2. NORMAS DEL LABORATORIO
Procurar ser puntuales a la hora de inicio del Laboratorio.
El horario estará determinado de forma individual por cada laboratorio, al ser este
un horario semanal único, la ausencia a una de las sesiones significará no poder
entregar informe.
Se realizará la oración de la mañana antes de iniciar cada práctica.
Se pasará lista después de realizar la oración de la mañana al iniciar clases.
El estudiante deberá conectarse vía zoom el día y a la hora establecida para cada
laboratorio. No será permitido el ingreso a la plataforma pasados 5 minutos después
del inicio de la misma.
No se permite el uso del celular durante el desarrollo de la clase o en la realización
de exámenes, salvo excepciones establecidas por el docente.
4. INTRODUCCIÓN
• Si se toma en cuenta el dicho de que “El agua es vida”, fácilmente se puede explicar
porqué los asentamientos humanos se localizaban donde este elemento estaba
disponible. Con el paso del tiempo y debido al crecimiento poblacional ha sido
necesario realizar obras cada día de mayor tamaño con la finalidad de abastecer de
este preciado líquido a las poblaciones que día a día lo solicitan en mayor cantidad y
de mejor calidad, para sus necesidades
• Uno de los grandes desafíos hídricos que enfrentamos a nivel global es dotar de los
servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento a la población, debido, por
un lado, al crecimiento demográfico acelerado y por otro, a las dificultades técnicas,
cada vez mayores, que conlleva hacerlo
5. RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE
• Una Red de Distribución de Agua Potable es el conjunto de tuberías trabajando a
presión, que se instalan en las vías de comunicación de los Urbanismos y a partir de
las cuales serán abastecidas diferentes parcelas o edificaciones de un desarrollo.
• La Red de Distribución de Agua Potable permite que el agua llegue desde el lugar de
captación al punto de consumo en condiciones correctas, tanto en calidad como en
cantidad. Este sistema se puede clasificar por la fuente de donde se toma el agua:
agua de mar, agua superficial (de lagos o ríos), agua de lluvia almacenada, agua
subterráneas y las aguas procedentes de manantiales naturales.
6. COMPONENTES DEL SISTEMA DE
ABASTECIMIENTO
• El sistema de abastecimiento de agua potable más complejo, que es el que utiliza
aguas superficiales, consta de cinco partes principales:
• Captación;
• Almacenamiento de agua;
• Tratamiento;
• Almacenamiento de agua tratada;
• Red de distribución abierta
8. INTRODUCCIÓN
• El principal objetivo de los programas de investigación que tiene en marcha cualquier
laboratorio se centra en el desarrollo de métodos para la prevención y control de la
contaminación del aire, del suelo, del agua y de los recursos subsuperficiales; a la
protección de la calidad del agua en los abastecimientos públicos.
• Es por el ello que el propósito de todo este esfuerzo de investigación es catalizar el
desarrollo e implementación de tecnologías medioambientales innovadoras y
económicamente justificables.
• Al objeto de satisfacer los requerimientos de las normativas, así como los deseos de los
usuarios, las compañías que gestionan los servicios y las transformaciones que
experimentan el agua tratada, cuando se introduce en las redes de distribución.
9. INTRODUCCIÓN
EPANET es un modelo de
simulación por computadora que
ayuda a cumplir este objetivo
anteriormente descrito. Predice el
comportamiento hidráulico y de la
calidad del agua en un sistema de
distribución de agua durante
periodos de operaciones
prolongados.
Fundamentalmente el programa
utilizara los principios hidráulicos
básicos, como presión, pendientes
o velocidades. Incorporando los
parámetros externos dependiendo
del proyecto especifico a
desarrollarse.
10. EPANET
• Es un programa orientado al análisis del comportamiento de los sistemas de distribución
de agua y el seguimiento de la calidad del agua en los mismos, que ha tenido una gran
aceptación en la ingeniería.
• Entre la multitud de aplicaciones de EPANET cabe destacar la planificación de mejoras
en las redes, el trazado y selección de nuevos elementos, la detección de los “cuellos de
botella” de la red, la evaluación de la calidad y tiempo de vida de los materiales, la
regulación de las presiones en la red, la reducción de los costos de operación, la
regulación del uso de los depósitos para reducir los tiempos de retención de agua, la
previsión de la respuesta de la red ante la clausura de un punto de alimentación o la
incorporación de nuevas urbanizaciones, la planificación de actuaciones en casos de
emergencia, como la entrada de un contaminante no controlado, la localización de
estaciones de recloracion, la sectorización de la red para el control de fugas etc.
11. EPANET
• Es un programa orientado al análisis del comportamiento de los sistemas de distribución de agua y el
seguimiento de la calidad del agua en los mismos, que ha tenido una gran aceptación en la ingeniería.
• Entre la multitud de aplicaciones de EPANET cabe destacar:
a) La planificación de mejoras en las redes.
b) El trazado y selección de nuevos elementos.
c) La detección de los “cuellos de botella” de la red.
d) La evaluación de la calidad y tiempo de vida de los materiales.
e) La regulación de las presiones en la red.
f) La reducción de los costos de operación.
g) La regulación del uso de los depósitos para reducir los tiempos de retención de agua.
h) La previsión de la respuesta de la red ante la clausura de un punto de alimentación o la incorporación
de nuevas urbanizaciones.
i) La planificación de actuaciones en casos de emergencia, como la entrada de un contaminante no
controlado.
j) La localización de estaciones de cloración, la sectorización de la red para el control de fugas etc.
12. DOS DE LOS REQUISITOS FUNDAMENTALES PARA PODER CONSTRUIR CON GARANTÍAS UN MODELO DE
LA CALIDAD DEL AGUA SON LA POTENCIA DEL CALCULO Y LA PRECISIÓN DEL MODELO HIDRÁULICO
UTILIZADO. EL PROGRAMA CONTIENE UN SIMULADOR HIDRÁULICO MUY AVANZADO QUE OFRECE
LAS SIGUIENTES PRESTACIONES:
No existe limite en cuanto al tamaño de
la red que puede procesarse
Las perdidas de carga pueden calcularse
mediante las formulas de Hazen-
Williams, de Darcy-Wisbach o de Chezy-
Manning
Contempla perdidas menores en codos,
accesorios, etc
Admite bombas de velocidad fija o
variable
Determina el consumo energético y sus
costos
Permite considerar varios tipos de válvulas,
tales como de corte, de retención y reguladoras
de presión o caudal
Admite depósitos de geometría variable (esto
es, cuyo diámetro varie con el nivel)
Permite considerar diferentes tipos de
demanda en los nudos, cada uno con su propia
curva de modulación en el tiempo
Permite modelar tomas de agua cuyo caudal
dependa de la presión
Admite leyes de control simples, basadas en el
valor del nivel en los depósitos o en la hora
prefijada por un temporizador, y leyes de
control mas complejas basadas en reglas
lógicas
13. EPANET
Dos de los requisitos fundamentales para poder construir con garantías un modelo de la calida del
agua son la potencia del calculo y la precisión del modelo hidráulico utilizado. El programa contiene un
simulador hidráulico muy avanzado que ofrece las siguientes prestaciones:
1. No existe limite en cuanto al tamaño de la red que puede procesarse
2. Las perdidas de carga pueden calcularse mediante las formulas de Hazen-Williams, de Darcy-
Wisbach o de Chezy-Manning
3. Contempla perdidas menores en codos, accesorios, etc
4. Admite bombas de velocidad fija o variable
5. Determina el consumo energético y sus costos
6. Permite considerar varios tipos de válvulas, tales como de corte, de retención y reguladoras de
presión o caudal
7. Admite depósitos de geometría variable (esto es, cuyo diámetro varie con el nivel)
8. Permite considerar diferentes tipos de demanda en los nudos, cada uno con su propia curva de
modulación en el tiempo
14. PARA UTILIZAR EPANET
• Dibujar un Esquema de la red de distribución o
importar una descripción básica del mismo desde
un fichero de texto
• Editar las propiedades de los objetos que
configuran el sistema
• Describir el modo de operación del sistema
• Seleccionar las opciones del calculo
• Realizar el análisis hidráulico o de calidad de
agua
• Observar los resultados del análisis
Para la utilización del programa, se debe
sobre todo CONOCER CADA UNO DE LOS
CONCEPTOS TEORICOS QUE SE VEN
INVOLUCRADOS EN LA MODULACION
DEL PROGRMA, PUES NINGUNO DE LOS
CRITERIOS QUE EL INGENIERIO PUEDE
AGREGAR A ESTA SERAN
PROPOCIONADOS POR EL PROGRAMA,
adicional a esto se podría resumir en los
siguientes pasos.
15. Red de Distribución de Agua Potable
• Una Red de distribución de agua
potable es el conjunto de tuberías
trabajando a presión, que se instalan en
las vías de comunicación de los
urbanismos y a partir de las cuales
serán abastecidas las diferentes
parcelas o edificaciones en desarrollo
Tipos de redes de distribución
• Abierta o Ramificada; Este tipo de red de
distribución se caracteriza por contar con una
tubería Principal de distribución (la de mayor
diámetro) desde la cual parten ramales que
terminarán en puntos ciegos
• Cerrada o Mallada; En este tipo de red, se
logra la conformación de mallas o circuitos a
través de la interconexión entre los ramales de
la Red de Distribución de Agua Potable.
16. FLUJO EN TUBERÍAS
• La conservación de la masa de fluido a través de dos
secciones de un conducto o tubo de corriente establece
que la masa que entra es igual a la masa que sale.
• El tubo de corriente es la superficie formada por las
línea de corriente, la ecuación de continuidad se puede
expresar como.
• 𝜌1. 𝐴1. 𝑣1 = 𝜌2. 𝐴2. 𝑣2
• Si consideramos que el fluido que se mueve por el tubo
de corriente la ecuación se simplifica.
• 𝐴1. 𝑣1 =. 𝐴2. 𝑣2
• Llegando al principio fundamental
• 𝑄1 = 𝑄2
17. PRINCIPIO DE BERNOULLI
• Cuando el fluido circula entre dos secciones de conducción deberá vencer las resistencias debidas
al rozamiento con las paredes interiores de la tubería, así como las que puedan producirse al
atravesar zonas especiales como válvulas, ensanchamientos, codos, etc.
• Para vencer estas resistencias, el fluido deberá emplear o perder una cierta cantidad de energía o,
con la termínalogia derivada de Bernoulli de altura, que ahora se puede formular, entre dos
secciones.
18. INVESTIGACIÓN
Qué es un Sistema de Agua Potable
Parámetros que se toman en consideración para el diseño (Hondureños)
Criterios de diseño
Parte social y ambiental en el diseño de una red de agua potable
Investigar sobre Redes Ramificadas y tipo Mallado (en tuberías)
Investigar sobre los tipos de accesorios usados en tuberías y la función que
desempeñan. (Incluir ilustraciones)
Proceso de una Planta Potabilizadora del Agua Potable
21. RED EJEMPLO A MONTAR
• Desarrollaremos una red de distribución sencilla mostrada. Consta de un
deposito de nivel constante, desde el cual se bombea el agua a la red de
distribución, configurada por dos mallas. En el extremo opuesto hay un
deposito elevado de compensación, conectado a la red a través de una tubería
única. Los identificativos de cada uno de los elementos de la red s indican en
la figura. Las características de los nodos y tuberías en la tabla. Además, se
sabe que la bomba puede comunicar una altura de 45m a un caudal de 42
litros/seg. El deposito elevado tiene un diámetro de 20m, el nivel inicial del
agua es el mismo de 1m y el nivel máximo permitido es 6m.
22. RED EJEMPLO A MONTAR
Nos muestran las cotas
de lo nodos y las
demandas básicas de
cada uno, así como las
propiedades de las
tuberías es decir los
diámetros
23. UNIDADES POR DEFECTO
Aquí se configuran las
unidades, por ejemplo si
yo voy a trabajar con LPS
(litros por segundo) las
unidades de diámetro de
la tubería las ingresaré
en milímetros, y me
muestra en que unidades
ingresaré el resto de los
datos
26. DIBUJO DEL
ESQUEMA
• SE PUEDE UTILIZAR
UNA IMAGEN BMP
PARA INCORPORARLA
COMO FONDO, PARA
PODER TRAZAR
TODOS LOS
ELEMENTOS DE LA
RED DE
DISTRIBUCION.
27. DIBUJO DEL
ESQUEMA
• SE PUEDE UTILIZAR
UNA IMAGEN BMP
PARA INCORPORARLA
COMO FONDO, PARA
PODER TRAZAR
TODOS LOS
ELEMENTOS DE LA
RED DE
DISTRIBUCION.
29. INCORPORACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS
DEL DEPOSITO Y LA BOMBA
• Incluir la curva de potencia de la
bomba en el visor de características.
30. INCORPORACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS
DEL DEPOSITO Y LA BOMBA
• Incorporar la curva de potencia a la
bomba.
• Incluir la curva de potencia de la
bomba en el visor de características.
31.
32. CORRER EL MODELO
• Si todos los datos han sido incorporados de manera exitosa, el programa modulara el
comportamiento del flujo y nos arrojara los resultados de presiones, velocidades y
perdidas de carga.
33. ANÁLISIS DE LOS DATOS
• Para el análisis de datos se puede
analizar las tablas de resultados.
34. ANÁLISIS DE LOS
DATOS
• En la ventana de visor se puede
visualizar el sistema en
funcionamiento utilizando escalas
de colores.
35. EJERCICIO #2 FLUJO POR GRAVEDAD
ENTRE DOS DEPÓSITOS
Deposito
Atmosférico
Deposito
Presurizado
37. TIPOS DE VÁLVULAS
• Válvula de Aguja: La válvula de aguja es
ideal para regular el caudal, pues gracias a
su diseño, precisión y estabilidad permite un
buen sellado, sin desgaste, incluso con
grandes contrastes entre presiones.
• Válvula de Bola: También llamadas válvulas
de esfera o esféricas, deben su nombre a que
en su interior contienen una bola o esfera con
perforaciones para regular el paso de fluidos.
Puedes encontrarlas con cuerpo de una pieza,
dos piezas o tres piezas, según tus
necesidades.
38. TIPOS DE VÁLVULAS
• Válvula de Compuerta: es una válvula que abre
mediante el levantamiento de una compuerta o
cuchilla permitiendo así el paso del fluido. Lo que
distingue a las válvulas de este tipo es el sello, el
cual se hace mediante el asiento del disco en dos
áreas distribuidas en los contornos de ambas caras
del disco.
• Válvula de Bola: Es un tipo de válvula que
posee un tapón obturador en forma de cono
sujeto y accionado por un vástago para abrir,
cerrar o regular el flujo del líquido o gas que
pasa por el orificio de paso que se encuentra en
el cuerpo de la válvula.
39. TIPOS DE VÁLVULAS
• Válvula de Mariposa: Una válvula de mariposa es
un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un
fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la
sección de paso mediante una placa, denominada
«mariposa», que gira sobre un eje. Al disminuir el área
de paso, aumenta la pérdida de carga local en la
válvula, reduciendo el flujo.
• Válvula de Regulación y Control: Permiten
controlar el caudal y, por tanto, la presión,
velocidad o nivel del fluido. Suelen depender de
dispositivos como termómetros o termostatos y
también es frecuente instalarlas con actuadores
hidráulicos, eléctricos o neumáticos para un
mayor control y automatización..
