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MINISTERIO DEL AGUA

VICEMINISTERIO DE SERVICIOS BASICOS

MANUAL DEL USUARIO Y GUIA DE INSTALACION DEL

SOFTWARE SICONAL 1.0 Guía Técnica y Social y el Software SICONAL 1.0 para la Implementación de Sistemas de Alcantarillado Sanitario Condominial (SASC) Mayo, 2006

GUIA TECNICA Y SOCIAL Y SOFTWARE - SISTEMAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO CONDOMINIAL

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MMAANNUUAALL DDEELL UUSSUUAARRIIOO YY GGUUIIAA DDEE

IINNSSTTAALLAACCIIOONN DDEELL ““SSIICCOONNAALL 11..00””

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................2

2. GLOSARIO DE TÉRMINOS .........................................................................................4

3. FORMULAS EMPLEADAS Y RUTINA DE CÁLCULO................................................5

4. ENTORNO DEL PROGRAMA......................................................................................8

5. INSTALACIÓN DEL PROGRAMA ...............................................................................9

6. MANEJO DEL PROGRAMA Y SECUENCIA.............................................................12

6.1. INTRODUCCIÓN DE DATOS............................................................................... 13 6.1.1. Modalidades de Ingreso de Datos .................................................................14

a) Modo tabla.........................................................................................................14 b) Ingreso de datos modo gráfico..........................................................................14

6.1.2. Introducción de Datos Generales...................................................................15 6.2. IMPORTACIÓN DE DATOS DESDE CAD............................................................ 21

6.2.1. Dibujar la red..................................................................................................22 6.2.2. Reconocer la red............................................................................................24 6.2.3. Numerar nodos de la red ...............................................................................24 6.2.4. Dibujar áreas de aporte..................................................................................25 6.2.5. Importar datos ................................................................................................26 6.2.6. Identificación de ramales condominiales .......................................................27 6.2.7. Modo Tabla ....................................................................................................27

6.3. EJECUTAR EL PROGRAMA................................................................................ 28 6.3.1. Ejecutar programa para cálculo hidráulico.....................................................29 6.3.2. Cómputos métricos ........................................................................................29 6.3.3. Presupuesto ...................................................................................................30

6.4. EXPORTACIÓN DE RESULTADOS A AUTOCAD............................................... 31 7. RECOMENDACIONES IMPORTANTES.............................................................. 33

8. EJEMPLOS DE DISEÑO............................................................................................34

8.1. EJEMPLO: DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO CONDOMINIAL. ..... 35 8.2. EJEMPLO: DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO CONVENCIONAL .. 45 8.3. COMPARACIÓN ENTRE EL SISTEMA CONVENCIONAL Y CONDOMINIAL..... 51


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11.. IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN

El programa SICONAL 1.0, ha sido desarrollado para tener una herramienta práctica que pueda diseñar una red de alcantarillado sanitario condominial o convencional, por gravedad, según los criterios de la Norma Boliviana NB 688 y su Reglamento Nacional, en un ambiente fácil de manejar y manipular, a través de formularios, planillas de Excel, y dibujos en AutoCad.

Mediante el uso de este programa se puede obtener el diseño hidráulico, el dibujo en AutoCad de la red (resultado del diseño), y el presupuesto de obra. Para lograr estos resultados, el programa diseñado en Visual Basic, interactúa con formularios y planillas de Excel, así como los programas graficadores AutoCad y Land Desktop.

En el presente manual se detalla el procedimiento para el manejo del programa, es decir, la introducción de datos, la ejecución del programa y la exportación de resultados, a través de gráficos y figuras; y para tener una mayor comprensión del empleo, se mostrarán dos ejemplos de diseño, con las distintas opciones de introducción de datos.

En el manual se emplean algunos términos con frecuencia, por lo que serán explicados brevemente en el capítulo 2.

En el capítulo 3., se explican brevemente las fórmulas de cálculo hidráulico empleadas, y el procedimiento de dimensionamiento, para una red de alcantarillado sanitario por gravedad. Cabe hacer notar que el programa SICONAL 1.0, diseña redes de alcantarillado convencionales o condominiales, pues el funcionamiento hidráulico es el mismo.

En los capítulos 4, 5 y 6, se describen los tópicos para el uso del programa que están dados principalmente por los siguientes ítemes: i) la entrada de datos generales, ii) la entrada de datos geométricos (módulo tabla y módulo gráfico), iii) grabar los datos de un estudio, iv) opciones del módulo de cálculo, v) exportación de los datos para montaje del archivo en autocad y vi) recuperación de los datos de un estudio ya existente y su edición.

Como se indicó anteriormente, el programa SICONAL 1.0 trabaja con distintos programas y se detallará el programa y la versión desde la cual puede ser ejecutado el programa:

Entorno: Windows XP profesional o home edition;

Plataforma: Microsoft Excel Profesional, versiones 2000, XP, 2003 (recomendado);

CAD: AutoCad 2004 versión inglés (recomendado), y Autodesk Land Development Desktop 2004.

Asimismo, en el capítulo 7., se presentan algunas recomendaciones importantes para el uso correcto del SICONAL 1.0, como por ejemplo el separador de decimales de Windows


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tiene que ser el punto, y además se deberá habilitar los macros, cambiando el nivel de seguridad.

Por el último, el uso del software SICONAL 1.0 permitirá al usuario desarrollar los proyectos de alcantarillado sanitario condominial y/o convencional, con la ayuda de los ejemplos de aplicación presentados en el capítulo 8 de este Manual y hacer una breve comparación entre el sistema convencional y condominial.


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22.. GGLLOOSSAARRIIOO DDEE TTÉÉRRMMIINNOOSS

Caudal actual: Caudal al inicio del proyecto, incluidos los caudales por infiltración y conexiones erradas.

Caudal de diseño: Caudal al año de proyección, incluidos infiltración y conex. erradas.

Datos Generales: Información general referida a los parámetros básicos como relación de caudales, coeficiente de rugosidad, lámina máxima, etc.

Datos Geométricos: Información referida a los datos de cada tramo, es decir, numeración, ubicación, cotas, recubrimientos, aportes, etc.

Datos para cálculo de caudales: Información referida a los parámetros para el cálculo de caudales como: población, dotación, coeficientes de mayoración, coeficiente de aporte, etc.

Datos para estimación de volúmenes: Información para la determinación de los cómputos métricos, como: anchos de excavación, alturas, etc.

Exportación de resultados de diseño: Dibujo en AutoCad, de los resultados del diseño, como alturas de cámaras, pendientes, diámetros, etc.

Planilla: Hoja de cálculo de Microsoft Excel.

Singularidades: Nudos o puntos de unión de dos tramos, que generalmente representan cámaras de inspección o registro.

“NB688”: Con este nombre es designada la planilla de dimensionamiento hidráulico “NB688”, cuando se haga referencia a la Norma NB 688 y su Reglamento Nacional, se escribirá todo el texto respectivo.

Land Desktop: Programa que usa como plataforma el AutoCad, y sirve para el manejo de superficies topográficas, entre otras aplicaciones.

Sistema Condominial: Sistema de alcantarillado sanitario por gravedad, que presenta dos componentes: ramales condominiales y redes públicas.

Ramales condominiales: Conjunto de tuberías y singularidades (cámaras, Tes, Yes, etc.), que colectan las aguas residuales de un condominio o manzano (conexión colectiva), las cuales van proyectadas por medio de los predios o mas frecuentemente por las aceras, por lo que pueden tener recubrimientos menores y son construidas con un diámetro de 100 mm.

Redes públicas: Conjunto de tuberías y cámaras que van por la vía pública y captan las aguas residuales de los ramales condominiales. En el caso de sistemas convencionales, estas captan la descarga de las conexiones domiciliarias directamente.


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33.. FFOORRMMUULLAASS EEMMPPLLEEAADDAASS YY RRUUTTIINNAA DDEE CCÁÁLLCCUULLOO

Para el diseño hidráulico de una red de alcantarillado sanitario por gravedad, ya sea convencional o condominial, se ha tomado el criterio que especifica la Norma Boliviana NB 688 y su Reglamento Nacional (Norma Técnica de Diseño para Sistemas de Alcantarillado y Tratamiento de Aguas Residuales y Reglamento Técnico de Diseño para Sistemas de Alcantarillado. Diciembre 2001).

En un sistema de alcantarillado por gravedad, el valor determinante para el diseño es la estimación de la pendiente mínima, con la suficiente inclinación para que el caudal en las condiciones iniciales de funcionamiento arrastre los materiales que se depositan en las tuberías. Si este valor de la pendiente mínima es sobrestimado también ocasionará mayores excavaciones, y posibles estaciones de bombeo innecesarias, resultando proyectos demasiado costosos.

El criterio de la tensión tractiva establece que para un caudal dado, existe una pendiente con una inclinación, tal que, ocasiona que la tensión tractiva sea mayor a la mínima, produciéndose el arrastre de los materiales sedimentables presentes en el agua residual de una tubería de alcantarillado sanitario. Por tanto es necesario definir el caudal que hace que las anteriores condiciones se cumplan, este caudal corresponde al que se presenta en las condiciones iniciales de proyecto.

Como el caudal en el inicio de proyecto es menor al caudal máximo al final del proyecto, y este a su vez es menor al caudal a tubo lleno que soporta la tubería, existe una relación menor a 1 entre el caudal al inicio de proyecto y el caudal a tubo lleno, esta relación generalmente tiene el valor de 0.15 en una tubería de alcantarillado sanitario, según lo especifica la Norma Boliviana NB 688 y su Reglamento Nacional.

A continuación se describe brevemente la rutina de dimensionamiento hidráulico:

Una vez definida la relación de caudales, y la tensión tractiva mínima, se define la pendiente mínima, para cada diámetro comercial mediante la siguiente fórmula:

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅−⋅⋅

=

πθθρ

τ

23601

4

minmin senoDg

S

Donde:

Smin = Pendiente mínima (m/m)

ρ = Densidad del líquido (kg/m3)

g = Aceleración de la gravedad (m/s2)

τmin = Tensión Tractiva mínima (kg/m2)


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D = Diámetro (m)

θ = Ángulo de la sección parcialmente llena

Esta fórmula fue obtenida a partir de la fórmula de la tensión tractiva, reemplazando el radio hidráulico para una sección parcialmente llena.

La fórmula de la tensión tractiva es la siguiente:

SRg H ⋅⋅⋅= ρτ

Donde:

RH = Radio hidráulico (m)

S = Pendiente (m/m)

ρ = Densidad del líquido (kg/m3)

g = Aceleración de la gravedad (m/s2)

Obtenida la pendiente mínima para cada diámetro, se calcula el caudal a tubo lleno, mediante la ecuación de Manning:

2/1min3/5

3/8

41 SDn

Qll =

Donde:

Qll = Caudal a tubo lleno (m3/s)

n = Coeficiente de rugosidad (adimensional)

D = Diámetro (m)

Smin = Pendiente mínima (m/m)

Una vez determinadas las pendientes mínimas, para los diámetros comerciales, y sus respectivas capacidades, se determina el caudal de diseño, con la siguiente ecuación:

inf, QQQQ cefhmáxdis ++= −

Donde:

fedfhmáx QkkQ ,21, ⋅⋅=− = Caudal máximo horario a fin de proyecto (l/s)

86400,

CDPQ ff

fd

⋅⋅= = Caudal medio doméstico a fin de proyecto (l/s)

Pf = Población final de proyecto (hab)


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Df = Dotación final (l/hab/día)

Qce = Caudal por conexiones erradas (l/s)

Qinf = Caudal de infiltración (l/s)

K1 y K2 = Coeficientes de mayoración de caudal (adimensional)

También puede determinarse el caudal máximo horario, mediante los coeficientes de Pöpel o Harmon, según lo especifica la Norma Boliviana NB 688 y su Reglamento Nacional.

Obtenido los caudales a tubo lleno, y el caudal de diseño del tramo en estudio, se identifica la pendiente mínima, haciendo cumplir la condición de que el caudal de diseño sea menor al caudal a tubo lleno, para un determinado diámetro. Determinada la pendiente mínima se la compara con la pendiente del terreno y si ésta es menor, se adopta la pendiente mínima, con su respectivo diámetro. Posteriormente se determinan los restantes parámetros hidráulicos, bajo las condiciones reales de flujo, y se realiza la verificación de la tensión tractiva.


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44.. EENNTTOORRNNOO DDEELL PPRROOGGRRAAMMAA

El programa de diseño hidráulico y estimación de cantidades, para una red de alcantarillado sanitario por gravedad (SICONAL 1.0), está elaborado en una macro de Microsoft Excel mediante el programa Visual Basic, y la entrada de datos y salida de resultados para el programa se la realiza con formularios y planillas de Excel.

Como se observará mas adelante, la entrada de datos se puede realizar usando los formularios del programa o las planillas de Excel. La importación de los datos de una red de alcantarillado se puede realizar con el programa Land Desktop o AutoCad. También es posible la exportación de los resultados en un dibujo en AutoCad. Las versiones de AutoCad admitidas para el uso del programa, van desde AutoCad 2004.

En el siguiente esquema se observa la interrelación del programa SICONAL 1.0 con los programas empleados para su elaboración y ejecución:

A continuación se presenta en la tabla, el entorno de los programas para el uso de SICONAL 1.0:

INTRODUCCIÓN DE DATOS RESULTADOS EXPORTACIÓN

Modo Tabla 1. Formularios de SICONAL 1.0

2. Planilla de Excel Planilla Excel -

Modo Gráfico 1. Formularios de SICONAL 1.0

2. Land Desktop Planilla Excel Auto Cad

Modo Gráfico

1. Formularios de SICONAL 1.0

2. Auto Cad

3. Planilla de Excel

Planilla Excel Auto Cad

AUTODESK LAND ó AUTOCAD

PLANILLAS Y FORMULARIOS DE

MICROSOFT EXCEL

VISUAL BASIC

AUTO CAD


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55.. IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN DDEELL PPRROOGGRRAAMMAA

En el CD interactivo adjunto, existe una opción para la instalación del programa SICONAL 1.0, donde se deberán seguir los pasos que solicita el programa de instalación. El programa se instala en la siguiente ubicación: C:/Archivos de Programa/SICONAL. Al instalar el programa, este crea accesos en el menú inicio de Windows, tanto para la desinstalación, manual de usuario, y el programa SICONAL en sus dos modalidades, es decir cuando se tiene instalado el Land 2004 y cuando se tiene instalado el Autocad 2004, para usarlo en modo tabla (es decir sin la interacción del dibujo), se deberá acceder al programa que indica SICONAL 1.0 PARA AUTOCAD Y MODO TABLA, como se indica en el siguiente gráfico:

Si es que se ingresa en el programa SICONAL 1.0 PARA LAND, sin tenerlo instalado, existirán errores y el programa no podrá ejecutarse, debido a que no se existen referencias, recordemos que con esta modalidad del SICONAL 1.0 para land se importan también las cotas del dibujo. El archivo abierto, en cualquiera de las modalidades se maneja como cualquier archivo de Excel; no obstante es necesario grabarlo con otro nombre, proceso que puede realizarse desde los formularios, como se explicará mas adelante.

Al abrir el archivo, Excel detectará la presencia de macros, dependiendo del nivel de seguridad de Excel, referido a las macros, se podrá o no ejecutar el macro donde se encuentra el programa. Para habilitar el macro que contiene el programa, se deberá ajustar el nivel de seguridad de macros al nivel medio o bajo. Para cambiar el nivel de seguridad de macros, se accede al menú Herramientas del menú principal de Excel, luego a Opciones, y en la ventana Seguridad, se accede a Seguridad de Macros, y se especifica el nivel medio o bajo, como se observa en el siguiente gráfico:


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Una vez realizado este procedimiento, se debe ejecutar el programa, y para abrir el programa Excel, consultara si se desea habilitar los macros, y se deberá hacer clic en “Habilitar Macros”.

También es muy importante citar que el separador de decimales de Windows sea el punto y no la coma. Usualmente Windows configura el punto como separador de decimales por defecto. Para configurar este valor, si es necesario, se ingresa a Panel de Control, Opciones de Región, Personalizar y configuración de número, y finalmente cambiar la coma por el punto. En caso de tener la coma como separador de decimales, Excel tomará como cero los valores con decimales, y no podrá ejecutarse el programa, pues este indicará que falta información para el diseño.


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66.. MMAANNEEJJOO DDEELL PPRROOGGRRAAMMAA YY SSEECCUUEENNCCIIAA

A continuación se efectuará una descripción resumida de los pasos a seguir para el manejo y consecuente diseño de una red de alcantarillado sanitario. La forma detallada de introducción de datos y la ejecución del programa se efectuará mas adelante. Los pasos a seguir son los siguientes:

- Instalar el programa mediante el disco interactivo.

- Permitir el uso de macros, modificando el nivel de seguridad para macros en Excel (si es necesario) y modificar el separador de decimales de windows al punto (si es necesario).

- Ingresar a una de las modalidades de SICONAL 1.0, y grabar el archivo con la ubicación y nombre deseado, desde el formulario cargado al abrir el programa (menú principal).

- Definir si la introducción de datos será en el modo tabla o modo gráfico, en el menú principal.

- Introducir la información necesaria en el formulario de ingreso de datos.

- Si se ejecutó el modo gráfico, se debe abrir e interactuar con AutoCad o Land Desktop, para el dibujo (trazado geométrico), numerado e importado de la red.

- Si se ejecutó el modo tabla, introducir los datos de los tramos en la planilla “DATGEOM”.

- Revisar y complementar, si es necesario, la información introducida, en la planilla y DATGEN.

- Ejecutar el programa pulsando el botón “EJECUTAR PROGRAMA”, del menú principal.

- Revisar la planilla “NB688”, donde se encuentra el diseño hidráulico de la red.

- Exportar los resultados de cálculo en los tramos y nudos en un dibujo de AutoCad

- Obtener el presupuesto.

En los siguientes capítulos y sub-tópicos, se detallarán los procedimientos citados, para diseñar una red de alcantarillado sanitario convencional o condominial.


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66..11.. IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN DDEE DDAATTOOSS

Una vez instalado el programa, se deberá seleccionar la modalidad de ejecución, es decir cuando se tiene instalado el Land 2004, o cuando no se tiene instalado, en el presente manual se tratarán las dos modalidades. Al ejecutar el programa desde el menú inicio, Microsoft Excel, preguntará si desea habilitar macros o deshabilitarlos, (cuando el nivel de seguridad de macros es medio), se deberá seleccionar habilitar macros, en caso contrario el programa no podrá ejecutarse.

Si el nivel de seguridad es alto no podrá ejecutarse el macro, para cambiar el nivel de seguridad consultar el capítulo 5. Cuando se habiliten los macros, automáticamente se desplegará el formulario “MENÚ PRINCIPAL” como se muestra a continuación:

En este formulario, primero se introduce el nombre del proyecto y luego se lo guarda; el nombre del archivo guardado aparece en el cuadro de texto “Archivo guardado:”. Al pulsar el botón guardar, un cuadro de diálogo consultará sobre la ubicación del archivo para guardar el archivo; también se podrá crear una nueva carpeta, con el nombre del proyecto. Se sugiere guardar el proyecto como sigue: “SICONAL 1.0 - Nombre del proyecto.xls”, por ejemplo: C:/PROYECTO VILLA LINDA/SICONAL 1.0 - Villa Linda.xls

También es necesario definir si la red a diseñar es del tipo convencional o condominial. Por defecto se encuentra activada la opción convencional.


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En el caso de elegir la opción de una red condominial, existirá una casilla adicional en la primera ventana del formulario de ingreso (el contenido de este formulario será detallado mas adelante), ésta casilla se refiere al recubrimiento mínimo para un ramal condominial. También existe una casilla de texto en la cuarta ventana del mismo formulario, para el ancho de zanja para un ramal condominial, y finalmente existe un botón en la quinta ventana, para seleccionar los ramales condominiales en dibujo.

El programa cuenta con dos modos de ingreso de datos, MODO TABLA y MODO GRÁFICO, para las dos modalidades de ejecución (para Land o Autocad). El modo predeterminado es el modo gráfico y puede ser cambiado eligiendo uno de los botones de opción.

A continuación se explican las modalidades de introducción de datos, para ambas modalidades de ejecución de SICONAL 1.0, es decir “SICONAL 1.0 PARA LAND” y “SICONAL 1.0 PARA LAND Y MODO TABLA”.

66..11..11.. MMooddaalliiddaaddeess ddee IInnggrreessoo ddee DDaattooss

aa)) MMooddoo ttaabbllaa

Al habilitar el botón de opción “Modo tabla”, y hacer clic en el botón “INGRESO DE DATOS”, se despliega el formulario INGRESO DE DATOS, con cuatro páginas, como se observa en el siguiente cuadro.

Para esta modalidad de introducción de datos, se ingresan los datos en las cuatro ventanas como se indicará más adelante; y la introducción de datos de los tramos (numeración de cámaras, cotas, etc.), se realiza en la planilla de Excel “DATGEOM”, saliendo de los formularios del programa, como se verá también mas adelante.

bb)) IInnggrreessoo ddee ddaattooss mmooddoo ggrrááffiiccoo

Cuando en el menú principal, se habilita el botón “Modo gráfico” y se hace clic en el botón “INGRESO DE DATOS”, se despliega el formulario “INGRESO DE DATOS”, no obstante a diferencia del modo tabla, este formulario tiene cinco páginas, como se observa en la siguiente figura:


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En ambos modos de introducción de datos, páginas uno a cuatro, se llenan de modo similar, tanto para el modo gráfico como para el modo tabla.

En el formulario de introducción de datos, las páginas están organizadas de modo que el ingreso de datos para el cálculo de la red siga una secuencia. El orden de ingreso de la información, está acorde con la numeración de las páginas del formulario.

66..11..22.. IInnttrroodduucccciióónn ddee DDaattooss GGeenneerraalleess

A continuación se describen los pasos 1, 2, 3, y 4. El paso 5 será detallado en el punto siguiente. Los pasos de introducción coinciden con la numeración de las ventanas del formulario.


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En la primera ventana se introducen los datos generales, como ser: número de tramos, relación de caudales, coeficiente de rugosidad, etc., tal como se observa en el grafico anterior. Estos datos son descargados en la planilla DATGEN, la cual se puede imprimir con los ajustes necesarios, para el reporte respectivo. Estos valores pueden ser modificados en cualquier momento ingresando en el formulario de ingreso de datos. Existe también un botón de llenado de valores por defecto, haciendo clic en este botón, los cuadros de texto son llenados con valores, que son utilizados generalmente en los proyectos. Podrán también modificarse estos valores, cuando se ingrese al cuadro de texto deseado. Cuando se ingresa al modo gráfico, el cuadro para la introducción del número de tramos desaparece, porque cuando se importa la red desde el dibujo, el programa SICONAL 1.0 detecta automáticamente el número de tramos.

La distancia máxima entre singularidades, se refiere a la distancia máxima entre cámaras o nudos (elementos de inspección); este valor es solo indicativo, es decir si existen tramos con una distancia mayor a la indicada en la entrada de datos, este valor se pintará de color rojo, en la planilla NB688. Para cambiar la longitud del tramo es necesario introducir una cámara adicional, la cual se puede modificar en el dibujo o en la planilla DATGEOM si se ingresa datos en modo tabla. Igualmente la altura máxima de cámara, es un valor indicativo, pues las cámaras con altura mayor a la especificada se pintarán de color rojo, siendo una gran ayuda para la interpretación de resultados.

Finalmente como se observa en el anterior gráfico existe un botón para el cálculo de la tensión tractiva mínima, cuando se dispone de mayor información como se muestra en el siguiente gráfico:

Al introducir los valores es necesario tomar en cuenta las unidades y se deberá tener cuidado al introducir el número de tramos (en el modo tabla), pues éste deberá coincidir con el número de tramos introducidos en la planilla DATGEOM; si estos valores no coinciden se desplegará un mensaje de error, y se abortará el proceso cuando se ingrese


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a la ejecución del programa. Al ejecutar el programa, también aparecerán mensajes de error, sí estos datos no son introducidos en el rango adecuado o sí no se introdujo ningún valor.

Finalmente, si se ha seleccionado el botón “Condominial”, en el menú principal, existirá una casilla de texto, para introducir el recubrimiento mínimo en ramales condominiales. El valor introducido en la casilla, será colocado como recubrimiento superior e inferior de los tramos que se hayan seleccionado en el dibujo como condominiales (ver quinta ventana de este capítulo).

Cuadros de ayuda son desplegados cuando se pulsa el botón, éstos tienen un signo de interrogación “color rojo”.

En la segunda ventana se ingresa la información para el cálculo de caudales. Se introducen datos como poblaciones, dotaciones, coeficientes de mayoración, etc. como se observa en el siguiente gráfico. Al igual que todos los formularios de ingreso de datos existe un botón para el llenado de valores por defecto.

En la primera parte del cuadro, antes de introducir los datos de población, es necesario introducir una de las cinco modalidades de cálculo de caudales, para que en función a la modalidad seleccionada, se introduzca ya sea la población total o las tasas de ocupación. Este método también se emplea para calcular la población de saturación, es decir el número de habitantes por lote o por Ha. También el programa puede calcular la población


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final, de la siguiente manera: una vez introducida la población inicial, se hace clic en el botón “Cálculo de la Población Final”, y desplegará el siguiente cuadro:

En este cuadro se introducen el período de proyección y la tasa de crecimiento poblacional. Se elige el método de cálculo, según señala la Norma Boliviana NB688 y su Reglamento Nacional.

Las dotaciones inicial y final para el proyecto también deben ser introducidas en este formulario. A partir del dato de la dotación inicial se puede calcular la dotación final de forma automática haciendo clic en el botón “Cálculo de dotación final”. En el cuadro de diálogo “Cálculo de dotación final”, se introduce el período de proyección y el índice de crecimiento en porcentaje y se elige una de las opciones de los métodos de cálculo.

Igualmente se podrá seleccionar el método de cálculo según el coeficiente de punta, es decir según Harmon, Pöpel, o los coeficientes K1 y K2. Si no se selecciona un opción, no se podrán introducir los valores de estos coeficientes.


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También SICONAL 1.0, puede calcular el coeficiente de Harmon de la siguiente manera: cuando se selecciona el botón con la opción de cálculo por Harmon, aparece un mensaje preguntando si desea calcular el coeficiente de Harmon. En caso de una respuesta afirmativa, la celda que corresponde al coeficiente de Harmon, se llenará automáticamente, y este valor es calculado con la población final.

Cuadros de ayuda son desplegados cuando se pulsa el botón que tiene un signo de interrogación color rojo.

En la tercera ventana se introducen los diámetros internos personalizados, los cuales son necesarios para el cálculo hidráulico. En el llenado de los valores por defecto, empieza en el diámetro de 100 mm y termina en el diámetro de 1100 mm, con un incremento de 50 mm, es decir existen 20 espacios para introducir distintos diámetros, también existe un botón para incrementar todos los diámetros en 50 mm, como se aprecia en el gráfico.

Los diámetros tienen que ser introducidos en orden ascendente. Generalmente el diámetro interno varía según la norma empleada para su fabricación y el espesor, el cual es función de la resistencia de la tubería; es por esta razón que se ha dejado abierta la opción para introducir diámetros personalizados. Los diámetros deben ser introducidos en mm. Se muestra también la equivalencia en pulgadas, como se observa en el siguiente gráfico:


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En la cuarta ventana se introduce la información para la estimación de volúmenes, la cual se presenta en el siguiente gráfico:

Al igual que las otras ventanas, existen botones con el signo de interrogación, desplegando gráficos o cuadros de ayuda como el que se aprecia en el cuadro precedente, donde se explican algunos parámetros importantes: el recubrimiento se refiere a la altura entre el terreno y la cota clave de la tubería. Es posible personalizar las distintas alturas o rangos para la diferenciación de volúmenes y alturas de puntos singulares, al igual que el ancho de zanja para las redes públicas y ramales condominiales. Existe también un sobre-ancho de zanja para cada rango, en el caso de que sea necesario; si no es necesario se puede colocar cero o dejar la celda en blando. También existe un botón para el llenado automático de datos predefinidos, como para las anteriores ventanas.


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Figura 1. Excavación tipo

Para obtener el presupuesto de obra, se puede consultar el capítulo: Ejecución del Programa.

La quinta ventana se refiere a la importación de datos geométricos como numeración de tramos, coordenadas, cotas, etc. desde un dibujo en Land Desktop, o AutoCad el cual será detallado en el numeral 6.1. Cuando se ejecute el modo tabla, no aparecerá la quinta ventana ya que los datos geométricos se introducen directamente en la planilla de Excel DATGEOM, una vez numerados los tramos y calculadas las cotas y distancias, este proceso será detallado mas adelante.

66..22.. IIMMPPOORRTTAACCIIÓÓNN DDEE DDAATTOOSS DDEESSDDEE CCAADD

La importación de datos geométricos se realiza en el formulario de ingreso de datos, en la quinta ventana que es denominada “5. IMPORTACIÓN CAD”. Se pueden importar datos desde el programa AutoCad, ó desde Land Desktop, la diferencia es que desde el primero no se pueden importar las cotas del terreno. El programa Land Desktop es una aplicación de Autodesk, y usa como plataforma AutoCad, mediante el programa Land Desktop, es posible generar superficies topográficas, entre otras aplicaciones. Desde ambos programas se importan las coordenadas de los nudos y su numeración, datos que sirven para identificar el sentido de flujo de los colectores. También es posible importar las áreas de aporte.


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La ventana “5. IMPORTACIÓN CAD” tiene seis botones de comando, que están enumerados de tal forma que permiten llevar a cabo el proceso de importación en forma secuencial. El cuarto botón que corresponde a la importación de áreas, se bloquea si es que elige la opción de cálculo por longitud o por lotes tributarios, en la segunda ventana.

Cuando esta ventana es activada por el usuario, inmediatamente el programa verifica si la aplicación AutoCAD o Land Desktop se encuentran en memoria, es decir en ejecución Si ninguna de las dos aplicaciones se encuentran en memoria, el programa informa y bloquea el cuadro y los botones de importación, ya que no se puede hacer ninguna importación de datos si no existe en memoria un archivo de AutoCAD o proyecto de Land Desktop abierto. Por lo tanto antes de cambiar a la ventana IMPORTACIÓN CAD, es necesario abrir en AutoCAD, el dibujo del cual se desea importar los datos.

Si existiese un comando activo en AutoCad, o si al ingresar a la quinta ventana, el programa tarda más de unos 10 segundos, deberá ir a AutoCad y cerrar el comando activo, y retornar al programa SICONAL 1.0.

A continuación se describe el proceso de importado de datos, el cual se realiza en la quinta ventana del formulario de ingreso de datos, como se observa a continuación:

66..22..11.. DDiibbuujjaarr llaa rreedd..

Este primer botón de la secuencia de importación, permite cambiar a la ventana de AutoCAD, para proceder con el dibujo de la red, en la capa “SICONAL_RED”, la cual es creada y puesta por el programa como la capa actual.

Al hacer clic en este botón el programa despliega el siguiente cuadro de mensaje, éste contiene algunos puntos importantes para el correcto trazado geométrico o dibujo de la red:


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A continuación se detallan las recomendaciones para el dibujo de la red:

- Dibujar la red de colectores con líneas en la aplicación Land Desktop o AutoCAD.

- Dibujar la red en la capa “SICONAL_RED”, pues ésta es la capa que utiliza el programa para reconocer la red, si se dibujase la red en otra capa, el programa SICONAL 1.0, no podrá reconocer la red trazada en otras capas.

- Las líneas que representan los colectores deberán ser dibujadas en el sentido de flujo de las aguas, es decir, el punto inicial de la línea será el nodo aguas arriba del tramo y el punto final de la línea será el nodo aguas abajo del tramo.

- Se deberá cuidar que el punto aguas abajo de cada tramo aportante, coincida con el punto aguas arriba del tramo al que aporta. En el trazado del dibujo hay que cuidar que las líneas en el punto de unión, coincidan, de todas maneras, si estas no coincidieran el programa las une si es que estas estaría desplazadas hasta 1.5 metros en el dibujo.

Cuando se hace clic en ACEPTAR el programa envía a la ventana de AutoCAD, para proceder con el dibujo de la red. Para retornar a la ventana de SICONAL 1.0 desde AutoCAD, el programa crea dentro de la aplicación AutoCAD un botón con el icono de

Excel, presionando este botón se retorna al programa SICONAL 1.0. También es posible alternar entre la aplicación AutoCAD y el programa SICONAL 1.0 en Excel utilizando la barra de tareas de Windows, haciendo clic en el icono que corresponde a cada programa en ejecución.


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66..22..22.. RReeccoonnoocceerr llaa rreedd

El siguiente paso es el reconocimiento de la red, para ello se debe pulsar el botón: “2. Reconocimiento de la Red”; este punto es imprescindible para que SICONAL 1.0 reconozca la red tardando algunos segundos, dependiendo del tamaño de la red. En este paso el programa reconoce las líneas previamente dibujadas en la capa “SICONAL_RED”, como colectores de una red de alcantarillado, colocando además nodos o singularidades entre cada punto de unión de unas líneas con otras, estos puntos de singularidad son representados por el bloque de dibujo “NODOSICONAL”.

Durante el proceso de reconocimiento, el programa también detecta si la red dibujada tiene dos nodos de salida, y si así fuera visualiza un mensaje para que se pueda corregir esta incoherencia. También este error puede presentarse cuando no se ha dibujado algún tramo de la red en el sentido de la dirección de flujo de las aguas. Para corregir este problema será necesario cambiar el sentido de flujo de ese tramo. Como una ayuda para ver si se ha dibujado correctamente los tramos, SICONAL 1.0 inserta en cada tramo un bloque que indica la dirección de flujo del tramo, y un texto que indica si un nodo es de salida.

66..22..33.. NNuummeerraarr nnooddooss ddee llaa rreedd

El tercer paso es la numeración de los nodos o singularidades de la red. Haciendo clic en este botón, un cuadro de diálogo pide el número del nodo de inicio para comenzar con la numeración, y otro cuadro de dialogo pide el incremento con el que se van a numerar los nodos. Si son omitidos estos datos, el programa automáticamente iniciará la numeración de los nodos en uno y el incremento en la numeración también será de uno.

Después de que se hayan introducido estos datos el programa presenta un mensaje indicando el cambio a la ventana de AutoCAD para seleccionar los nodos a numerar. El programa numerará los nodos en el orden en el que sean seleccionados, para esto, al cambiar a la ventana de AutoCAD el programa habilita el modo de selección en pantalla, con el cual es posible seleccionar los nodos en el orden deseado de numeración. Los nudos se seleccionan haciendo clic izquierdo sobre la cámara creada o sobre el texto S/N, sin presionar Enter o clic derecho, hasta que no se haya terminado la numeración, si se hubiese hecho clic derecho, y detenida la numeración, deberá oprimir otra vez el botón 3 para numeración. Si se seleccionan todos los nodos a la vez, el programa los enumerará de forma aleatoria, esto se consigue haciendo clic izquierdo sobre un extremo del área de la red, y haciendo otro clic en el otro extremo y posteriormente clic derecho o Enter.

Para la numeración de los nudos es mejor partir del nudo mas alejado y seguir la numeración a medida que los aportantes confluyen a los nudos. Si es que se cometiera un error, se podrá iniciar el proceso volviendo a ejecutar el comando al pulsar el botón 3 del formulario de ingreso de datos. Una vez terminada la numeración de todos los nudos se presiona la tecla Enter o clic en el botón derecho y se vuelve al programa en Excel.


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66..22..44.. DDiibbuujjaarr áárreeaass ddee aappoorrttee

Este punto es opcional y se lo ejecuta cuando se desee importar áreas de aporte, para calcular por el método de contribución por áreas de aporte. Al hacer clic en este botón, el programa presenta el siguiente cuadro de mensaje con indicaciones para el dibujo de las áreas de aporte.

Las indicaciones que contiene el cuadro son las siguientes:

- Dibujar las áreas de aporte con polilíneas cerradas en la capa “SICONAL_AREAS_APORTE”

- Uno de los segmentos de la polilinea debe coincidir con la línea que representa al tramo de contribución.

- La altura de elevación de las polilíneas debe ser cero.

Una vez terminado el trazado de las áreas de aporte, se retorna a SICONAL 1.0 utilizando el botón con el icono de Excel que el programa habrá creado en la parte inferior del área de dibujo.

Ya que el dibujo de las áreas de aporte y de la red, pueden tomar, un tiempo considerable, muchas veces es aconsejable dibujar estas previamente creando manualmente las capas “SICONAL_RED” y “SICONAL_AREAS_APORTE”, en el archivo de AutoCAD que se utilizará para el proyecto, cuidando que el nombre de las capas coincida con el texto mencionado. Este procedimiento evita el tener que alternar constantemente con el dibujo, y puede mejorar el tiempo de ingreso de datos, por lo que se recomienda usar este procedimiento.

En el siguiente cuadro se observa un ejemplo de dibujo de áreas de aporte:


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66..22..55.. IImmppoorrttaarr ddaattooss

Al hacer clic en este botón el programa procede con la importación de los datos de la red a la planilla DATGEOM del programa SICONAL 1.0. Si existiese algún error en la red, detectado durante la importación, será indicado por el programa, para que se corrija y ejecute nuevamente el proceso de importado de datos.

Algunos de los errores que puede encontrarse al importar los datos a SICONAL 1.0 son: números de nodos duplicados, nodos sin numeración, colectores que no tienen nodos de salida y de llegada. Si existe alguno de estos errores el programa detendrá el proceso de importación para poder corregirlos. Luego de corregidos los errores se ejecuta nuevamente el botón importar datos.

En este proceso, también es posible introducir los caudales puntuales “no domésticos” en los tramos. Una vez que el programa ha terminado la importación de datos, un mensaje aparecerá preguntando si se desea introducir los caudales puntuales ahora. Si la

Área de aporte Polilinea cerrada

Colector Nodo de red


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respuesta es afirmativa, se desplegará el siguiente cuadro, donde habrá que seleccionar el tramo y el caudal puntual en l/s, para el inicio del proyecto y para el final:

66..22..66.. IIddeennttiiffiiccaacciióónn ddee rraammaalleess ccoonnddoommiinniiaalleess

Finalmente el último botón corresponde a la identificación de ramales condominiales. Esto hará que los tramos identificados como ramales condominiales, tengan un ancho de zanja distinto al de las redes públicas, a la hora de realizar los cómputos métricos en la ventana de datos para cómputos métricos.

Al pulsar el botón, un mensaje aparecerá indicando que se deberá seleccionar en el dibujo los tramos condominiales, y una vez terminado este proceso se deberá retornar al programa SICONAL 1.0. Si se está ejecutando el modo tabla, se deberá colocar el texto RC, en los tramos que correspondan a ramales condominiales en la columna 17 de la planilla “DATGEOM”.

Una vez introducida toda la información necesaria, se cierra el formulario de introducción de datos haciendo clic en el botón SALIR, con lo cual se retorna al menú principal del programa.

66..22..77.. MMooddoo TTaabbllaa

Una vez llenadas las cuatro ventanas del formulario de ingreso: datos generales, datos para cálculo de caudales, diámetros y datos para los cómputos métricos, es necesario salir del formulario de ingreso de datos, y posteriormente salir del menú principal, para ir a la planilla “DATGEOM”, donde se llenarán los datos geométricos como la ubicación de cámaras, distancias y cotas terreno, cuidando que el número de tramos digitado en el formulario de ingreso, corresponda al número de tramos digitado. A continuación se muestra visualmente, la forma de introducción de la numeración de tramos y sus características:


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En el anterior ejemplo se observa el llenado de valores por tabla, donde es necesario cuidar que el caudal puntual sea introducido en la columna respectiva, es decir si el caudal es al inicio o al final del proyecto. Cuando se ingresa en el modo gráfico, también es posible introducir los caudales puntuales, áreas de aporte o lotes de contribución, y modificar los recubrimientos.

66..33.. EEJJEECCUUTTAARR EELL PPRROOGGRRAAMMAA

Una vez ingresada la información, se podrá revisar, corregir o aumentar valores en la planilla “DATGEOM”, para posteriormente realizar el cálculo de la red. Para iniciar la corrida, se debe ir al menú principal del programa, oprimiendo el botón ejecutar programa, que se encuentra en todas las planillas, para permitir una interacción rápida. En este menú se encuentra el botón de comando “Ejecutar Programa”, y desplegará el siguiente formulario:

2

1

3

4

L = 60m

L = 70m Qpunt Inic. = 1.5 l/s Qpunt fin = 2 l/s

L = 60m

CT = 2553 msnm Rec = 0.90 m

CT = 2549.5 msnm Rec = 1.00 m

CT = 2550 msnm Rec = 1.10m

CT = 2551 msnm Rec = 0.90 m


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66..33..11.. EEjjeeccuuttaarr pprrooggrraammaa ppaarraa ccáállccuulloo hhiiddrrááuulliiccoo

La primera opción se refiere al cálculo hidráulico de la red de alcantarillado; los resultados son desplegados en la planilla “NB688”, y para acceder a la planilla, es necesario salir de todos los formularios abiertos, y posteriormente salir del formulario del menú principal.

Si es que existiese un dato de entrada que no haya sido ingresado o haya sido mal ingresado, un mensaje de error se desplegará informando del problema, y el cálculo se abortará, y se tendrá que ingresar o corregir el valor, desde el formulario de ingreso de datos, o en la planilla de Excel: “DATGEOM”, referida a los datos geométricos.

Cuando se ejecuta un proyecto, el programa SICONAL 1.0, ordena los tramos según el aporte, es decir que el tramo aportante estará ubicado filas arriba del tramo donde este aporta, en la planilla “DATGEOM”, y el mismo orden se repetirá en la planilla de reporte “NB688”.

66..33..22.. CCóómmppuuttooss mmééttrriiccooss

En la segunda opción del menú ejecución se realizan los cómputos métricos, los cuales están detallados en la planilla de Excel “COMPMET”. Esta opción puede ejecutarse, luego haberse realizado el cálculo hidráulico, ya sea inmediatamente después de ejecutar el diseño o ingresando nuevamente al formulario de ejecución una vez que se hayan revisado los resultados en la planilla “NB688”.

En esta opción se calculan las longitudes de tubería de los distintos tramos, número de cámaras, en función a los rangos de alturas definidos por el usuario, volúmenes de


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excavación, relleno, cama de asiento, material seleccionado y retiro de escombros, estos valores están detallados tramo por tramo.

Para observar los resultados de los cómputos métricos, es necesario salir de todos los formularios e ir a la planilla “COMPMET”, donde existe la opción de incluir el tipo de material para los volúmenes de excavación con o sin agotamiento, es decir si es que se desea, se colocan los porcentajes de terreno tipo I, tipo II o tipo III, se puede asignar a cada tipo los siguientes materiales: tipo I - terreno blando, tipo II - terreno semi-duro y tipo III – terreno duro o roca. Por defecto el programa toma en cuenta el tipo II. Una vez introducidos los porcentajes de los tipos de terreno o en su defecto no introducir ningún porcentaje, es posible obtener el presupuesto, proceso que se detalla en el siguiente punto.

66..33..33.. PPrreessuuppuueessttoo

Para obtener el presupuesto, es necesario ingresar en el menú de ejecución y pulsar el tercer botón “Presupuesto”. Al pulsar el botón un listado de ítems con las cantidades totales para cada ítem es desplegado en la planilla de Excel “PRESUP”, por lo que para observarla es necesario salir de los formularios abiertos.

En las planillas existentes en el programa SICONAL 1.0 existe una planilla donde se encuentra una base de datos de precios unitarios denominada “Base de precios”, donde se observa que existen ítems con costos referenciales para cada departamento o lugar donde se implementará el proyecto para proyectos de saneamiento básico, los cuales pueden ser modificados, o también es posible aumentar ítems.

Los ítems de la planilla “PRESUP” han sido extraídos de la planilla “Base de Precios de la Guía Técnica de Diseño de Proyectos de Saneamiento para Poblaciones menores a 10.000 habitantes. Julio 2005”. Si se desea reemplazar un ítem de la planilla “PRESUP” o agregar un ítem ae esta base de precios, se debe presionar el botón “Añadir Ítem de la Base de Precios”, donde en un cuadro de diálogo se podrá seleccionar el ítem, para agregarlo o reemplazarlo, como se aprecia en el siguiente gráfico:

Si se desea modificar el precio de un ítem existente en la base de precios, o aumentar un ítem, se podrá realizar directamente en la planilla “Base de Precios”, y posteriormente se podrá insertar en la planilla “PRESUP”.


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También se hace notar que el departamento tiene que ser introducido en la celda I1, de la planilla “PRESUP”, y el texto tiene que coincidir con la fila 5 de la planilla “Base de Precios”. Por ejemplo si se desea calcular los costos del departamento de Chuquisaca el texto debe decir “CHUQ.”, en coincidencia con el texto de la base de precios.

También existe una planilla para el cálculo rápido del precio unitario de un determinado ítem, introduciendo los costos de la mano de obra, materiales, y herramientas, y los costos indirectos e incidencias, así como el nombre del ítem y unidad. Una vez calculado el precio unitario, este podrá ser copiado a la base de precios y posteriormente al presupuesto de obra.

66..44.. EEXXPPOORRTTAACCIIÓÓNN DDEE RREESSUULLTTAADDOOSS AA AAUUTTOOCCAADD

Se accede a esta opción desde el menú principal, haciendo clic en el botón “EXPORTAR RESULTADOS A AUTOCAD”, como se muestra a continuación:

En la sección ESCALAS DE DIBUJO existen tres botones de opción que permiten seleccionar la escala a la que se va a exportar la red a AutoCAD, las opciones son:

Esc. 1:1000, exporta la red para ser visualizada en una escala de 1:1000.

Esc. 1:2000, exporta la red para ser visualizada en una escala de 1:2000; esta escala no es recomendable si la red tiene tramos con longitudes cortas ya que el espacio para el colocado de los textos es insuficiente.

Esc. 1:500, exporta la red para ser visualizada en una escala de 1:500

En la sección DATOS DE TUBERÍAS se encuentran tres aspectos de texto que controlan las características del dibujo de la red en AutoCAD:


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Altura de Texto, determina el tamaño del texto con el cual se despliegan resultados de diseño de los tramos al dibujo, como ser: diámetro, longitud, pendiente, cotas de solera de inicio y final de tramo

Esc. Dir. Flujo, determina la escala a la cual se va a introducir en cada tramo, el bloque que representa la dirección de flujo del tramo.

Texto Offset, controla la separación que hay entre la línea que representa el tramo y el texto con los datos del mismo, este valor esta en unidades de dibujo.

En la sección DATOS DE CÁMARAS están los datos que controlan la apariencia de los bloques de cámaras y que el programa inserta automáticamente en el dibujo, estos datos para el dibujo son los siguientes.

Escala Cámara, determina la escala a la que se va a introducir el bloque que representa las cámaras o puntos singulares de la red

Escala Bloque Datos, determina la escala a la que se va a introducir en el dibujo el bloque que contiene los datos de cada cámara de la red

Angulo, determina el ángulo de rotación con el que se van a introducir los bloques con los datos de las cámaras. Este ángulo puede también ser determinado gráficamente haciendo clic en el botón ángulo en el mismo cuadro de diálogo, y determinando el ángulo a partir de dos puntos en la ventana de AutoCAD.

Los datos que se encuentran en las secciones DATOS DE TUBERÍAS y DATOS DE CÁMARAS, se llenan con valores predefinidos, cada vez que se seleccione uno de los botones de opción que se encuentran en la primera sección de este formulario, sin embargo pueden ser modificados por el usuario de acuerdo a sus preferencias.

Una vez introducidos los datos ya sean los predeterminados para cada escala de exportado de la red o los introducidos de acuerdo a las preferencias de cada usuario, se procede con el dibujo de la red presionando el botón DIBUJAR LA RED. Y luego a continuación aparecerá un mensaje de texto consultando si se desea ver la red exportada en el dibujo, si la respuesta es SI, el programa maximizará la ventana de AutoCAD para permitir observar los resultados de la exportación.


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77.. RREECCOOMMEENNDDAACCIIOONNEESS IIMMPPOORRTTAANNTTEESS

A continuación se presentan algunas recomendaciones importantes para el uso correcto del programa:

• El programa SICONAL 1.0, se deberá instalar desde el CD o interactivo, o instalador, pues si solo se copia el archivo de Excel, no se cargarán algunas aplicaciones, y el programa funcionará incorrectamente. Una vez instalado el programa se podrá cambiar de nombre y ubicación en función al proyecto que se este diseñando.

• El separador de decimales de Windows tiene que ser el punto y no la coma. Usualmente Windows configura el punto como separador de decimales por defecto. Para cambiar esta opción, si es necesario, se ingresará a Panel de Control, Opciones de Región, Personalizar y configuración de número.

• El nivel de seguridad para macros en Excel se recomienda sea “medio” para ejecutar el macro del programa. Para cambiar el nivel de seguridad consultar el capítulo: instalación del programa.

• Se deberá tener cuidado especial en el cambiar el nombre de las planillas, pues el programa hace referencia al nombre de cada hoja o planilla, si es cambiado el nombre, el programa no podrá ejecutarse; igualmente no se deben insertar filas o columnas, en las planillas.

• Se recomienda que antes de empezar a manejar el programa, al abrir en el formulario del menú principal, podrá grabarlo con un nombre distinto y/o otra ubicación, en una carpeta distinta para cada proyecto, este proceso se puede realizar en el menú principal.

• Al introducir la información de los datos, se debe tener cuidado con el ingreso de los valores con las unidades correctas como se señalan en la guía, esto para evitar errores y/o malos resultados. El sistema de unidades que maneja el programa SICONAL 1.0 es el Sistema Internacional de Unidades.

• Emplear los programas con las versiones descritas en el primer capítulo de este manual para evitar contratiempos con el uso del Programa.


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88.. EEJJEEMMPPLLOOSS DDEE DDIISSEEÑÑOO

Para una mejor compresión del manejo del programa SICONAL 1.0, se planteará un ejemplo de diseño, contemplado de dos maneras, primero considerando un sistema convencional y posteriormente considerando un sistema condominial. También se podrá apreciar la comparación de los sistemas en cuanto a los costos. Se ejecutará el programa bajo la modalidad de ejecución cuando se tiene instalado el Land.

Para los ejemplos del sistema condominial y del sistema convencional, se presenta la información resumida en tabla siguiente tabla:

Nº Parámetro de diseño Unidad Valor

1 Periodo de Diseño años 25

2 Población actual hab. 400

3 Población futura o servida hab. 847

4 Tasa de crecimiento de población % 3

5 Dotación inicial l/hab/día 160

6 Dotación final l/hab/día 240

7 Diámetro mínimo (sistema convencional y condominial) mm 100

8 Recubrimiento mínimo en redes públicas (sist. convencional) m 1.00

9 Recubrimiento mínimo en redes públicas (sist. condominial) m 0.90

10 Recubrimiento mínimo en ramales (sist. condominial) m 0.50

11 Coeficiente de retorno ( C ) % 80

12 Coeficiente de punta: K1 y K2 1.3 y 1.5

13 Coeficiente por conexiones erradas (ce) % 10

14 Coeficiente de infiltración (Qi) (PVC) l/s/Km 0. 1

15 Relación de caudales - 0.15


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88..11.. EEJJEEMMPPLLOO:: DDIISSEEÑÑOO DDEE UUNNAA RREEDD DDEE AALLCCAANNTTAARRIILLLLAADDOO CCOONNDDOOMMIINNIIAALL..

En el siguiente ejemplo, se verá el cálculo de una red de alcantarillado sanitario condominial, por las aceras. Este diseño se efectuará en el modo gráfico, por lo que se podrá observar el proceso de importación de datos desde CAD, y posterior salida de datos. Algunos procedimientos están detallados en el manual de usuario, por lo que en el presente ejemplo serán vistos sin entrar en mayor detalle.

Para mayor comprensión del manejo, este ejemplo esta dividido en los siguientes puntos: a) tareas previas, b) introducción de datos, c) importación de datos, d) ejecución del programa, e) exportación de dibujo, y f) presupuesto.

a) Tareas previas

- Instalar el programa (ver capítulo 5 de este Manual)

- Establecer parámetros básicos: identificar la población del área a cubrir por la red, la dotación inicial, el tipo de tubería a emplear, profundidad del nivel freático, etc. (ver tabla anterior e imágenes posteriores).

- Preparar el dibujo: se deberá haber realizado el levantamiento topográfico, y el posterior generado de la superficie en el programa Land Desktop, es decir, que se tiene que tener el dibujo con los manzanos, curvas de nivel, detalles topográficos, y sobre todo la superficie generada, para que el programa pueda importar las cotas del terreno. Si solo se tiene el dibujo en Autocad, el programa importará la geometría pero no las cotas del terreno, las cuales pueden ser introducidas manualmente en la planilla DATGEOM. Para el ejemplo, el área a ser diseñada se observa en el siguiente gráfico, que corresponde a 6 manzanos:


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b) Introducción de la información

- Una vez realizadas las tareas previas, se hace correr el programa en el menú inicio – SICONAL 1.0. En el menú principal, es necesario grabar el archivo en la carpeta deseada, con la siguiente sugerencia: “SICONAL 1.0 – Nombre del proyecto.xls”, en este caso el nombre a guardar será: C:/PROYECTOS/ejemplo manual/SICONAL 1.0 – ejemplo red condominial.xls:

Como se observa en el anterior gráfico es necesario cuidar que el botón Modo Gráfico este activado, no obstante, esta opción esta activada automáticamente al abrir el formulario. A continuación es necesario introducir los datos, haciendo clic en el botón “Ingreso de Datos”. Este formulario como se explica en el manual de usuario esta dividido en cinco ventanas, cada ventana tiene un botón con la opción llenado automático de valores predefinidos, para este ejemplo emplearemos estos valores.


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En la primera ventana, se introducen los datos generales como se observa en el gráfico, no es necesario introducir el número de tramos, pues a la hora de importar los datos del dibujo, identificará automáticamente el número de tramos. A continuación se introducen los datos para el cálculo de los caudales, en la ventana 2, como la población calculada anteriormente, dotación y parámetros de diseño, como se observa a continuación:


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Los valores corresponden al llenado automático de valores, y la población futura fue calculada para un período de 25 años y un crecimiento del 3 %, con el método exponencial, y la dotación final con un crecimiento del 2%, y con el método aritmético.

En la tercera ventana se introducen los diámetros internos personalizados, que en este caso corresponden a los diámetros nominales, posteriormente si el usuario desea modificarlos con diámetros internos personalizados, en función al fabricante y la resistencia de la tubería podrá realizarlo en cualquier momento.

En la cuarta ventana están los parámetros para la estimación de los volúmenes, cuadros de ayuda pueden encontrarse al hacer clic en los botones con un signo de interrogación de color rojo, como se observa en el siguiente cuadro:


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La importación de datos desde el programa Land Desktop o Auto Cad, que corresponde a la quinta ventana, se detallará en el siguiente punto:

c) Importación de datos

En la última ventana, se realiza la importación de los datos geométricos del dibujo, es decir las coordenadas, ubicación de los tramos mediante la numeración, y las cotas de terreno de los puntos o nodos identificados en el dibujo. Para este paso se tiene que tener abierto el dibujo, con la topografía generada en Land Desktop, o el dibujo en Auto Cad, para este ejemplo usaremos la topografía generada en Land Desktop. Si es que el programa Land Desktop, no estaría abierto, un mensaje le pedirá que primero abra el dibujo.

Al hacer clic en la quinta opción, aparecerá la siguiente ventana, y el programa tardará unos instantes para reconocer el programa Land Desktop o Autocad.


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Para tener una correcta interacción entre el programa SICONAL 1.0 y el dibujo, deberá cuidar de no ejecutar comandos en AutoCad, y si esto ocurriera, deberá cerrarlos primero.

En el punto 1 se procede al dibujo de la red, al hacer clic un mensaje de instrucciones aparecerá, y posteriormente SICONAL 1.0, maximizará el programa de Auto Cad, para proceder al dibujado de la red. Para representar un tramo de la red deberá realizarlo, con líneas del comando line de AutoCad, cuidando que el sentido del dibujado de la red corresponda al flujo de las aguas, y el punto donde empieza la línea y termina corresponden a nodos, donde se ubicarán las cámaras de inspección. En tramos largos que excedan la distancia máxima, deberá tener cuidado de insertar una cámara intermedia, a través de dos líneas continuas. En el ejemplo condominial, una de las alternativas de trazado puede ser observada en el siguiente gráfico:


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Una vez trazada la red, se presiona el botón de la parte inferior izquierda, para retornar a SICONAL 1.0. A continuación se procede al reconocimiento de la red dibujada, pulsando el segundo botón, una vez realizado el reconocimiento un mensaje aparecerá confirmando el proceso.

Una vez que el programa ha reconocido la red, se procede al numerado de la red, oprimiendo el tercer botón, del menú ingreso de datos (quinta ventana). Al presionar este botón otro mensaje de indicaciones aparecerá, con las indicaciones respectivas. Cuando se despliega el dibujo se podrá notar que el programa insertó un bloque representando una cámara en cada nodo, y un texto conteniendo “S/N”, como se observa a continuación.


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Para proceder al numerado es necesario hacer un clic en cada bloque según la numeración deseada, sin salir del comando activo, también es posible marcar todos los bloques o nudos, el programa numerará de forma aleatoria los nudos. Una vez marcados todos los nodos se cierra el comando presionando enter o clic derecho, y se retorna al programa SICONAL 1.0.

El cuarto botón fue deshabilitado por el programa SICONAL 1.0, pues en las opciones para el cálculo del caudal se eligió el método por longitud y no por áreas de aporte.

El siguiente paso es importar la red, con el botón 5, un mensaje aparecerá preguntando la superficie de la cual se importarán las cotas. Si es que se desee aumentar caudales puntuales no domésticos, se podrá realizarlo con la ventana que se despliega una vez que los datos han sido importados, en este caso se introduce un caudal puntual de un colegio en el tramo 2 - 5.

Posteriormente se procederá a la identificación de los ramales condominiales, a través del sexto botón, una vez pulsado este botón, se activa un comando en autocad, y se deberá seleccionar los ramales condominiales seleccionando los tramos, una vez completado este procedimiento el dibujo queda de la siguiente manera:

Realizados todos los pasos anteriores, se podrá salir del formulario de ingreso de datos pulsando en el botón SALIR, y el programa retornará al menú principal.

d) Ejecución o corrida del programa

En el menú principal, se podrá pulsar el botón “Ejecutar el programa”, en el caso en que se desee revisar la información introducida o ver los datos que han sido importados, o


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modificar recubrimientos o caudales puntuales se podrá realizar en la planilla “DATGEOM”, dicha planilla para este ejemplo se muestra a continuación:

Una vez modificados y aumentados los datos deseados, se procede a ejecutar nuevamente el programa, haciendo clic en el botón ubicado en la parte superior, el cual hará aparecer el menú principal, y se procederá a la ejecución del programa.

Cuando el programa SICONAL 1.0 se ejecute, automáticamente este procederá al ordenado de los tramos en la planilla DATGEOM, en el sentido de flujo, es decir que los tramos aportantes estarán ubicados filas arriba de los tramos donde aportan estos tramos.

Para visualizar los resultados del cálculo hidráulico, es necesario cerrar el formulario e ir a la planilla “NB 688”. El procedimiento de salida y ejecución podrá realizarse cada vez que se desee o se modifiquen los datos de entrada.

e) Exportación del dibujo

Con el cálculo hidráulico ya realizado, y revisado se procede al dibujado de los resultados del diseño hidráulico, desde el menú principal, haciendo clic en el botón “Exportar resultados a AutoCad”, otro mensaje aparecerá en la pantalla, preguntado la escala de dibujo y una vez definidos las alturas de texto se pulsará “Dibujar la red” El programa


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SICONAL 1.0, dibujará los datos en los tramos como el diámetro, pendiente y longitud, y los datos en los nodos o cámaras como la cota terreno, cota solera, caída, altura de cámara y número de cámara como se aprecia en el siguiente dibujo:

f) Presupuesto

El último paso es la obtención del presupuesto de obra, para lo cual, es necesario ingresar al menú “Ejecutar Programa”, del menú principal, y posteriormente hacer clic en el botón “Presupuesto”. También es posible tener un desglose de las cantidades de obra, detallada por tramos, desplegados en la planilla “COMPMET”. Así mismo las cantidades de obra son desplegadas en la planilla “PRESUP”, en la cual se contempla una lista de Ítems, con las cantidades totales. Es posible colocar cantidades que el programa no calcula como por ejemplo hormigón de protección o conexiones domiciliarias, en la columna de cantidades.

Todos estos ítems han sido extraídos de la planilla “Base de precios”, si se desea reemplazar un ítem o agregar un ítem de esta base de precios, se debe presionar el botón “Añadir Ítem de la Base de Precios”, donde en un cuadro de diálogo se podrá seleccionar el ítem, para agregarlo o reemplazarlo. También se deberá seleccionar el departamento en la celda I1.

Si se desea modificar el precio de un ítem existente en la base de precios, o aumentar un ítem, se podrá realizarlo directamente en la planilla “Base de Precios”, y posteriormente se podrá insertar en la planilla “PRESUP”.

La planilla de cómputos métricos y de presupuesto se aprecia a continuación:


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88..22.. EEJJEEMMPPLLOO:: DDIISSEEÑÑOO DDEE UUNNAA RREEDD DDEE AALLCCAANNTTAARRIILLLLAADDOO CCOONNVVEENNCCIIOONNAALL

El procedimiento para el dimensionamiento de la red de alcantarillado convencional es similar al del ejemplo anterior, por tanto el procedimiento de ejecución del ejemplo convencional, será mostrado solo a través de imágenes y cuadros desplegados por el programa SICONAL 1.0.

Para diseñar la red convencional deberá seleccionarse la opción convencional en el menú principal, como se muestra a continuación:


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A continuación se muestran las ventanas del menú ingreso de datos, donde se apreciarán los valores introducidos:


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Una vez que se tiene el dibujo abierto se procede al dibujo de la red pulsando el primer botón, la red convencional dibujada se aprecia a continuación:


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Posteriormente se procede al reconocimiento de la red dibujada pulsando el segundo botón, una vez realizado este procedimiento se numera la red con el tercer botón, quedando la red de la siguiente manera:

Finalmente para terminar con el proceso de introducción de datos se procede a la importación de datos pulsando el quinto botón, el cuarto botón esta deshabilitado, debido a que el método de cálculo de caudales es por longitud y no por áreas de aporte. Igualmente se introducen los caudales puntuales en el tramo 9 – 11.

Los datos importados se aprecian en la siguiente planilla:


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Una vez revisados los tramos se procede a la ejecución del programa, desplegando los resultados de cálculo en la planilla NB688.

Posteriormente se procede a la exportación de los resultados en el plano autocad, pulsando el botón “Exportar resultados a autocad”, el plano dibujado se aprecia a continuación:

Finalmente al igual que el ejemplo anterior se procede al cálculo de cómputos métricos, y el presupuesto, desplegados en las siguientes planillas:


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88..33.. CCOOMMPPAARRAACCIIÓÓNN EENNTTRREE EELL SSIISSTTEEMMAA CCOONNVVEENNCCIIOONNAALL YY CCOONNDDOOMMIINNIIAALL..

Una vez realizado los diseños hidráulicos, cómputos métricos y presupuestos para ambos sistemas, se muestra en la tabla siguiente los indicadores que permiten observar que el sistema condominial tiene un ahorro del 32% frente al sistema convencional.

Cabe indicar que para el diseño del sistema condominial de alcantarillado se consideró la opción de ramal por las aceras. Asimismo, el diámetro mínimo utilizado para ambos ejemplos fue de 100mm.

Asimismo, este ahorro de los costos en 32% sería aún mayor si se considera para el sistema convencional un diámetro mínimo de 150mm.


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Parámetro Convencional Condominial

Longitud total (m) 2,156.41 1,660.70

Excavación total (m3) 1,740.60 803.82

Altura de cámara de salida (m) 1.82 1.67

Costo total (US$) 47,775.26 32,611.07

Costo por metro (US$/m) 22.15 19.64

Porcentaje de ahorro (%) 0% 32%

Finalmente, si el sistema condominial utilizaría la opción de ramal por el fondo de los lotes el costo de implementación con relación al convencional se reduciría entre 45 a 55%.


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