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Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1 Pág. 1 Construcción de una red de Alcantarillado a gravedad Taller 1 Objetivo General El propósito de este taller es introducir al estudiante con términos y procedimientos sencillos en el ambiente e interfaz de usuario de SewerCAD v8i o SewerGEMS Sanitary v8i. El desarrollo del taller le permitirá al estudiante familiarizarse rápidamente con las herramientas de dibujo, análisis hidráulico y con el centro de gestión de escenarios. Objetivos Específicos del Taller Después de completar esta práctica, usted deberá ser capaz de realizar las siguientes tareas: - Dibujar un modelo esquemático - Usar adecuadamente los reportes tabulares (FlexTables) - Configurar la asignación de cargas sanitarias y usar el centro de control de cargas unitarias - Aplicar los factores de mayoracion de caudal (Extreme Flow Factors) - Crear y configurar escenarios - Crear y visualizar perfiles - Aplicar las herramientas de codificación por color y anotaciones Esquema del Sistema

TallerSWC1_v8i

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Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 1

Construcción de una red de

Alcantarillado a gravedad Taller 1

Objetivo General

El propósito de este taller es introducir al estudiante con términos y procedimientos

sencillos en el ambiente e interfaz de usuario de SewerCAD v8i o SewerGEMS

Sanitary v8i. El desarrollo del taller le permitirá al estudiante familiarizarse

rápidamente con las herramientas de dibujo, análisis hidráulico y con el centro de

gestión de escenarios.

Objetivos Específicos del Taller

Después de completar esta práctica, usted deberá ser capaz de realizar las

siguientes tareas:

- Dibujar un modelo esquemático

- Usar adecuadamente los reportes tabulares (FlexTables)

- Configurar la asignación de cargas sanitarias y usar el centro de control

de cargas unitarias

- Aplicar los factores de mayoracion de caudal (Extreme Flow Factors)

- Crear y configurar escenarios

- Crear y visualizar perfiles

- Aplicar las herramientas de codificación por color y anotaciones

Esquema del Sistema

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Enunciado y Datos Iniciales

En este taller, usted deberá analizar el comportamiento hidráulico de una red

sanitaria (dada en el esquema de la página anterior) compuesto principalmente por

colectores de 8 pulgadas para un desarrollo futuro de una zona comercial.

Inicialmente analizara los resultados y comportamiento del sistema bajo

condiciones de cargas sanitarias en tiempo seco. Posteriormente analizara el

comportamiento hidráulico del sistema utilizando factores de mayoracion de caudal

a través de la creación de una nueva alternativa de cargas sanitarias para esta

condición.

Datos Iniciales

Tabla de datos para los buzones (manholes) de inspección

Identificador Cota de Terreno

Ground Elevation (m)

Cota de Fondo

Invert Elevation(m)

MH-1 31.39 30.48

MH-2 33.22 32.00

MH-3 34.44 33.22

MH-4 32.00 31.09

MH-5 34.75 32.61

MH-6 36.58 33.83

MH-7 32.92 32.00

MH-8 35.66 34.14

MH-9 38.10 35.97

MH-10 33.83 32.61

Datos para la estructura de Salida (Outfall)

Identificador Cota de terreno –

ground elevation (m)

Cota de fondo –

invert elevation (m)

Tipo de condición

de frontera

OF-1 31.09 29.57 Descarga libre

(free outfall)

Notas.

Los datos reales de elevación deberán ser ingresados con precisión de 0.01 m

Inicialmente todos los colectores tendrán un diámetro de 200 mm (8 pulg.)

Al ser esquemático, también definiremos por defecto una longitud de 120 m para

cada tramo.

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Configuración Básica del Modelo

En los siguientes pasos, usted configurara las propiedades básicas de un proyecto o

modelo de SewerCAD o SewerGEMS Sanitary. Este procedimiento normalmente es

común a todos los modelos, en los cuales por lo general se definen el sistema de

unidades, los prototipos y se importan las librerías de ingeniería propias.

Creación de un nuevo proyecto SewerCAD o SewerGEMS Sanitary

1. En su escritorio, haga doble click al icono de SewerCAD o diríjase

al botón de Inicio/Programas/Bentley/SewerCAD v8i/SewerCAD v8i, para iniciar

SewerCAD. Enseguida, se abrirá la caja de bienvenida.

2. Click en Create a New Project. Si la ventana de bienvenida no estuviera

abierta seleccione el menú File/New

3. Una vez el nuevo proyecto haya sido creado, diríjase al menú File/Save as.

Nombre al proyecto como Taller1 y haga click en el botón Save.

Configuración de las Propiedades del Proyecto

El primer paso será ingresar las propiedades del proyecto. Aunque esto no es

obligatorio, siempre es recomendable agregar información relativa y notas

adicionales al modelo.

a. Haga click en el menú File/Project Properties.

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4. En el cuadro de dialogo, ingrese una información más descriptiva del título

que tendrá este proyecto, el nombre del ingeniero proyectista, la empresa.

Finalmente, tiene un campo de Notas donde puede agregar observaciones que

faciliten la revisión del modelo por parte de una tercera persona. Haga click en OK

una vez complete la información.

Definición de opciones del Proyecto

A continuación será necesario definir algunas opciones generales y de dibujo del

proyecto antes de comenzar el dibujo del sistema.

5. Haga click en el Menú Tools/Options

6. En la pestaña Units, vaya el menú desplegable Reset Defaults y seleccione

Sistema Internacional, para asegurarse que este será el sistema de unidades que

por defecto adoptara cada parámetro.

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7. Posteriormente, seleccione la pestaña Drawings y en el campo de modo de

dibujo (Drawing Mode) elija el modo esquemático (Schematic) y seleccione los

multiplicadores de tamaño de símbolos y anotaciones como 5.0 tal y como se

ilustra;

8. Haga click en OK para aceptar los cambios realizados

Nota. Al escoger la opción de dibujo como esquemático, esto implicara que usted

estará ingresando manualmente las longitudes de la tubería en lugar de usar

longitudes escaladas que serían calculadas automáticamente por el programa.

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Catálogo de Colectores (Conduit Catalog)

En este punto es necesario configurar las propiedades de los colectores que por

defecto se usaran en este modelo. Para hacer esto, usted necesitara ingresar esta

información en la herramienta Conduit Catalog.

9. Haga click en el menú Componets/Conduit Catalog

10. En el cuadro de dialogo, haga click en el botón más a la derecha

“Synchronization Options” y del menú desplegable seleccione la opción Import from

Library. Esto abrirá la ventana de la librería de ingeniería para colectores.

11. En la ventana Engineering Libraries, haga click en el signo + en frente del

catálogo de colectores para expandir esta librería.

12. A continuación, expanda (sin seleccionar) la librería Conduits Library –

Metric.xml. Dentro de la lista de opciones que se despliegan, seleccione el catalogo

“Circular – Concrete” dado que para este modelo las opciones de colectores estarán

definidos exclusivamente por tuberías de concreto

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Pág. 7

Nota. Si usted expande el catálogo de tuberías de concreto (Circular Concrete),

usted vera todos los diferentes tamaños bajo este catálogo y todos estos diámetros

aparecerán seleccionados por defecto. Si usted no quiere importar algunos

diámetros específicos (en caso que no existan en el mercado local) simplemente

deberá remover la marca de selección. Para este taller importaremos todos los

diámetros disponibles.

13. Teniendo seleccionado el catalogo “Circular – Concrete” presione el botón

Select en la parte inferior. Esta acción para el o los catálogos seleccionados

importara las formas, el material, el tamaño y las rugosidades de todos los tipos de

colectores marcados.

14. Cierre el cuadro de dialogo Conduit Catalog.

15. Recuerde guardar periódicamente su archivo, desde el botón Save

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Definición de Prototipos (Prototypes)

El paso final de configuración será definir los valores por defecto que adoptara el

programa para cada nuevo elemento que se dibuje. Todos los colectores de este

proyecto serán de concreto y sus cotas batea (Invert Elevations) estarán dadas por

las cotas de fondo de los buzones (manholes) aguas arriba y aguas abajo. Aunque

serán usados diferentes diámetros de tuberías, la mayoría de las tuberías del

sistema son de 200 mm. Definiremos entonces este prototipo para ahorrar tiempo

que dedicaríamos en la entrada de datos.

16. Vaya al menú View/Prototypes

17. En la ventana de los prototipos seleccione la categoría Conduit. A

continuación, haga click derecho y seleccione la opción New.

El prototipo “Conduit Prototype – 1” será creado debajo de esta categoría. En este

caso dejaremos este nombre por defecto.

18. Haga doble click sobre “Conduit Prototype-1” con lo cual se abrirá el cuadro

de dialogo del editor de propiedades.

19. En la ventana de edición de propiedades configure las siguientes

propiedades para el prototipo:

- Desing Conduit?: False

- Has User Defined Length?: True

- Conduit Type: Catalog Conduit

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- Conduit Shape: Circular Pipe

- Material: Concrete

- Section Size: 200 mm

- Manning´s n: 0.013

- Set Invert to Start: True

- Set Invert to Stop: True

20. Cierre el cuadro de dialogo de prototipos

21. Guarde nuevamente su archivo

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Dibujo de la Red de Drenaje Sanitario

Una vez que se ha configurado el proyecto, el paso siguiente será el dibujo de la

red propuesta, que será dibujada usando la herramienta Layout en la barra

lateral de herramientas de dibujo. Asegúrese que la notación de su dibujo coincida

con el esquema de la página 1 dado que todos los datos e ingresaran según esta

codificación. El dibujo es esquemático, así que la localización en coordenadas de los

elementos no es importante. Siga a continuación, las instrucciones de dibujo, para

asegurarse que el orden y nombre de los elementos coincidan con el esquema

base.

Nota. Hay diferentes maneras de efectuar el trazado de la Red. Así que estas

instrucciones son opcionales. Sea cual sea su método, asegúrese que la codificación

de elementos sea igual al esquema base.

1. Haga click en el botón Layout y del menú desplegable seleccione la

opción Conduit.

2. En nuestro caso empezaremos el esquema con la estructura de salida

(Outfall). De tal manera, desplace su puntero al área de dibujo y haciendo click

derecho seleccione la opción Outfall del menú emergente.

Nota. Su puntero debe ahora indicar el signo triangulo que representa al elemento

outfall.

3. Haga click en la parte inferior izquierda de la pantalla para insertar la

estructura de salida OF-1. Observe que si usted mueve el mouse alrededor,

aparece un colector que se conecta a su puntero con el elemento OF-1 antes

creado.

4. El próximo elemento que dibujaremos será el buzón de inspección MH-1.

Nuevamente haga click derecho y en el cuadro emergente seleccione la opción

Manhole. El puntero deberá ahora indicar el elemento buzón de inspección,

desplácese hacia arriba y a la derecha e inserte el elemento MH-1.

5. Mueva el puntero a la derecha del MH-1 creado previamente, e inserte un

nuevo buzón que llevara el nombre MH-2.

6. Continue su esquema e inserte el buzón MH-3 a la derecha del MH-2.

Terminado este primer ramal haga click derecho y seleccione la opción Done. Su

dibujo deberá lucir de la siguiente manera:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

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7. La herramienta de Layout seguirá activada. Para continuar el dibujo, haga

click sobre el elemento MH-1, y siguiendo el esquema dibujaremos los tres

siguientes tramos que conectan a los buzones MH-4, MH-5 y MH-6. Finalmente

haga click derecho y click en la opción Done. El dibujo debería lucir así:

8. A partir de este momento, usted deberá guiarse por la numeración de los

colectores, para completar el trazado de la red. Haga click sobre el elemento MH-4

y dibuje los tramos CO-7, CO-8, CO-9 que conectan con los buzones MH-7, MH-8 y

MH-9. Finalmente dibuje el colector CO-10 que conecta el buzón MH-7 con el buzón

MH-10. Haga click derecho y selecciones Done.

El Esquema final será entonces el siguiente:

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Ingreso de Datos del Sistema

Habiendo dibujado nuestra red esquemática, deberemos ingresar las características

físicas de los elementos (elevaciones, diámetros longitudes, etc.) así como las

cargas sanitarias para las cuales queremos ejecutar la simulación hidráulica.

Ingreso Datos de Elevación

1. Inicialmente ingresaremos los datos

de elevación de la estructura de salida, a

través de la ventana de edición de propiedades.

2. Haga doble click sobre el elemento

OF-1 y con esto se abrirá la ventana de edición

de propiedades.

3. En dicha ventana, ingresara las siguientes

propiedades:

- Boundary Condition Type: Free Outfall

- Elevation (Ground) (m): 31.10

- Elevation (Invert) (m): 29.57

Nota. Para ingresar las elevaciones de los buzones

de inspección podríamos hacer click en cada elemento

y digitar los datos a través de la ventana Propiedades.

Sin embargo, una manera más rápida para ingresar

los datos es el uso de los reportes tabulares

(Flex Tables)

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

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4. Diríjase al menú View/Flex Tables

para abrir el administrador de reportes

tabulares o simplemente haga click en el

icono en la barra de herramientas

5. En este caso, podríamos usar la

tabla de los buzones de inspección (Manhole

Table) bajo la categoría Tables-Predefined.

Sin embargo, basados en esta tabla crearemos

una propia para buzones incluyendo única-

mente los campos o parámetros en los

cuales estaremos interesados.

6. Haga click derecho sobre Manhole Table

y en el menú emergente seleccione Duplicate-

as Project Flex Table

Nota. La razón por la cual no creamos una nueva

tabla duplicada bajo la categoría Tables-Shared

es porque no queremos que esta tabla persona-

lizada se encuentre disponible para otros proyectos

En este caso al crear una tabla sobre la categoría

Tables-Project, esta tabla solo estará disponible

para este proyecto en particular.

7. Renombre esta tabla “Tabla Buzones de

Inspección” usando el botón Rename

8. Haga doble click sobre la nueva Tabla Buzones de Inspección para abrirla.

9. Una vez abierta la tabla, ingrese los datos de las elevaciones de terreno

(Ground Elevation) y de Fondo (Invert Elevation) en los campos respectivos,

basado en los datos iniciales dados en la Página 2. Habiendo ingresado las

elevaciones de los buzones, la tabla deberá lucir tal y como se indica a

continuación:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 14

10. Después de ingresar los datos cierre la Tabla Buzones de Inspección.

Ingreso de datos Físicos en Colectores

11. Ahora especificaremos las longitudes y

diámetros de los colectores. Teniendo abierta

la ventana FlexTables, haga click derecho sobre

Conduit Table bajo la categoría Tables Predefined

y en el menú emergente seleccione Duplicate-

as Project Flex Table.

12. Esto creara una nueva tabla bajo la sección

Tables – Project.

13. Haciendo click derecho o haciendo click en

el botón Rename , renombre esta tabla como

“Tabla Colectores”

14. Su estructura de tablas de proyecto deberá lucir tal y como se ilustra en la

figura de arriba a la derecha.

15. Haga doble click en la recién creada Tabla Colectores. Una vez se abra la

tabla, haga click en el botón Edit de la barra de herramientas con lo que

aparecerá el siguiente cuadro de dialogo donde editaremos los campos que

queremos incluir/excluir en nuestra tabla personalizada.

16. Bajo la sección izquierda de columnas/parámetros disponibles (Available

Columns) encuentre y marque el campo Has User Defined Length? Y haciendo doble

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 15

click sobre el mismo o presionando el botón Add , se agregara a la sección

de columnas seleccionadas (Selected Columns).

17. Repita el mismo procedimiento para agregar el campo Length (User Defined)

dentro de la sección de columnas seleccionadas.

18. La posición de estas columnas en la tabla la puede definir marcando cada

campo y luego usando los botones de la parte inferior de este cuadro de

dialogo. Finalmente haga click en OK para regresar al reporte tabular.

19. Asegúrese en la columna Has User Defined Length? que todos los colectores

están seleccionados dado que se trata de un esquema en el cual definiremos

manualmente las longitudes.

20. Sobre el campo Length (User Defined)

(m) haga click derecho y en el menú emergente

seleccione la opción Global Edit.

21. En la ventana Global Edit defina los

siguientes valores:

- Operation: Set

- Value: 122

22. Haga click en OK. A continuación, usted

vera como este editor Global habrá asignado a

todos los colectores un valor de 122 m de longitud.

Su tabla deberá lucir tal y como se indica a continuación (el orden de las columnas

puede ser diferente):

Ingreso de Datos en Buzones de Inspección (Manholes)

Ahora necesitaremos agregar la información de cargas sanitarias (Sanitary Loads)

para los buzones de inspección.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 16

Para este proyecto usaremos dos tipos de carga: una para Oficinas Comerciales, y

otra para un gran Hotel que descargara al MH-6. El valor de estas cargas será

importado desde las librerías de ingeniería que ya incluye el programa.

23. En primera medida, se agregaran los tipos de carga Oficinas y Hotel al

catálogo Unit Sanitary (Dry Weather) Loads para poder ser usadas en el modelo.

24. Haga click en el menú Components/Unit Sanitary (Dry Weather) Loads, para

abrir la ventana de Cargas Sanitarias Unitarias que se muestra a continuación:

25. En esta ventana haga click en el botón Synchronization Options que

se encuentra en la parte superior. En el menú desplegable deberá seleccionar la

opción Import from Library. Esto abrirá en la ventana de librerías de ingeniería la

categoría Unit Loads Engineering Libraries.

26. Expanda cada folder para desplegar todas las categorías de cargas sanitarias

unitarias, tal y como se muestra a continuación:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 17

27. Según las cargas existentes en nuestro modelo, seleccione los tipos Office y

Hotel. Verifique que para el tipo Oficina tendremos una carga unitaria de 55 L/d-

empleado y para el Hotel tendremos una carga unitaria de 190 L/d-huésped. La

selección de los tipos de carga se muestra a continuación.

28. Haga click en el botón Select para regresar al administrador de Cargas

Sanitarias Unitarias el cual debería ahora lucir así:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 18

29. Haga click en el botón Close para cerrar este cuadro de dialogo. El próximo

paso será ingresar las cargas en el elemento Manhole.

IMPORTANTE: Usted podría ingresar las cargas sanitarias en cada Manhole una

una a través de la ventana de edición de propiedades, sin embargo este sería un

proceso muy lento para grandes modelos. Una manera más ágil de ingresar las

cargas sanitarias para gran cantidad de nodos es a través del Centro de Control de

Cargas Sanitarias (Sanitary Load Control Center).

Aplicación del Centro de Control de Cargas Sanitarias

30. Haga click en el menú Tools/Sanitary Load Control Center o simplemente

haciendo click en el botón de la barra de herramientas que lleva el mismo

nombre.

31. En la ventana del Centro de Control de Cargas sanitarias haga click en el

botón New y en el menú desplegable que aparece seleccione la opción

Initialize Unit Loads for All Elements.

32. Esta acción agregara un registro/línea por cada uno de los buzones de

inspección presentes en la red sanitaria dibujada.

33. La información de las cargas sanitarias que deberán asignarse a los buzones

de inspección se presenta en la siguiente tabla:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 19

Buzón de Inspección Tipo de carga Sanitaria

(Sanitary Unit Load Type)

Número de unidades de

carga (Loading Unit Count)

MH-1 Office 200

MH-2 Office 200

MH-3 Office 200

MH-4 Office 200

MH-5 Office 200

MH-6 Hotel per Customer 500

MH-7 Office 200

MH-8 Office 200

MH-9 Office 200

MH-10 Office 200

Nota. Observe que solamente el MH-6, tiene como carga Hotel, mientras los demás

el tipo de carga es el de oficina comercial. Por otra parte, la unidad de carga en el

caso de oficinas es el empleado (Employee) y en el caso de Hotel son huéspedes

(Guest).

34. En la ventana del Centro de Control de Cargas Sanitarias y estando sobre la

pestaña Manhole

35. Sobre la columna Unit Sanitary

Load haga click derecho y en el menú emergente seleccione la opción Global Edit.

36. En la ventana Global Edit defina los

siguientes valores:

- Operation: Set

- Value: Office

37. Haga click en OK. A continuación usted

vera que todos los buzones tendrán el valor

Office como tipo de carga sanitaria.

38. Manualmente deberá modificar el tipo

de carga en el buzón MH-6 a la clasificación

Hotel per Customer

39. Ahora haga click derecho sobre la columna

Loading Unit Count y seleccione Global Edit.

40. En la ventana de Edición Global defina

los siguientes valores:

- Operation: Set

- Value: 200

41. Modifique manualmente el número de

unidades para el buzón MH-6 a 500.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 20

42. De alguna manera puede ser

incomodo tener valores decimales en

la columna de número de unidades,

así que podremos modificar el número

de cifras decimales de dicha columna.

43. Para cambiar el número de

cifras decimales, haga click derecho

sobre el encabezado de la columna Loading Unit Count y seleccione la opción Units

and Formating.

44. En la nueva ventana configure el campo Display Precisión como cero (0).

45. Después de ejecutar estas instrucciones, la ventana Sanitary Load Control

Center deberá lucir como se muestra a continuación con la información completa en

las columnas de tipo y número de unidades de carga sanitaria.

46. Cierre el formato de Centro de Control de Cargas Sanitarias y no olvide

guardar constantemente su archivo .

Asignación Factores de Mayoración (Peaking Factors)

A continuación y para completar el ingreso de datos, será necesario que se definan

los factores de mayoracion que usaremos para los dos tipos de cargas sanitarias

que se han definido. Para el primer escenario que llamaremos “Día Promedio” no

será necesario aplicar dichos factores pues se tratara de una simulación bajo

condiciones de carga normales, pero en escenarios adicionales si será necesario

definir este tipo de factores.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 21

47. Haga click en el menú Components/Extreme Flow Setups… Esto abrirá el

cuadro de dialogo que permite la configuración de caudales extremos (Extreme

Flow Setup).

48. Haga click en el botón New para crear una nueva condición de caudales

extremos.

49. Haciendo click en el botón Rename , cambie el nombre que por defecto

asigna el programa por el nombre “Condición Día Promedio”.

50. Marque las cajas de selección en la columna “Use” indicando que para

ambos tipo de carga, usted usara un factor multiplicador de 1.0 para la condición

Día Promedio. Su ventana deberá lucir así:

51. Cierre esta ventana una vez verifique el ingreso de la información.

Configuración de Escenarios y Opciones de Calculo

Luego de completar la fase de ingreso de datos, el siguiente paso será la creación

de un escenario de simulación y la configuración de sus opciones de cálculo.

Inicialmente crearemos un escenario de simulación para las condiciones de flujo en

un día promedio normal.

IMPORTANTE: El manejo y simulación de modelos hidráulicos a través de

escenarios y alternativas (Scenario Manager), en toda la línea de productos

Haestad de Bentley, las herramientas del administrador de escenarios en

SewerCAD/SewerGEMS Sanitary le dan al usuario gran flexibilidad mediante el uso

de diferentes combinaciones de un conjunto de alternativas y opciones de cálculo.

1. Abra el Administrador de Escenarios

a través del menú Analysis/Scenario o

haciendo click en el botón Scenario

de la barra de herramientas.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 22

2. Seleccione el único escenario

existente que tiene el nombre por

defecto Base. Haga click en el botón

Rename y cambie el nombre a

Día Promedio.

3. Haga doble click en el escenario

Día Promedio para ver en el editor

de propiedades las Alternativas que lo

conforman. Inicialmente aparecerán

todas las alternativas Base.

4. Observe en la última línea que

este escenario tiene asociadas las

opciones de cálculo base (Base Calculations

Options).

5. Abra la ventana de Opciones de

Calculo a través del menú Analysis/

Calculations Options o presionando el botón

del mismo nombre que aparece en la

barra de herramientas.

6. Haga doble click en las opciones

creadas por defecto cuyo nombre es Base

Calculations Options con esto se abrirá

la ventana de edición de propiedades

indicando las opciones de cálculo por

categorías tal y como se muestra en la

figura de la derecha.

7. En este caso dejaremos las opciones

de calculo que por defecto asume el

programa al crear un nuevo modelo.

8. Sin embargo nos detendremos en

el campo (Extreme Flow Setup) bajo la

categoría Gravity Pressure Interface Options.

En la casilla a la derecha del campo Extreme

Flow Setup abrimos el menú desplegable y

escogemos la opción Condición Día Promedio

Debemos recordar que esta condición fue

previamente definida asignando un factor de

1.0 para los tipos de cargas sanitarias

presentes.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 23

9. De regreso a la ventana de Opciones

de Calculo renombre estas opciones como

“Día Promedio”

10. Cierre la ventana del administrador

de Opciones de Calculo.

11. No olvide guardar periódicamente su

archivo haciendo click en el botón Save .

Simulación Hidráulica y Revisión de Resultados Escenario: Día Promedio

1. Ejecute el escenario Día Promedio haciendo click en el botón Compute o

a través del Menú Analysis/Compute.

2. Terminada la simulación aparecerá una ventana de nombre “Detailed

Calculations Summary” que representa un resumen ejecutivo de los resultados a

través de diferentes pestañas. A continuación se muestra el resumen de resultado

para las tuberías a gravedad:

Nota. Mucho de los resultados que usted necesita para completar la Tabla de

resultados al final de este Taller se encuentran en esta ventana con el resumen de

resultados. Usted podrá encontrar otros resultados, seleccionando diferentes

elementos y visualizando los resultados en la ventana de propiedades o abriendo

los reportes tabulares para los diferentes elementos.

3. Revise los resultados en las pestañas “Pipe Report” y “Node Report”.

Recuerde que para cambiar las unidades de los diferentes parámetros puede

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 24

seleccionar el encabezado de la columna y haciendo click derecho escoger la opción

Units and Formating.

Configuración de Anotaciones.

4. Vaya a la ventana Element Simbology.

Si no está activa, la puede abrir a través del

menú View/Element Simbology.

5. Seleccione el elemento Conduit y

haga click derecho y seleccione New/

Annotation.

6. En la ventana de propiedades de

anotación que aparece configure los siguientes campos:

- Field: Flow

- Prefix: Q=

- X offset: 0.0 m

- Y offset: -4.0 m

- Height Multiplier: 1.0

7. Haga click en el botón Apply y luego en el botón Ok para poder visualizar los

datos de caudal en el área de dibujo.

Codificacion por Color (Color Coding).

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 25

8. Nuevamente diríjase a la ventana Element Simbology y seleccionando el

elemento Conduit haga click derecho y en el menú emergente seleccione New /

Color Coding.

9. En la ventana de propiedades de la codificación por color complete los

campos en la sección izquierda (Properties) de la siguiente manera:

- Field name: Velocity (Average)

- Minimun 0.0 m/s - Maximun 1.5 m/s - Steps: 5

10. Para la sección derecha (Color Maps) configure el campo de menú

desplegable Options como Color and Size.

11. Haga click en el botón Initialize (el tercero de la izquierda a derecha)

para poblar la tabla de valores. El cuadro de dialogo deberá lucir de la siguiente

manera:

12. Haga click en el botón –Apply- y luego en OK, con lo cual su esquema de

dibujo se verá ahora así:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 26

Creación de Perfiles.

SewerCAD ofrece una herramienta sencilla y poderosa para la creación y

configuración de perfiles longitudinales del sistema con la posibilidad de animarlos y

personalizar sus anotaciones. A manera de ejemplo crearemos un perfil desde el

buzón MH-6 hasta la estructura de salida (OF-1).

13. Abra el manejador de perfiles haciendo click en el icono o desde el menú

View/Profiles.

14. Oprima el botón New y con esto se desplegara la ventana Profile Setup

que se muestra en la gráfica.

15. Presione el botón Select From drawing para seleccionar los colectores que

componen nuestro perfil.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 27

16. De regreso al área de dibujo usted deberá seleccionar los colectores CO-6,

CO-5, CO-4 y CO-1 (a medida que los seleccione quedaran resaltados en rojo) y

finalmente haga click derecho seleccionando Done.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 28

17. A continuación y de regreso a la ventana Profile setup, haga click en el

botón Open Profile.

18. Cierre este perfil y en la ventana y la ventana Profile, haga click en el menú

desplegable View Profile seleccionando la opción Engineering Profile. Usted

debería ver una ventana similar a esta

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 29

19. Haga click en el botón Options

y del menú desplegable seleccione

precisamente Options.

20. Sobre la pestaña Axis, configure los

siguientes campos:

- Horizontal Axis – Scale: 5.00 m

- Horizontal Axis – Increment 0 + 25 m

- Vertical Axis – Scale: 0.20 m

- Vertical Axis – Increment: 0.50 m

21. Haga click en el botón Apply y luego en OK. Use las herramientas de Zoom

para revisar el perfil y los resultados.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 30

22. Cierre el perfil y el administrador de perfiles. Guarde su archivo.

Creación de escenarios y configuración de

alternativas Escenario: Caudal Punta

Para un proyecto de diseño, se hace necesario analizar el comportamiento

hidráulico del sistema ante caudales punta o máximos. Para esto debemos crear un

escenario donde emplearemos un método tabular para convertir los caudales

promedio en caudales punta.

Configuración de caudales extremos.

1. Haga click en el Menú Components/Extreme Flows… esto abrirá el cuadro de

dialogo que permite importar de la librería algunos métodos de mayoracion.

2. En este caso, adicionaremos un método para determinar el factor de

mayoracion llamado Peaking Factor (SI)

3. Por tanto haga click en el botón Syncronization Options de esta

ventana y seleccione la opción Import from library. Esto abrirá en la ventana la

librería de métodos de factores de mayoracion llamada Extreme Flow Factor Method

Library.xml

4. Expanda los métodos existentes en esta librería y seleccione el método

Peaking factor (SI). Seguidamente, haga click en el botón Select.

5. Esto cerrara la ventana de acceso a la librería de ingenierías y poblara la

tabla de reportes tabulares con los factores de mayoracion según el caudal base

que están incluidos en el método Peaking Factor (SI).

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 31

6. Luego de visualizar los datos que se ilustran en la ventana a continuación,

haga click en el botón Close.

7. Ahora necesitaremos asignar este método a los tipos de cargas sanitarias

presentes en nuestro modelo. Vaya al menú Components/Extreme Flow Setups…

para abrir el cuadro de dialogo que permite la configuración de caudales extremos

(Extreme Flow Setup).

8. Haga click en el botón New para crear una nueva condición de caudales

extremos.

9. Presione el botón Rename y cambie el nombre que por defecto asigna el

programa por “Condicion Caudal Punta”

10. Marque las cajas de selección en la columna “Use” indicando que para

ambos tipos de carga, y bajo la columna Extreme Flow Method seleccione como

método el Peaking Factor (SI) en los dos tipos de cargas presentes. Su tabla para

esta condición debería lucir así:

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 32

Definición de Opciones de Calculo.

Una vez ingresado el método de mayoracion de carga, debemos de crear la opción

de cálculo que estará asociada al escenario “Caudal Punta”.

1. Abra la ventana de Opciones

de Calculo a través del menú Analysis/

Calculation Options o presionando el

botón del mismo nombre que aparece

en la barra de herramientas.

2. Seleccione la opción de calculo

existente “Día Promedio” y oprima

luego el botón “Duplicate” que aparece

en la parte superior de esta ventana.

3. Seleccionando la opción de calculo

creada por duplicación haga click en el

botón Rename y asigne el nombre

“Simulacion Caudal Punta”.

4. Haga doble click en la opción “simulación

caudal punta” y con esto se abrirá la ventana

de edición de propiedades indicando las

opciones de cálculo vigentes.

5. En este caso verificaremos o

modificaremos si es el caso los siguientes campos:

- Time Analysis Type: Stady State

- Extreme Flow Setup: Condicion Caudal Punta

6. Los demás campos en las propiedades de estas opciones de cálculo no

requerirán cambios. Podrá cerrar la ventana Calculation Options.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 33

Configuración y Simulacion de un nuevo escenario.

7. Deberá crear un nuevo escenario

bajo las condiciones de caudal punta para

lo cual se debe dirigir al administrador

de escenarios a través del menú Analysis/

Scenario o haciendo doble click en el

botón Scenario de la barra de

herramientas.

8. Seleccione el escenario “Día Promedio”

y haciendo click derecho seleccione la opción

New-Child Scenario.

9. Oprimiendo el botón Rename renombre

este nuevo escenario como “Caudal Punta”

10. Haga doble click en este escenario con

lo cual en el editor de propiedades se

desplegara con la configuración de alternativas

y opciones de cálculo para este escenario.

11. El único cambio que haremos será sobre

la categoría “Calculation Options”.

12. En el campo GVF/Pressure Engine

Calculations seleccione del menú desplegable

las opciones de cálculo “Simulacion Caudal Punta”.

13. Finalmente, haga que el escenario activo

sea “Caudal Punta”, seleccionando dicho

escenario y haciendo click en el botón Make

Current también puede usar el menú

desplegable en la parte superior izquierda de la barra de herramientas para elegir

el escenario activo.

14. Para ejecutar el escenario “Caudal Punta” una vez este se encuentre activo

seleccione la opción Compute del menú principal Analysis o simplemente

presione el botón de la barra de herramientas que lleva el mismo nombre.

Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1

Pág. 34

15. Revise los resultados en las diferentes pestañas del informe resumen y

complete la tabla de resultados al final del taller.

16. No olvide guardar la versión final de su archivo oprimiendo el botón Save

Tabla de Resultados

Según el escenario complete los resultados solicitados en la tabla,

Elemento Propiedad /Atributo Día Promedio Caudal Punta

CO-10 Flow (l/s)

CO-10 Tractive Stress (N/m2)

CO-09 Flow (l/s)

CO-08 Flow (l/s)

CO-04 Velocity (Average) m/s

CO-04 Depth (Out) m

OF-1 Population (System

Sanitary) capita

Preguntas - Discusión

1. Según su criterio, este sistema sanitario aparenta tener adecuada capacidad

2. Usualmente los colectores de alcantarillado se diseñan para que la velocidad

supere al menos 0.60 m/s. Cumple este sistema proyectado con esta

condición?

3. De acuerdo a la normatividad de su localidad, ¿que otro criterio se hace

necesario verificar?