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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
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
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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.
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
Pág. 3
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.
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
Pág. 4
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.
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
Pág. 5
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.
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
Pág. 6
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
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
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
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
Pág. 8
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
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
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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
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
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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
Pág. 11
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:
Diseño y Modelación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Taller 1
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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
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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
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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
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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?