designed hidrauliyc

DISEO HIDRULICO UTILIZANDO PROGRAMAS HEC RAS HAESTAD (WATER CAD Y SEWER CAD) COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE PICHINCHA. INSTRUCTOR ING. MIGUEL ARAQUE

APUNTES DE CLASE ING. PABLO PACCHA V.

CURSO DISEO HIDRAULICO INSTALACION DE PROGRAMAS VERSION ACADEMICA DEL PAQUETE DE PROGRAMAS COMPUTER APLICATIONS IN HYDRAULIC ENGENIEERING.

DENTRO DELCD CAHIE 1. PRESIONAMOS SETUP

2. PRESIONAMOS EN LA SIGUIENTE PANTALLA PRESIONAMOS NEXT

(SIGUIENTE)

3. DE IGUAL FORMA PRESIONAMOS NEXT (SIGUIENTE) LUEGO DE INGRESAR UN NOMBRE

4. LA INSTALACION AVANZA PROGRESIVAMENTE HASTA EL 16% LUEGO SE VISUALIZA EN LA PANTALLA UN FORMULARIO Y PRESIONAMOS NEXT (SIGUIENTE) HASTA COMPLETAR EL 21% LUEGO DE LO CUAL APARECE LA SUIGUIENTE PANTALLA Y ERSCRIBIMOS I AGREE Y FINALMENTE ELEGIMOS SISTEMA INTERNACIONAL Y EL PROGRAMA QUEDA INSTALADO EN SU COMPUTADOR



5. PARA CREAR UN ACCESO DIRECTO LO HACEMOS DE LA SIGUIENTE MANERA EN EL ICONO START O INICIO SELECCIONAMOS PROGRAMAS Y EN ESTE HEASTAD METHODS Y LUEGO EN ACADEMICS EDICIONS SELECCIONAMOS EL PROGRAMA QUE SE SE QUIERA CREAR EL ACCESO DIRECTO CON COPY Y PASTE EN EL ESCRITORIO.



BASE DE DISEO PARA CANALES. 1. La altura mxima de agua en un canal debe ser 1.80 m, para que la losa de

fondo pueda absorber los 1800 Kg/m2, se recomienda un espesor de 35 cm. un armado de [email protected] con un mejoramiento del suelo de 30bcm.

2. En canales cuando el caudal es menor que 0.50 m3/s es necesario expresarlo en l/s.

3. El radio mnimo de curvatura es 100 m y empalma con curvas circulares simples.

4. La velocidad mnima es 1.00 m/s para evitar sedimentacin y la mxima es de 2.5 m/s.

5. Para canales a flujo abierto se recomienda siempre la frmula de Manning. 6. El No. De Fraude nos indica el regimen en que est trabajando el canal si es

menor que 1 es subcrtico, si es igual a 1 crtico y si es mayor es supercrtico. 7. De preferencia se recomienda disear con regimen subcrtico.

EJEMPLO DE APLICACIN UTILIZANDO EL PROGRMA FLOW MASTER V6.

Determinar el caudal en un canal rectangular revestido de hormign que tiene un calado de 1.20m un ancho de 1.30 m y una pendiente longitudinal de 1.30 por mil.

En el acceso directo del programa Flow Master damos doble clic y aparece el siguiente formulario.



Seleccionamos Create New Proyect (Crear Nuevo Programa) y se visualiza el siguiente formulario en el que hay que asignarle el nombre del proyecto .., luego presionamos save (grabar)

Luego de haber guardado el proyecto se visualiza un formulario en el cual nos permite seleccionar diferentes tipos de secciones de canal que vamos a disear como se indica a continuacin;



En este caso seleccionamos Rectangular Channel (canal rectangular) y

presionamos OK, luego de lo cual se presenta un formulario en el que hay que asignarle un nombre y la frmula que se va aplicar y presionamos OK

A continuacin aparece el formulario donde se ingresan datos y se obtiene

resultados como se indica a continuacin:

Para ver los resultados presionamos solve y se obtiene los clculos deseados

como se indica a continuacin:

La opcin Report varios datos adicionales que son de mucha utilidad como la curva de descarga mediante el submenu Rating Curve.

Para crear una curva de descarga seleccionamos los parmetros en este caso Discgarge (descarga) Vs Depth (altura) que tenga como valor mnimo 0 el valor del maximo calado que es 1.20 con incremento de 5.00 cm. llenamos estos datos y presionamos OK y obtenemos la curva de descarga.

En options podemos realizar algunos ajustes a nuestro grafico.



Para crear una familia de curva de igual manera presionamos Family of curves y en la opcin pendiente (slope) seleccionamo el rango de pendiente longitudinal e intervalo.

Presionamos OK y obtenemos nuestra familia de curvas.

Tambin podemos generar una tabla de datos desplegando el submen de la pestaa Report/ Rating Table. En atribute seleccionamos los parmetros deseados como son coeficiente de Manning , pendiente (slope), altura



(depth), bottom width (ancho inferior), llenamos los datos pedidos presionamos OK para obtener nuestra tabla de datos.

EJEMPLO DE DISEO DE UN CANAL CON SECCION IRREGULAR

A continuacin se presenta las coordenadas de una seccin irregular la misma que es tomada en una seccin de canal natural, en el cual se desea conocer la cantidad de agua a la cota 93.59, 96 y 100 y verificar el galibot de un puente 2.00 m arriba de la creciente mxima para 50 aos de tr, m=1.8%o

Creamos un nuevo proyecto y escogemos la seccin irregular channel, luego seleccionamos Edit Section y llenamos los datos como se indica en el formulario correspondiente.

PUNTO X Y 1 0 100 2 10 98 3 15 94 4 22 91 5 27 86 6 35 84 7 41 82 8 49 84 9 55 86 10 65 90 11 71 93



12 75 95 13 80 96 14 87 98 15 100 100

Presionamos OK luego de llenar y se presenta el siguiente formulario con

datos calculados con la cota de elevacin 93.

En Report seleccionamos Cross Section y en Scale cambiamos a Manual

tipeamos 0.20 esto es para ver el grfico distorsionado, luego presionamos OK y obtenemos seccin deseada.

Project Description

Worksheet CAUCE NATURAL

Flow Element Irregular



Project Description

Channel Method Mannings

Formula Solve For Discharge Section Data

Mannings Coefficient

0.020

Slope 0.001800 m/m

Water Surface Elevation

93.00 m

Elevation Range 82.00 to 100.00

Discharge 2,303.5388 m/s

0+00 0+20 0+40 0+60 0+80 1+0082.00

84.00

86.00

88.00

90.00

92.00

94.00

96.00

98.00

100.00

V:5 .0H :1N TS

En el formulario principal cambiamos la elevacin a 96 y 100 y obtienen los siguientes resultados.

Project Description


Flow Element Irregular Channel

Method Mannings Formula

Solve For Discharge Section Data


0.020

Slope 0.001800 m/m

Water Surface 96.00 m



Section Data

Elevation Elevation Range 82.00 to

100.00


0+00 0+20 0+40 0+60 0+80 1+0082.00

84.00

86.00

88.00

90.00

92.00

94.00

96.00

98.00

100.00

V:5 .0H :1N TS

Project Description


Flow Element Irregular Channel




0.020

Slope 0.001800 m/m


100.00 m





0+00 0+20 0+40 0+60 0+80 1+0082.00

84.00

86.00

88.00

90.00

92.00

94.00

96.00

98.00

100.00

V:5 .0H :1N TS

EJEMPLO DE APLICACION EN UNA SECCION TIPO TUNEL

PUNTO X Y 1.00 4.00 3.00 2.00 4.00 1.00 3.00 1.00 0.60 4.00 1.00 0.00 5.00 0.00 0.00 6.00 0.00 3.00 7.00 0.07 3.52 8.00 0.27 4.00 9.00 0.58 4.41 10.00 1.00 4.73 11.00 1.48 4.93 12.00 2.00 5.00 13.00 2.51 4.93 14.00 3.00 4.73 15.00 3.41 4.41 16.00 3.73 4.00 17.00 3.93 3.52 18.00 4.00 3.00

Pendiente longitudinal 1.4%o y coeficiente de Manning 0.014, calculamos la

descarga cuando tenga una altura de agua de 4.50 m, el tunel tiene 5.00 m de altura.



Project Description

Worksheet TUNEL Flow Element Irregular

Channel Method Mannings

Formula Solve For Discharge Section Data


0.014

Slope 0.001400 m/m


4.50 m


Discharge 43.6791 m/s



0+00.00 0+01.00 0+02.00 0+03.00 0+04.000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

V:1H :1N TS

Discharge vs Water Surface ElevationWorksheet: TUNEL

Water Surface Elevation(m)

(m/

s)D

isch

arge

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

Project Description

Worksheet TUNEL Flow Element Irregular

Channel



Project Description




0.014

Slope 0.001400 m/m


4.95 m


Discharge 43.3609 m/s

0+00.00 0+01.00 0+02.00 0+03.00 0+04.000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

V:1H :1N TS

En un tnel la seccin de mxima eficiencia se obtiene en el mimento en que la altura del agua alcanza el 92% del dimetro del tubo.

La resistencia del suelo puede ser modelada considerando que la cimentacin tiene resortes donde la K del resorte es el coeficiente de balasto.



Discharge vs Water Surface ElevationWorksheet: TUNEL

Water Surface Elevation(m)

(m/

s)D

isch

arge

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

USO Y APLICACIN DEL PROGRMA STORM CAD

1. OBTENCION DE LAS CURVAS IDF (Intensidad Duracin

Frecuencia).

Primeramente definimos la zona donde se encuentra ubicado el proyecto; para lo cual nos apoyamos en la publicacin Anlisis de Lluvias Intensas publicado por INAMHI, pgina 84 Mapa No. 1. Como ejemplo seleccionamos la ciudad de la Tacunga que est ubicado en la zona 14 y corresponde al aeropuerto de la Tacunga.

En la pgina 16 se encuentra la zonificacin de intensidades con las ecuaciones representativas de las zonas, ubicamos la zona 14 y encontramos 2 ecuaciones; la primera cuando el tiempo de duracin de la lluvia para periodos entre 5.00 y 40.00 minutos y entre 40.00 y 1440 minutos.

ITR=133.83*t^(-0.4283)*IdTR para el primer caso, y, ITR=800.89*t^(0.9189)*IDTR en el segundo caso.

El IDTR se lee en los mapas de isolineas de intensidades de precipitacin para varios periodos de retorno en funcin de la mxima en 24 horas, para lo cual hay que interpolar de los cuales podemos obtener los siguientes valores:

IDTR=1.5 para Tr 5 aos. IDTR=1.8 para Tr 10 aos IDTR=2.0 para Tr 25 aos IDTR=2.8 para Tr 50 aos IDTR=3.0 para Tr 100 aos

A continuacin se explica el periodo de retorno que se consideran en obras civiles.

Alcantarillados pluviales Tr =10 aos y tc= 12 minutos. Para el diseo de alcantarillas en carreteras Tr=25 aos y el tc se clcula con

diferentes frmulas.



Para el diseo de puentes Tr=50 aos y el tc el calculado con diferentes formulas.

A continuacin realizamos el clculo de la intensidad para un Tr de 10 aos de los cuales se obtienen los siguientes resultados.

tc I mm/h 15 75.53 30 56.13 45 43.62 60 33.49 90 23.07 120 17.71 150 14.43 180 12.2 210 10.59 240 9.37 270 8.41 300 7.63

2. STORM CAD

Es utilizado para el dibujo de las curvas IDF y para obtener el caudal pluvial

considerando diferentes reas con sus correspondientes coeficientes de escorrenta.

Para determinar el coeficiente de escorrenta en cuencas depende de muchos factores y existen diversos mtodos para su clculo, para zonas urbanas y para alcantarillado pluvial podemos recomendar algunos valores del coeficiente C.

Calles pavimentada 0.90 Calles adoquinadas 0.80

Calles lastratadas 0.50 Para introducir los datos de las curvas IDF lo hacemos de la siguiente manera:

Creamos un nuevo proyecto y con su respectivo nombre y luego lo guardamos.

En el siguiente formulario llenamos los datos como titulo de

proyecto; presionamos next para el siguiente comentario.



En este formulario determinamos la frmula de clculo, tipo de

coordenadas; generalmente este formulario se deja por defecto.

A continuacin definimos si vamos a trabajar nuestro proyecto a

escala o esquemticamente y definimos el tamao de los smbolos y textos y alturas de anotacin; presionamos next.



Finalmente presionamos finished (terminar)

De la barra de herramientas seleccionamos Analisys/RainFall (precipitaciones)/Table (tabla)

Se presenta un formulario con diferentes periodos de diseo, que permiten adicionar o eliminar con Edit Return Periods (years) (Editar periodo de retorno en aos), y; con Edit Durations (min) (Editar duraciones en minutos). Para adicionar lo hacemos con Add y eliminar con Delete.

Para nuestro ejemplo dejamos en el periodo de retorno de 10 aos, es

decir eliminamos los otros y en tiempo de curacin creamos los tiempos indicados en el ejemplo los llenamos y presionamos OK



Para generar un caudal para un tramo de tubera aplicando STORMCAD creamos un tramo de tubera con un pozo de entrada (INLET) y uno de salida (OULET) y la tubera con (PIPE); el rea de aporte al pozo de entrada es de 0.44 Ha, una parte corresponde a un parque (0.22 Ha) C=0.50 y la otra parte corresponde a calles asfaltada C=0.90. (se puede trabajar con coeficientes ponderados)

Con los iconos INLET y OULET creamos los pozo y el PIPE la

tubera, quedando nuestro esquema como se indica.

Parque A=0.22 Ha C=0.50

Calles Asfaltadas A=0.22 Ha C=0.90

INLETOUTLET

PIPE



Para analizar el clculo pluvial de una rea de aporte, damos doble click sobre INLET ingresamos la cota en Ground Elevation y en el formulario seleccionamos CATCHMENT y llenamos los datos de tc (tiempo de concentracin en minutos), reas en (Ha) y coeficiente de escorrenta presionamos OK. De igual forma con doble click sobre la tubera ingresamos la longitud (LENGTH) y las alturas Invert de la estructura aguas arriba y aguas abajo en los casilleros UPSTREAM y DOWSTREAM y luego presionamos OK. De igual manera ingresamos la cota de terreno en OULET en Ground Elevation.

PIPE

INLET

OULET



Para correr el programa seleccionamos de la barra de herramientas el icono GO, seleccionamos el periodo de retorno en nuestro caso 10 aos, chequeamos que los datos estn correctos presionando Check Data.

Es importante sealar que luego de presionar GO se presenta en la pantalla en la parte superior del formulario un crculo que puede ser de tres colores: rojo, amarillo y verde. El color rojo es cuando existe errores de ingreso de datos los resultados pueden ser errados o no pasa el chequeo, el amarillo indica que le falta datos pero que si puede pasar los el chequeo y los resultados pueden ser correctos y cuando es verde los datos han sido ingresados correctamente. Es importante remarcar que luego de correr el color del circulo debe estar de preferencia en verde.



Para cambiar de unidades damos doble click en INLET y en System Rational Flow con pick derecho seleccionamos System Rational Flow Propetierties cambiamos a las unidades el numero de decimales requeridos.

Para crear un perfil nos vamos Profile/next/Seleccionamos escalas y luego presionamos terminar (FINISHED) y se crea el perfil.



Es importante sealar que el perfil pude ser exportado al cad como archive DXF.



USO Y APLICACIN DEL PROGRMA SEWERCAD

1. BASES DE DISEO DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

La cobertura mnima sobre el tubo es de 1.00 m. La cobertura mxima sobre el tubo es 5.00 m. tomando en cuenta que para

alturas superiores el proyecto se vuelve antieconmico. Se debe trabajar con velocidades mnimas y mximas recomendadas por las

Normas del Ex IEOS, tanto para alcantarillado pluvial como para el sanitario. La diferencia de nivel entre el tubo que entra y el que sale del pozo debe ser

3.00 cm. La longitud mxima entre pozos debe ser 100.00 m, debe tenerse en cuenta las

normas del ex IEOSS y las reglamentaciones de cada Municipio y MIDUVI. Si la descarga es nicamente de alcantarillado pluvial no se necesita tratamiento

previo nicamente debemos disear un disipador de energa.

2. APLICACIONDEL PROGRAMA SEWERCAD.

Ejemplo de aplicacin, por razones didcticas vamos a partir de caudales conocidos cuyo clculo depende de muchos criterios y variables. Al tratarse de un programa cuya versin es limitada (25 pozos) vamos a realizarlo en dos partes para poderlo aadir y crear escenarios que sern explicados ms adelante. El grfico siguiente consta de dos partes; primeramente ingresaremos la parte 1 y luego la parte 2, tal como se indica en el plano No. 1 adjunto

Primeramente creamos un nuevo proyecto, le asignamos un nombre, le damos un nombre al proyecto, le configuramos en forma similar a lo explicado para el



STORMCAD. Es importante indicar que el programa nos facilita elaborar un presupuesto aproximado por lo que es indispensable antes de trabajar la red en PROTOTYPES, seleccionar Garvite Pipe y en esta seleccionar Cost ingresar los costos directos e indirectos por metro lineal y presionamos OK y luego FINISHED. El presupuesto es aproximado, es preferible analizado en forma particular.



El siguiente paso es verificar que se este trabajando el sistema internacional y se

escoja los colores del dibujo y del fondo de pantalla. Para ello seleccionamos TOOLS/Options.

De forma obligatoria hay que ingresar algunos datos indispensables y clculos que se requiera obtener en el reporte y hacemos lo siguiente:



Nos vamos al Icono Anotaciones y seleccionamos Gravite Pipe, Mahole y Oulet presionamos next, y, en Gravity Pippe y en Atributes marcamos Length= longitud, Section Size= dimetro, Material=material, Velocity In =velocidad, Constructed Slope=pendiente, d/D (Depth/rise)=altura de agua/Dimetro, Total Sanitary Flow=caudal. En la columna MASK (mascarilla) se coloca el smbolo con el que vamos a identificar un atributo por ejemplo para Length ponemos L=%v%u es importante no borrar los smbolos que estn despus del %.

Presionamos Next y en Manhole Annotation ingresamos bsicamente lo siguiente Ground Elevation = Cota de terreno, Sanitary Base Load=Caudal de aporte y Structure Depth=altura de la estructura; de igual forma se pone los smbolos para cada atributo.

Presionamos Next y en Oulet Annotation ingresamos bsicamente lo siguiente Ground Elevation = Cota de terreno y Structure Depth=altura de la estructura; de igual forma se pone los smbolos para cada atributo.



Presionamos Next y nos muestra un sumario en el que nos indica como aparecern los datos y resultados cuando dibujemos y corramos nuestra red y finalmente presionamos Finished (terminar)

Para cambiar tamao de los smbolos y textos o colores de fondo de pantalla y red, nos vamos a TOOLS/Options/ y realizamos cualquier cambio que se requiera en Project o Drawing.

Luego ingresamos la red como se indica en plano No.1 utilizando algunos iconos:



El esquema se construye de la siguiente forma: primero marcamos los pozos con Manhole, luego con Oulet marcamos el pozo de salida, es indispensable para que el programa pueda el programa correr correctamente y finalmente con Pipe dibujamos las tuberas. El esuquema de la red queda de la siguiente forma.

Hasta el momento hemos configurado nuestros parmetros tanto para datos de ingreso as como para los resultados, a travs de atributos y hemos dibujado nuestra red.

PIPE

MANHOLE

OUTLET



A continuacin se procede a ingresar los datos para nuestro diseo; lo podemos hacer de dos formas, la primera es dando doble click sobre cada elemento y la otra forma es por tablas. Vamos realizar el ingreso de datos por la segunda forma para lo cual nos vamos al cono Tabular Report que se encuentra junto al icono GO.

Marcamos Gravite Pipe Report presionamos OK, e ingresamos los datos de longitud en la columna Length.

Para las cotas de los pozos marcamos Manhole Report, slo ingresamos las

cotas, en la columna de Ground Elevation. No es recomendable ingresar los caudales desde esta tabla, el ingreso de caudales de aporte lo indicamos en los pasos siguientes.

Tabular Report



Una prctica recomendada para el ingreso de caudales de caudales de aporte tanto sanitarios como pluviales, es, determinar una carga unitaria de 1 L/s; la misma que crear en la librera del programa y que se constituye en el factor de multiplicacin de cualquier caudal.

Damos doble clic en el primer pozo/ loading (cargando)/

En Sanitary (Dry-Weather) Flow adicionamos con ADD, en Add new load seleccionamos Unit Load Unit Type & Count, presionamos Ok



En Base Load en el botn junto a la pestaa Unit Sanitary Flow,

ingresamos a la librera la carga unitaria, para que se ubique siempre primero le anteponemos la letra A CARGA UNITARIA

Presionamos Insert

Seleccionamos Discharge Based (basado en la descarga) y presionamos

OK.

Ponemos el cursor en la fila 61 Unlabeled-61 y presionamos Edit.

Tipeamos A CARGA UNITARIA, seleccionamos las unidades en

Sanitary Unit Load y en Unit Load escribimos el valor de 1.0, finalmente presionamos OK.

DAR CLICK PARA CONTINUAR

DAR CLICK PARA CONTINUAR

Seleccionar Discharge Based



Se observa que en la librera se ha adicionado la carga A CARGA UNITARIA, presionamos close, y en el formulario Base Load seleccionamos A CARGA UNITARIA y cargamos el caudal de aporte del pozo No.1 en este caso 15 L/s y de esta forma memos cargado el caudal en base a una carga unitaria al pozo No.1 y luego presionamos Ok y cerramos con OK el siguiente formulario.

Para cargar el caudal a los otros pozos damos doble clic sobre cada pozo,

sleccionamos Loading/Add/Unit Load-Unit Type y el formulario Base Load Seleccionamos A CARGA UNITARIA e ingresamos el valor del caudal de cada pozo.

En OULET REPORT ingresamos la cota en Ground Elevation para completar los datos para diseo.

A continuacin vamos a seleccionar la tubera para el diseo, como se trata de un alcantarillado pluvial el dimetro mnimo por norma es 250 mm; en la librera de datos desactivamos todas las tuberas menores a 250 mm. Para acceder ha Section Size Library damos doble click en la primera tubera y en Section Size desactivamos los dimetros inferiores a 250 mm.



Al revisar el listado de los dimetros de la tubera PVC vemos que no existen todos

dimetros que existe en nuestro mercado, en el mismo formulario Section Size Library podemos ingresar los dimetros que falte y desactivar dimetros que se utilizan en nuestro medio, para ello presionamos Insert y Configure Library Objet seleccionamos Circular y presionamos OK.

En Section Size Library presionamos Edit y en Section Size Properties ingresamos

los dimetros deseados, para confirmar ingreso presionamos OK.

Previo a correr el programa introducimos los criterios bsicos de diseo como son

la velocidad mnima y mxima, mnima, mxima cobertura y mnima y mxima pediente; para ello nos vamos al icono Analisys/Default Design Contrains/ en Gravite Pipe. En Gravite Structure ingresamos la diferencia de nivel entre la tubera de entrada y de salida cuyo valor se recomienda en 3.00 cm.



Para ejecutar el programa nos vamos al icono GO, activamos Design y luego

presionamos Check Data presionamos OK y luego presionamos GO ubicado a la derecha del formulario, por ahora en escenarios presionamos No (mas adelante se explica que es un escenario). Es importante que el circulo este en verde.



En la base de datos para el diseo de alcantarillado pluvial y sanitario se puede

tener un porcentaje de ocupacin de 85% de la tubera. Finalmente para crear los perfiles nos vamos al icono Profile/Profile

Management/Add/Nombre de Nuevo perfil/OK/Select From Darwin/ Seleccionamos los tramos para el perfil con el icono Pan, para salir de la seleccin clic derecho Done/Marcamos las estaciones bases/Next/Next/Finished y el perfil se dibuja.



Para configurar las unidades y los smbolos lo hacemos en forma similar a la planta, para lo cual seleccionamos Options/Annotation y podemos personalizar nuestros datos.

Para pasar los datos tanto para planta como en perfil, seleccionamos File/Export/Export Dxf. Le damos un nombre y el lugar donde vamos a guardar nuestro archivo. En el cad lo abrimos con extensin DXF.

3. DAR CONTINUIDAD EN EL CALCULO HIDRAULICO DE UN ARCHIVO A

OTRO ARCHIVO.



Creamos un nuevo proyecto, como se indica en el plano No. 1 circuito 2, paro lo cual seguimos la secuencia indicada en el numeral 2, obteniendo un esquema similar a:

Para darle continuidad a las cotas damos doble clic al primer tramo y en el Formulario Gravity Pipe: P-1 en Design Desactivamos Design Umtream Invert y en General en Inverts Elevations/ Umstream ingresamos el valor de la cota de partida que la cota de llegada del tramo anterior. (88-1.3-0.03)=86.67



Para acumular el caudal apozo No. Lo hacemos agregando una carga unitaria, sumando al caudal del pozo el caudal del tramo unitario (193+34)=227, es recomendable dejarle como una sola para poder correr el programa con escenarios. Damos doble clic al pozo 1 y agregamos los caudales.

Es importante tomar en cuenta con que dimetro se llega al pozo en el tramo anterior.

Luego nos vamos a Anlisis para poner parmetros y e luego a ejecutar el programa con GO.

Podemos crear una gama de colores tanto para nudos como para tuberas, nos vamos al icono Color Coding que esta simbolizado por un arco iris y personalizamos nuestros colores, en attribute seleccionamos las variables y en None ponemos las condiciones y podemos observar nuestra red asi:



Para poner en pantalla el cdigo de colores nos vamos al icono Legend y escogemos lo que se desee poner en pantalla seleccionando en Legend y dando clic en la pantalla.

4. CREACION DE ESCENARIOS.

Un escenario es un archivo independiente insertado en el archivo Base, el cual permite hacer varios cambios sin alterar el escenario Base. Los resultados del escenario son presentados en forma independiente; para alcantarillados podemos hacer el cambio del tipo de material, incremento de caudales sanitarios y correr bajo estas condiciones; es necesario que las cargas unitarias de los pozos se encuentren en una carga nica.

A continuacin vamos a crear un escenario del circuito 2 de la red de alcantarillado pluvial y lo llamaremos Cambio de material. Primeramente nos vamos Anlisis/Alternatives (Physical Properties)/Add Child/New Alternative (escribimos Cambio de material)/OK/En la tabla cambio de material en la columna Material cambiamos al material constante en la base de datos para nuestro caso el tramo 2 y 3 lo vamos a cambiar a concrete/Close/No/Close.



Nuevamente nos vamos Anlisis/Scenarios /Scenario Management/Add/Child Scenario/New Scenario (escribimos Cambio de material)/Ok/En Scenario:Cambio de material Seleccionamos Physical Properties/Cambio de material/Close/en Scenario Manager prsionamos GO/Seleccionamos Cambio de material/Batch/Yes/No. De esta forma hemos creado un Scenario con cambio de materiales en un alcantarillado.



Para visualizar los cambios nos vamos ha Scenarios en la barra de herramientas y sel.eccionamos Cambio de material y automticamente se observan los cambio realizados y el Base permanece inalterado.

Para crear cualquier Scenario siempre debe estar en el Scenario Base. Si queremos crear scenarios con caudales Sanitary Loading .



USO Y APLICACIN DEL PROGRMA WATER CAD

1.BASES DE DISEO SISTEMAS PARA SISTEMAS DE AGUA POTABLE.

La presin en los nudos en zonas urbanas es de 18 mca hasta 22 mca, tomando en cuenta que la tubera de PVC soporta hasta 80 mca.

En sectores rurales la presin mnima es de 6 mca y la mxima de 10 mca. La tubera de agua potable se coloca a 1.00 m de profundidad y al norte y al

este de la calzada y en el proceso constructivo debe ser correctamente realizada la compactacin.

nicamente se calculara las redes principales cuyos circuitos pueden tener como longitud entre 1000 y 2000 m de permetro.

Los hidrantes se colocarn en la red principal en tuberas cuyos dimetros sean iguales o mayores a 100 mm, la distancia mxima entre hidrantes es de 200 m; los hidrantes tienen caudales de 5,12 o 24 L/s.

Para el clculo de la demanda de agua en cada nudo del sistema , se requiere conocer los siguientes datos;

a. Dotacin es la cantidad de agua en L/s que cada una de las personas necesita para satisfacer sus necesidades en un da normal. Las dotaciones estn dadas por las normas del Ex IEOSS y se regulan en nuestro pais por las normas que tienen lo municipios.

b. La densidad poblacional que es la relacin del nmero de habitantes para el rea del proyecto.

c. Debemos considerar que el caudal mnimo contra incendio para hidrantes es de 5.00 L/s.

d. El Caudal Mximo Diario (QMD) es el caudal mximo probable que se tiene en un da y con estos caudales en la red debemos agregar los hidrantes. Los coeficientes de mayoracin son de 1.50 para poblaciones menores a 5000 habitantes y 1.30 para poblaciones mayores 5000 habitantes. Estos coeficientes se multiplican segn sea el caso.

e. El caudal mximo horario (QMH) es el caudal mximo probable que tendr la red desde las 18 hasta las 22 horas. El valor de los coeficientes de mayoracin son de 2.00 para poblaciones mayores a 5000 habitantes y de 2.30 para poblaciones menores a 5000 habitantes.

2. APLICACIN DEL PROGRAMA WATERCAD.

En el programa podemos utilizar reservorios los mismos que se consideran que tienen un volumen infinito; y, los tanques en los mismos que podra existir variacin del nivel de agua.

La particularidad de este programa radica en que el dimetro de las tuberas no son calculadas automticamente, si no que debemos colocar comerciales para verificar las presiones.

Se recomienda trabajar con la temperatura del agua a 4 grados centgrados.



A continuacin desarrollaremos un ejemplo de una red sencilla con el cual se explicar el uso bsico del programa WATERCAD, de acuerdo a lo indicado en el plano 2 adjunto y cuyo esquema es:

La simulacin de esta red la haremos de manera esttica (en forma tradicional). considerando que el nivel del agua permanece constante y el volumen es infinito; la primera simulacin la realizaremos considerando nicamente las demandas por consumo, luego agregaremos los hidrantes mediante el uso de escenarios, todo diseo debe ser realizado para las condiciones ms desfavorables, en este caso considerando los hidrantes y los dimetros internos de acuerdo al tipo de material y presiones de trabajo. Seguidamente procedemos a explicar el desarrollo del presente ejemplo.

Creamos un nuevo proyecto similar a lo explicado en el programa sewercad. En Anotation seleccionamos Pressure Junction,Pressure Pipe y Reservoir. La

informacion requerida en Pressure Junction Anotation es; Elevation, Base Flow (Demanda base), Pressure (presion), en Pressure Pipe seleccionamos Length, Material, Discharge, Velocity, Presuure Pipe Healds, Diameter en Reservoir seleccionamos Elevation.

Seguidamente trazamos la red utilizando el icono Reservoir y Pipe cuyo grfico

final nos queda.



Para agregar el mismo valor en una sola columna de una tabla, Nos vamos

Tabular Report/Pipe Report/OK. En este caso vamos ha agregar cambio de material de Ductile Iron a PVC, vamos a tabla click derecho/Global Edit/seleccionar PVC/OK. Ingresar longitud clic derecho/Global Edit/Operation=Set y Global Edit=400

Para ingresar los datos en los nudos nos vamos a Anotation/Junction Report/OK/ingresar datos/Close.



Una vez que hemos ingresado los datos de demandas, cotas, longitud de los tubos, dimetro del tubo; procedemos a correr el programa de manera esttica considerando que el nivel del reservorio se mantiene constante (forma tradicional). Para lo cual nos vamos a GO/Check Data/Go.

Hemos visto la frmula de QMH y QMD; en el QMD se incrementar el caudal de os hidrantes y un proyecto se considera calculado cuando con QMD y QMH ms hidrantes, las presiones cumplen los requerimientos.

En algunos proyectos en el que la topografa es irregular, en algn punto la presin mxima alcanzar los 40 a 45 mca, lo cual puede ser aceptable.

A continuacin vamos a crear un escenario para colocar hidrantes lo hacemos as: Anlysis/Alternatives/Demand/Add Child/Name (Hidrantes 2 4 6)/OK/Ingresamos los caudales en forma manual le sumamos 5 l/s a los nudos 2, 4 y 6/Close/No/Close. Nuevamente nos vamos a Anlysis/Scenario Management/Add/Child Scenario/Nombre (Hidrantes 2 4 6)/OK/seleccionamos Demand y Hidrantes 2 4 6/Close/Batch Seleccionamos Hidrantes 2 4 6/Batch/Yes/Ok.



Adicionalmente podemos crearle un cdigo de colores poniendo varias

condiciones y colores y nudos para lo cual hacemos uso de icono Color Coding (arco iris).

3. SIMULACION DE UNA RED EN PERIODO EXTENDIDO. Desarrollaremos un ejemplo en el que consta de un reservorio, una bomba, un tanque de almacenamiento y distribucin, una vlvula reductora de presin y tuberas, como se muestra en el plano 3 y se simular la red en periodo extendido.



C=198 B

PLANO No. 3

VRP

TANK

1 2

346 5

q=38 l/minC=184

q=31 l/minC=185

q=34 l/minC=184

q=38 l/minC=183

q=356 l/minC=165

q=350 l/minC=185.5

P1

P2P3

P4

P5

P6

P8P9 P7

P10

PVC

PVC

HD

HD

HD

HD

HD

HD

HDL=100.00D=150.00 mm

L=100.00D=150.00 mm

L=336.50D=150.00 mm

L=550.50D=150.00 mm

L=521.50D=150.00 mm

L=343.50D=150.00 mm

L=31.00D=150.00 mm

L=0.01D=150.00 mm

L=57.50D=150.00 mm

HDL=500.00D=150.00 mm

R Creamos la red utilizando algunos iconos com reservorios, pipe, junction

pressure,vrp y tank, el esquema antes indicado nos queda as.

Una de las maneras ms recomendadas para introducir los datos dentro de una bomba es utilizar los 3 puntos caractersticos los mismos que se encuentran en los catlogos de las bombas, estos son: el punto de apagado, el punto de mxima eficiencia y punto de mximo caudal. Adicionalmente debemos colocar el nivel que se encuentra la bomba.

En este ejercicio como lo vamos a correr el sistema como simulacin en periodo extendido, debido a lo cual consideramos los siguientes niveles en el tanque. Nivel de cimentacin 200, Nivel mnimo 220, Nivel inicial 225, Nivel mximo 226 dimetro del tanque 8.00 m; mientras que para la bomba en Nivel 223.50 se prenda y en el Nivel 225.50 la bomba de apague. Siempre se recomienda primeramente correr el sistema en forma esttica.

Continuando con el ejemplo hay que definir en anotaciones todos los atributos tanto para datos como para resultados de la siguiente manera, en Annotation



seleccionamos Pressure Junction, Pressure Pipe,VRR, Reservoir, Pump y Tank/Next

Pressure Junction Anotation: Elevation, Base Flow (Demanda base), Pressure (presion).

Pressure Pipe Annotation: Length, Material, Discharge, Diameter,Velocity, Presuure Pipe Healds.

PRV Annotation: Elevation, Diameter,Initial Valve Status,Initial Pressure.



Pump Annotation: Shutoff Head, Shutoff Discharge, Design Head, Maximum Operating Head, Maximum Operating Discharge.

Reservoir Annotation: Elevation.

Tank Annotation: Maximum Elevation, Minimun Elevation, Base Elevation, Tank Diameter.

Finalmente presionamos Finished.

A continuacion se ingresa todos los datos que se require para el cculo, lo podemos hacer mediante tablas para los nudos y tuberas y dando doble click para la bomba, el tanque y el reservorio.

Junction Elevation (m)Base Flow

(l/min)J-1 165.00 356.00J-2 183.00 38.00J-3 184.00 34.00J-4 184.00 38.00J-5 185.50 350.00J-6 185.00 31.00

Pipe Length (m) Diameter (mm) Material

P-1 0.01 1000 Ductile IronP-2 57.50 150 Ductile IronP-3 555.50 150 Ductile IronP-4 336.50 150 PVCP-5 521.50 150 Ductile IronP-6 343.50 150 Ductile IronP-7 400.00 150 PVCP-8 500.00 150 Ductile IronP-9 31.00 150 Ductile IronP-10 100.00 150 Ductile Iron

PMP-1 Elevation (m)Shutoff

Head (m)Shutoff

Discharge Design

Head (m)Design

Discharge Maximum Operating

Maximum Operating

PMP-1 193 30 0 27.4 3800 24.8 7500 Label Elevation (m) Zone

Reservoir 198 Zone-1



Label Zone Base Elevation Minimum Elevation

Initial HGL (m)

Maximum Elevation

Tank Diameter

Tank Zone-1 200.00 220.00 225.00 226.00 8.00

VALVE Elevation (m)Diameter

(mm) Status SettingsPressure

KpaPRV-1 165.00 150.00 Active Pressure 390.00 A continuacin indicamos como ingresar los datos en un tanque, damos doble clic en el tanque. En General en Elevation ingresamos 200, en Secction en circular en Diameter ingresamos 8, en Elevations ingresamos las elevaciones Maximum=226, Inicial=225, Minimum=200 y Base=200, acepatamos todo con OK.

Los datos en la bomba los ingresamos de la siguiente manera con doble clic ingresamos al formulario y en General ingresamos en Elevation 193, en Pump Type hay que seleccionar Estndar (3 Point) e ingrsamos los tres puntos puntos caractesticos, Shutoff, Design y Max Operation con sus respectivos caudales de descarga, con OK confirmamos el ingreso de datos.



El ingreso de datos en reservorio queda de la siguiente manera:

La vlvula reductora de presin luego del ingreso de datos queda de la siguiente forma:

Debido a que el diseo ser corrido en simulacin de periodo extendido es

necesario es necesario introducir un patrn o coeficiente en cada hora del da que incrementaran la demanda en los nudos; para lo cual ingresaremos la siguiente tabla en la que consta las horas y en la otra columna los coeficientes de incremento de demanda. Es importante sealar que el coeficiente a las cero horas es el mismo que a las 24 horas.



HORASCOEFICIENTES DE INCREMENTO DE

DEMANDA0 0.801 0.802 0.903 0.904 1.005 1.106 1.307 1.608 1.309 1.00

10 1.0011 1.4012 1.5013 1.7014 1.4015 1.2016 1.1017 1.1018 1.3019 1.4020 2.1021 2.0022 1.6023 1.6024 0.80

El ingreso de los coeficientes de mayoracin de demanda lo hacemos de la siguiente forma, Anlisis/Patterns/Hydraulic/Add/ le asinamos un nombre y llenamos a las cero el factor y la tabla a partir de la hora 1 hasta las 24 horas. Podemos visualizar el grafico ingresando a Report/Graph.



Una vez que hemos introducido el patrn de factores de multiplicacin que incrementara la demanda en los nudos debemos activarla en la tabla de resumen de los nudos ( se recomienda utilizar la edicin global), para lo cual nos vamos Tabular Reports/Junction Report/Global Edit/Seleccionamos el nombre y OK.

Seguidamente hemos de formular las acciones, y; para relacionar el funcionamiento del tanque con el funcionamiento de la bomba. Es decir cuando en el nivel del tanque 225.50 la bomba se apaga y en el nivel 223.50 la bomba se prende. Nos vamos a Anlysis/Logical Controls/Actions/con clic derecho activamos New/Seleccionamos en Element: Bomba (Pum1), en Atribute: Status, y en Pump Status Off y On confirmamos en todo caso con OK.



Luego en Conditions/New (con click derecho) En Type seleccionamos Element, en Element: T-1 (Tank 1), en Attribute: Hydraulic Grade, en Operetor:>, en Hydraulic Grade: 225.50 , con OK aceptamos los datos. Hay que ingresar las dos condiciones.

A continuacin en Controls/ Management Control/ New (creamos nuestros controles logicos) en If Condition seleccionamos la primera condicin Hydraulic Grade > 225.50, en Then Action seleccionamos el estado de la bomba Stus Off (es decir la bomba debe apagarse cuando el nivel en el tanque sea mayor que el nivel 225.50) de igual forma creamos el otro control lgico para que la bomba se presnda cuando el nivel en el tanque sea 222.50.

Una vez que hemos hecho las accione, las condiciones y los controles en los dos elementos (tank y pump), procedemos por medio de Control Sets a ubicar un nombre a este control lgico. Control Sets/Add/Asinamos un Nombre OK/Adicionamos controles con Add, Close/OK.



Para correr en esta condicin de periodo extendido creamos un nuevo Scenario que lo denominaremos Control Tanque, (siempre nos colocamos en el scenario Base), nos vamos a Analysis/Scenario/Add/Child Scenario/Le asignamos un nombre/Ok/ habilitamos Logical Control-Control Tanque. Lo adicional en este proceso de calculo es que vamos ha observar el comportamiento de la red durante las 24 horas y cada 15 minutos, por lo que en el icono de calculation activamos la opcin periodo periodo extendido cada 0.25 horas, cerramos con Close luego lo corremos con GO Batch Run. Cuando la corrida es satisfactoria se activa el reloj para ver la simulacin en cualquier hora.



MODELAJE HIDRAULICO USO Y APLICACIN DEL PROGRAMA HEC-

RAS

1. GENERALIDADES.

El modelaje hidrulico tiene como finalidad conocer el comportamiento de los rios cuando en el mismo se presentan crecientes que puedan poner en riesgo la infraestructura existente y a construir. Los dos campos de aplicacin de este programa es la determinacin del Galibot de un puente considerando una creciente centenaria debido al monto que implica la obra civil, y, el segundo mbito de aplicacin en el control de inundaciones en ciudades costaneras. Los datos que son necesarios para esta finalidad es la Hidrologa de la cuenca portante; la topografa terrestre de la zona del proyecto y la topografa sub marina que puede ser obtenida realizando una batimetra. Cuando el proyecto es referente al control de inundaciones es indispensable determinar una zona de inundacin para que se atenu el nivel de crecida mxima. Para modelaje hidrulico es aconsejable que la distancia existente entre secciones transversales fluctu de 150 a 200 m, considerando que el programa HEC-RAS puede realizar interpolaciones adicionales. Adicionalmente se requiere la curva de descarga tanto a la entrada como a la salida del tramo en anlisis para lo cual nos apoyaremos en el programa Flow Master. 2. APLICACIN DEL PROGRAMA HEC-RAS. Para entender el uso de este programa, ingresamos seis secciones del Ro Babahoyo, considerando que es un ro recto por las distancias sern cada 200 m en el eje y a lado derecho e izquierdo, asumiremos coeficientes de rugosidad de Manning de 0.03 en los extremos (puntos 0 al 6 y del 15 al 20) y 0.027 en el centro entre los puntos (6 y 15). Los puntos 6 y 15 representan el nivel del caudal que tiene el ro durante el 90% de ao. Las secciones se ingresan en forma secuencial desde aguas abajo hacia aguas arriba. Seguidamente se presentan las seis secciones del ro a ser ingresadas en el programa.



1 0.00 100.002 10.00 95.003 34.60 94.004 70.00 94.605 94.00 93.506 140.00 94.207 143.60 91.508 170.80 86.409 177.40 81.80

10 192.60 77.7011 230.40 76.3012 264.40 76.8013 283.20 82.2014 291.00 86.4015 312.60 93.8016 352.60 94.6017 388.20 94.5018 429.20 95.7019 490.00 95.0020 500.00 100.00

SECCION 1

1 0.00 100.002 10.00 95.003 35.60 94.804 61.20 94.405 94.00 94.006 132.00 93.507 151.20 91.508 164.40 86.409 184.40 82.60

10 197.00 77.3011 240.00 76.0012 262.00 77.1013 284.60 81.8014 295.40 86.3015 304.80 92.5016 344.00 94.2017 397.80 95.1018 434.00 94.4019 490.00 95.0020 500.00 100.00

SECCION 2

1 0.00 100.002 10.00 95.003 44.00 93.604 66.20 94.405 101.20 93.806 135.20 93.707 150.00 91.508 160.00 86.509 183.00 82.40

10 203.60 76.6011 244.80 75.6012 270.00 76.8013 286.00 81.5014 295.00 89.0015 315.00 93.4016 354.80 93.5017 386.60 95.3018 432.80 94.7019 490.00 95.0020 500.00 100.00

SECCION 3

1 0.00 100.002 10.00 95.003 37.20 95.104 61.20 94.105 92.60 94.706 155.60 94.307 155.80 91.308 178.00 87.209 190.00 82.0010 210.00 77.7011 250.00 76.0012 280.00 77.7013 295.00 83.0014 300.00 87.0015 304.40 94.0016 352.80 93.4017 397.80 95.6018 450.00 94.4019 490.00 95.0020 500.00 100.00

SECCION 4

1 0.00 100.002 10.00 95.003 52.60 95.004 84.40 94.005 106.00 94.506 147.60 93.807 152.40 91.508 157.80 87.109 166.00 80.90

10 210.60 77.4011 250.20 76.8012 286.60 79.2013 298.40 82.4014 309.20 89.2015 327.00 93.5016 358.20 94.6017 400.00 94.9018 448.00 94.2019 490.00 95.0020 500.00 100.00

SECCION 5

1 0.00 100.002 10.00 95.003 42.00 95.404 71.80 94.105 105.00 94.806 143.20 94.207 146.20 90.808 173.60 86.309 190.40 82.50

10 198.60 76.5011 249.20 75.5012 279.60 77.3013 291.40 82.3014 305.80 87.6015 312.00 93.7016 350.00 95.0017 396.20 94.0018 449.20 95.4019 490.00 95.0020 500.00 100.00

SECCION 6

Primeramente abrimos el programa HEC-RAS, primeramente configuramos las unidades en la que vamos a trabajar nuestro proyecto para lo cual utilizamos el icono Options y grabar el proyecto.



Para ingresar nuestro primer proyecto, hacemos uso del tercer icono horizontal Edit/Enter Geometric Data, que es un editor en donde ingresamos los datos geomtricos del ro; para dibujar en planta el ro lo hacemos desde aguas arriba hacia aguas abajo

En el formulario Geometric Data, dando click en el comando River Reach se despliega un lpiz electrnico con el cual procedemos a dibujar la planta del rio ya sea en tramo recto o tramo curvo

Con el lpiz electrnico damos los trazos que se requiera y con doble click izquierdo al fina se muestra un cuadro de dialogo para poner el nombre del ro en River y el Tramo en la casilla Reach y con Ok aceptamos.

Como estamos en tramo recto el nombre y el tramo casi se superponen, nos vamos a Edit con el comando Move Objet desplazamos el tramo, apreciandose un grafico similar a lo indicado.

Utilizando el icono Cross Section aparece un formulario que permite ingresar las secciones y en este en Opntions presionamos Add a new Cross Section/ le

Edit/Enter Geometric Data

River Reach



asignamos el numero de seccion que corresponda y con OK aceptamos. En Description le podemos poner alguna nota de identificacin.

Para el ingreso de abscisas (Station) y de las ordenadas (Elevation) lo podemos

hacer manualmente o desde la hoja de excell Control C (copiamos) y en el formulario primero marcamos el numero de filas con da ingresar presionamos Control V pero separadamente cada columna, luego presionamos apply data y la seccin queda dibujada.



En Drounstream Reach Lengths ingresamos las distancias entre secciones izquierda hacia la derecha, en Mannings Values los valores de Mannimg, en Main Channel Back Station (las abscisas en los puntos 6 y 15) y presionamos Apply Data y la seccin queda como se muestra.

Repetimos el paso anterior e ingresamos el numero de secciones requeridas en planta se aprecia todas las secciones ingresadas.

Grabamos en File Save As, cerramos y nos vamos a la pantalla principal y en el

icono View 3D mltiple Cross Section plot nos muestra en 3 dimensiones las secciones ingresadas aprecindose de la siguiente manera.



Ingreso de caudales, es conveniente correr el programa como un flujo mixto, es decir donde se logre la combinacin entre un flujo supercrtico y un subcrtico debido a que en la seccin del ro no son iguales existiendo diferencia Topogrficas. Una de las formas mas eficientes de ingresar los datos es colocando la curva de descarga en la seccin aguas abajo y arriba, es decir debern obtener los datos del Flow Master de la primera y ultima seccin y para los dos casos consideramos los mismos niveles, el ingreso lo hacemos de la siguiente forma nos vamos a Edit/Esteady Flow Data/Ingresamos el numero de perfiles, automticamente se crea el numero de perfiles deseados en el cual hay que ingresar los caudales en cada casillero.

Una ves que hemos ingresado los caudales debemos ingresar los niveles de agua tanto aguas arriba (Upstream) como aguas abajo (Downstream) utilizando el comando Reach Boudary Conditiosns, marcamos la celda debajo de Upstream y presionamos el boton Know WS (Conocer superficie de agua) e ingresamos los niveles de agua luego presionamos OK, de igual forma ingresamos los niveles aguas abajo Downstream, antes de salir del formulario guardamos los caudales desde File.

Luego de haber ingresado los datos geomtricos y de caudales podemos correr el

programa con el comando Run/Steady Flow Anlisis/ Seleccionamos Mixed le ponemos uda identificacin pequea identificacin Short Id, Compute para correr/Close y luego grabamos la corrida.



Visualizamos la corrida desde el icono View 3D multiple cross section plot, en el cual podemos rotarle y observarle desde diferentes posiciones

3. MODELACION DE DE CONFLUENCIA DE DOS RIOS. Otros de los aspectos que debemos tomar en cuenta es el modelar ros pero cuando existe una junta entre los ros, para lo cual vamos a considerar en cada uno de los tramos del ro tenemos una pendiente longitudinal del 1.0 %o, todas las secciones tienen rugosidad constante.



La geometra de cada tramo de ro tendr que ser ajustada al caudal que se proponga para cada tramo para lo cual vamos ha utilizar el programa Flow Master.

Primeramente dibujamos las plantas de los ros, File/New Proyect/Asignar nombre/OK/Aceptar. Luego chequeamos unidades en Options/Unit System/System Internacional/Ok/Yes

Se dibuja primeramente el ro mas largo al cual se unir el ro afluente nos vamos a Edit/Enter geometric data/ River Reach. Le asignamos un nombre al ro y al tramo.

En segundo lugar dibujamos el tramo de ro afluente, lo cortamos muy cerca de la unin de este con el ro principal, con doble click primeramente le asignamos un nombre en River: AFLUENTE y un tramo en Reach: TRAMO SUPERIOR/Ok/(Do you wish to split . River on reach .? Usted desea cortar ro en el tramo presionamos Yes/

Seguidamente ingresamos el nombre y tramo aguas arriba del corte del ro afluente, a continuacin ingresamos el nuevo nombre en el ro principal aguas debajo de punto de corte, seguidamente entramos el nombre de la unin entre el



tramo aguas arriba y aguas abajo en ro principal y finalmente presionamos Yes, y obtenemos los esquemas de los dos ros.

Seguidamente ingresamos las secciones lo hacemos desde Cross Section, lo hacemos por tramos inicialmente lo hacemos con el Afluente, para lo cual escogemos en River: AFLUENTE, y el tramo lo hacemos en Reach:TRAMO SUPERIOR, luego nos vamos a Options/Add a new cross section/ No. de section/Ok/ llenamos los datos en todos los casilleros respectivos



Luego de haber ingresado todas las secciones en planta se observan todas las secciones y luego tambin se puede observar en tres dimensiones tal como se indica ms adelante.

Para observar en tres dimensiones nos vamos View 3D cross section plot, para

observar todos los tramos de los ros ingresados en Options/Reachs/Full List/Agregamos a la ventana derecha/OK y se logra observar todos los tramos.



Para el ingreso de caudales seleccionamos Edit/Steady Flow Data/



Para correr el programa nos vamos a Run/Steady Flow Analysis / le asignamos un nombre/ una identidad corta/ seleccionamos el regimen/ Compute

Finalmente lo observamos en tres dimensiones.



4. COLOCAR UNA SUPER ESTRUCTURA EN UN MODELAJE HIDRAULICO DE UN RIO.

La superestructura de un puente es una seccin predeterminada del programa HEC-RAS. Para este objetivo es indispensable seleccionar cual seria la alternativa mas adecuada, establecer si la superestructura es de acero o de hormign. Cuando el puente es demasiado grande se construyen pilas centrales en los mismos que en su cimentacin estn compuestos de un grupo de pilotes de acero los mismos que pueden alcanzar profundidades entre 20 y 30 m. Si por algn motivo tendramos que construir obras de captacin es necesario desviar el ro y construir ataguias que su altura garantice que la creciente con un periodo de retorno de 10 aos sea evacuado normalmente. Por lo general estas obras se construyen en pocas de estiaje para evitar la presencia de crecientes.

Para poder modelar la superestructura, lo vamos a ubicar en el centro de las secciones 2 y 3, el nivel de la capa de rodadura estar en la cota 100.00 y el nivel inferior de las vigas se ubicar en la cota 96.00

Seleccionamos el botn Brdg/Culv>> en Bridge Culvert Data/Options/Add a Bridge and/or Culvert../ingresamos la estacin 2.5 y nos muestra la estacion 2 y 3 en las cuales se ubicara la superestructura/ Deck Road Way



USO DEL PROGRAMA CROPWAT 4 PARA WINDOWS.

1. GENERALIDADES.

Este programa es utilizado para la determinacin de las necesidades de agua de los cultivos. Este programa nos da como resultados las necesidades de agua de los cultivos en L/s por cada hectrea con lo cual podemos estimar la cantidad de agua que deben llevar los canales de conduccin.

En la librera del programa se encuentran todas las caractersticas de los cultivos incluido el periodo vegetativo en los cuales tomamos en cuenta la face inicial, la de desarrollo, la media y la alta.

Con los datos climatolgicos podemos calcular la evapotranspiracin de los cultivos en cada zona de proyecto por el mtodo de Penman-Monteith que desde 1995 es el mtodo mas recomendado a nivel mundial.

Adicionalmente debemos introducir los datos de la lluvia efectiva, que no es ms que los datos de la precipitacin cada mes de los cuales la lluvia efectiva ser el 80%.

El patrn de cultivos se puede definir como la programacin anual de los cultivos en donde se especifica las fechas de siembra y las fechas de cosecha de acuerdo al ciclo vegetativo de cada cultivo. Existen cultivos de ciclo corto y cultivos anuales como el pasto.

Seleccionamos un suelo medio, significa que el terreno tiene una buena granulometra, no tiene piedras grandes y se considera que el 40% del terreno estar cubierta de partculas de aire la cual a su vez permite una buena absorcin de agua de riego. Cuando diseamos un sistema de riego en el informe del trabajo recomendaremos que una semana antes de la siembra se haga un riego cada tres das y antes de est, y es recomendable que el terreno este arado en forma mecnica.

Ingresamos en el segundo icono horizontal Climate Data/ingresamos los datos

designed hidrauliyc

Documents

siguiente formulario

siguiente pantalla

next siguiente

computador diseo hidrulico

continuacin diseo hidrulico

pablo paccha

base de diseo

miguel araque apuntes