Análisis EPANET Red Agua Presión

Análisis de Redes de
Agua a Presión

Programa Epanet 2

Néstor Augusto Oyarce Linares

Ingeniero Sanitario

naoyarcel@gmail.com

Néstor Augusto Oyarce Linares naoyarcel@gmail.com

Ingeniero Sanitario

INTRODUCCIÓN

¿QUÉ ES EPANET?

“EPANET es un programa de ordenador que realiza simulaciones en periodo extendido del comportamiento hidráulico y de la calidad
del agua en redes de distribución a presión. En general, una red consta de tuberías, nudos (conexiones entre tuberías), bombas, válvulas y
tanques de almacenamiento o depósitos. EPANET determina el caudal que circula por cada una de las conducciones, la presión en cada uno
de los nudos, el nivel de agua en cada tanque y la concentración de diferentes componentes químicos a través de la red durante un
determinado periodo de simulación analizado en diferentes intervalos de tiempo. Además del conocimiento de la concentración de diferentes
componentes químicos, es posible determinar la edad de las tuberías, así como estudios de la procedencia del agua en cada punto de la red.

EPANET, que puede emplearse bajo sistemas operativos Windows, ofrece un entorno de trabajo integrado para la edición de los datos
de entrada de la red, para el cálculo hidráulico y las simulaciones de la calidad del agua, y para poder visualizar los resultados obtenidos en
una amplia variedad de formatos. Esta variedad de formatos incluye Planos de la red con códigos de colores, tablas de datos, gráficos con
evoluciones temporales de diferentes variables, y Planos con curvas de isoniveles.

EPANET ha sido desarrollado por:

Water Supply and Water Resources Division (formerly the Drinking Water Research Division) of the U.S. Environmental Protection
Agency's National Risk Management Research Laboratory.

Traducido por el Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos de la Universidad Politécnica de Valencia “.(Referencia: Ayuda de
Epanet 2 )
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Pucallpa/Región Ucayali/Perú


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Página Web principal de Epanet 2 en Inglés

http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/dw/epanet.html

Páginas Web de Epanet 2 en Castellano

http://www.instagua.upv.es/Epanet/

http://epanet.blogs.upv.es/descargas/

http://www.aguasdevalencia.es/portal/web/Tecnologia/Tecnologia/SistemasRedes/EPANET.html

Los Ejemplos que se presentan en el primer tramo del desarrollo de este manual de ejercicios,tienen un nivel básico cuyo objetivo
principal es practicar la aplicación del Programa Epanet 2 en condiciones de flujo permanente o estático,primer paso ,para proseguir con el
flujo extendido o dinamico,luego continuar con el estado de la calidad del agua. Asimismo,no se está tomando en cuenta las velocidades en las
tuberías ,pero progresivamente se irá tomando en cuenta éste y otros parámetros hidráulicos ,y serán vistos mas adelante.

Epanet 2,es un software de dominio público,hasta el momento su utilización es gratuito,procesa informacion y emite
resultados para M tuberias y N circuitos.

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PROBLEMA

En el sistema mostrado en la figura hay una bomba de aprox. 40 hp(Q=100 lps;H=30.5 m) con eficiencia teórica del 100% .Calcular
el caudal en cada tuberia ,se conoce que la rugosidad en cada tramo es K1=0.375 mm;K2=0.400 mm,K3=0.400 mm ;K4=0.230
mm; la cota del nudo P es de 110 msnm.

Utilizar Darcy-Weisbach

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PROCEDIMIENTO

Este modelo hidráulico es procesado en el estado de flujo permanente o estático

CONSTRUCCIÓN DEL MODELO

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1,-Ingresamos a Epanet2, clic en el menú la opción Proyecto /Valores por defecto…

2.-Se abre el cuadro de diálogo: Valores por Defecto, clic en cada pestaña (Etiqueta ID, Propiedades, Opciones Hidráulicas) .Insertamos los
valores que aparece en las tres figuras:

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Los valores por defecto se pueden cambiar más adelante en el proceso de ingreso de datos de tuberías y nudos.

3.-Clic en el menú elegir la opción: Ver/Opciones…

Configuramos, para este problema, las Opciones…

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4.-Esquema de la red, se ha incluido tres Reservorios (llamados también embalses), Epanet2 para el proceso de cálculo necesita una fuente de
agua en este caso se eligió el icono:

5.-Dibujo del Esquema hidráulico

Primero ingresamos los nudos y los reservorios haciendo clic en el icono y luego clic en el plano de dibujo de la Red.

Luego de ingresar los nudos en la red, ingresamos las tuberías de nudo a nudo haciendo clic en el icono “añadir tubería” como se muestra en
las figuras que sigue:

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6.-Ingreso de Información:

Primeramente Ingresamos la información por los nudos (o conexiones en terminología de Epanet2), que generalmente para el flujo
permanente o estático son dos, la cota y la demanda.

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Hacemos doble clic en el nudo o clic derecho (para este caso se abre una ventana, elegir propiedades ), se abre un cuadro de dialogo
con el nombre del nudo o conexión:

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Para los tubos es similar, doble clic o clic derecho en la línea.

7.-Unidades:

Cota en metros, demanda base en lps; longitud de tubo en metros, diámetro en mm, rugosidad de Darcy-Weisbach en mm

Para el caso de los reservorios ingresamos la cota del nivel de agua expresado en Altura Total:

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8.-Crear la curva de Altura (m) Vs. Caudal (lps) de la bomba, en este caso ID Curva de la Bomba = 1

H (m) = 30.5 m y Q = 100 lps.

El ID añadimos en datos de la bomba que se muestra en el siguiente cuadro de Epanet2: “Curva Característica”

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9.-Ingresamos la información que nos pide EPANET 2: En este caso son tres reservorios de cota de nivel de agua mostradas en la figura del
problema, las cotas de los nudos, las longitudes diámetros de las tuberías y la rugosidad en mm.

Ejecutamos EPANET 2 haciendo clic en el icono , obteniendo los valores que se señalan en la figuras G

10.-En la figura 1, están los valores de caudal en cada tubería, asimismo se muestra la altura piezométrica de cada Nudo.

Asimismo mostramos los cuadros 1 y 2, haciendo clic en el icono Tablas: , se resalta en el cuadro 1 la altura piezométrica y la presión,
en el cuadro 2 se resalta el caudal.

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Figura 1

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Cuadro 1
Tabla de Red – Nudos

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Cuadro 2
Tabla de Red – Líneas (Tubería)

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ANEXO

Copiar y Pegar a Hoja Excel

El procedimiento para Copiar-Pegar a Excel la tablas de resultados de Epanet 2,es hacer clic en ID Nudo o clic ID Línea con el fin de seleccionar
todas las celdas,tambien es posible exportar una columna o fila a Excel.

Ejemplo : Clic en ID Línea ,la tabla queda de la siguiente manera :

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Luego clic en el menú Editar,elegir la opcion “Copiar a…”

En la ventana Copiar Tabla de Red ,elegir Copiar a Portapapeles

En una hoja Excel se pega y edita de acuerdo a las necesidades del usuario.
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A continuación se presenta un borrador(semieditado) de la tabla de tuberías en hoja excel de un ejercicio anterior:

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