Specific algorithmic and experimental methodological limitations

Dicha metodología permitió el análisis hidráulico de redes de agua potable, hallando las presiones en todos los puntos del sistema, tambien los caudales, velocidades y pérdidas de carga en las líneas que conforma la red hidráulica; a partir de las características físicas del sistema y las condiciones de demanda previamente ya establecidas. WaterGems además permite gestionar a largo plazo los sistemas de abastecimiento incluyendo: análisis de vulnerabilidad, análisis de protección contra incendio, evaluación de costos energéticos, medición hidráulica, optimización en redes entre otros.

Asimismo de acuerdo a lo establecido por Bentley WaterGEMS V8i User’s Guide (2017). Establece la designación de cargas en los tramos que forman la red y se realiza mediante dos métodos:

 Método de repartición media: Este método consiste en la

distribución de la carga por la mitad a ambos extremos de cada tramo. En tal sentido, una vez definida la red y halladas las cargas medias de consumo en cada tramo de todo el sistema, se asignan las cargas de las tuberías y ramales a las tuberías principales, de acuerdo a una distribución lógica. Fijado a cada tramo principal la carga correspondiente, y luego se multiplica por el factor de diseño y se reparten dichas cargas por la mitad a cada nodo que conforma el el sistema de red.

 Método de las áreas: Esta metodología determina el consumo medio

para toda la zona a proyectar y las áreas de influencia de cada nodo con su peso respectivo con el fin de definir una demanda unitaria. Por ello se enumeran los nodos que se disponen la red a diseñar y se hallan las áreas de influencia de cada nodo, realizando el trazando de las mediatrices de los tramos que se unen nodo con nodo.

Las técnicas para la designación de las cargas mencionadas anteriormente se resuelven al hacer uso de un software (WATERGEMS). La metodología utilizada por el Software para designar la carga a cada nodo, se basa en la cercanía que se encuentre la conexión domiciliaria con respecto al nodo. El programa calcula dicha distancia y designa la carga que le corresponde al nodo, de acuerdo a la cantidad de conexiones que se encuentren a una distancia correspondiente al nodo.

3.2.3.1 Topografía

El trabajo correspondió a la influencia de la cámara rompe presión de tipo 7 en el trabajo de las tuberías en la parcialidad de Jonsani Huancané,fue realizado sobre un terreno cuya configuración es típica de la Región Sierra a una cota de 3860.0 (m.s.n.m.) y se describe del siguiente modo: El terreno de la zona es una superficie irregular, con pendientes elevadas. Los desniveles encontrados

instrumentalmente son visibles, en donde puede apreciarse en el plano topográfico.

3.2.3.2 Materiales y equipo

El trabajo de levantamiento topográfico se realizó con los equipos adecuados con la finalidad de obtener la exactitud requerida. Entre los equipos utilizados son:

 GPS Garmin.

 Estación Total Leica

 Porta-prisma, Prisma y jalón.  Wincha.

 Laptop i7 Dell

3.2.3.3 Procesamiento de información topográfica

Para el procesamiento de la información topográfica tomada en campo se usó el software Auto CAD Civil 3D, la metodología seguida para generar la topografía del terreno fue: primero configurar la plataforma de dibujo del Civil 3D es decir definir el sistema de coordenadas en WGS-84 zona 19 Sur, luego importar los puntos, seguidamente se generó la triangulación de puntos de relleno para finalmente realizar la interpolación de curvas de nivel y se obtuvo el plano de topografía de la parcialidad de Jonsani. Además en dicho plano se destaca los desniveles y las curvas de nivel cada 2.00 m. de diferencia altimétrica. Las curvas han sido elaboradas cada 10.00 m. (curva de nivel mayor)

En el siguiente registro fotográfico (Figuras 8, 9 y 10) se muestra la zona de trabajo como algunas zonas de la parcialidad de Jonsani. Se puede apreciar una topografía Irregular y con mayores relieves.

Posteriormente obtenida las curvas de nivel se procedió a la asignación de las cotas a cada nodo se efectuó mediante otra metodología del software

WaterGems, llamada TRex. Mediante este método y el archivo de curvas de

nivel, fue establecida las cotas de cada nodo de la red de agua, esto se realiza de manera automática mediante interpolaciones de curva a curva.

Figura 8. Topografía de la zona parcialidad Jonsani

Fuente: Elaboración Propia.

Figura 9. Topografía irregular de la zona.

Figura 10. Levantamiento topográfico para el sistema de redes.

Fuente: Elaboración Propia.

3.2.3.4 Pasos empleados para el Cálculo

Para el cálculo hidráulico se realizó con el Software WaterGems (Bentley). Este programa ha sido diseñado para realizar análisis hidráulicos de tuberías con flujos a presión.

Para el cálculo matemático los elementos son organizados en cuatro categorías:

 Nudos con condiciones de gradiente conocidas (tanques, reservorios, UBS).

 Nudos de conexión (interconexión de tuberías, cambio de diámetro de tuberías, asignación de demandas).

 Tramos conectados por nudos que incluyen tuberías,  Elevaciones de las vivienda

La metodología utilizada por el software para determinar la distribución de caudales y presiones es por el método del Gradiente Los elementos a introducir en cada componente son:

 En los nudos: Elevaciones, demandas, interpolación

 En los tramos: Distancias, diámetros, coeficientes de rugosidad

3.2.3.5 Construcción del modelo

Inicialmente para la construcción del modelo fue necesario cargar la topografía de los sectores objeto de análisis y la topología de cada uno de los elementos existentes en la red de distribución.

Luego de esto fue necesario hacer las correcciones, ajustes y cargue de información física al modelo, durante el procedimiento se ejecutan tareas de corrección de cotas en los nodos, ajuste de diámetros internos de tuberías, ajuste en coeficientes de rugosidad de los materiales, corrección de errores de conectividad.

La asignación de demandas se hace con base en la información del expediente técnico, teniendo esta información, se hace la asignación de demandas al nodo más cercano a través de las herramientas ofrecidas por el software.

Luego de esto son cargados al modelo los patrones de modulación de la demanda, que fueron construidos pasos atrás,

Luego de contar con el modelo, se realizó el análisis del comportamiento actual del sistema, sobre todo teniendo en cuenta las presiones de la red

3.3 Metodología para implementación de las camaras rompe presión