVE - ABV - HOT - YouTube.flvfile:///F:/Cursos_ UNI_APUNTES/ABASTECIMIENTO Y ALCANTARILLADO/AGUA_SUBTERRANEA/POZO STA ANA/GOLPE DE ARIETE.avi
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CONOCIMIENTOS
DiaAgastING v1
DISEO ANTIGOLPE DE ARIETE EN SISTEMAS DE TUBERIAS por Ingenious Ware
Grupo FluIng IMM Universidad Politcnica de Valencia
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Grupo FluIng IMM Universidad Politcnica de Valencia
Dyagast v2
DISEO ANTIGOLPE DE ARIETE EN SISTEMAS DE TUBERIAS por Ingenious Ware
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Grupo FluIng IMM Universidad Politcnica de Valencia
Dyagast v2
DISEO ANTIGOLPE DE ARIETE EN SISTEMAS DE TUBERIAS por Ingenious Ware