Plan de estudios del Curso Diseño, Modelación y Análisis de Redes de Distribución de Agua con WaterCAD CONNECT Edition

SESIÓN 01: HERRAMIENTAS PARA LA CREACIÓN DE MODELOS

  • Objetivo:
    • Definir los diversos métodos para construir un modelo hidráulico, así como los elementos necesarios (nodos, tuberías, reservorios, etc.).
  • Temas:
    • Novedades de WaterCAD
    • Construcción de un modelo hidráulico
    • Tipos de elementos hidráulicos
    • Menú de herramientas
  • Ejemplos:
    • Herramienta Bing maps
    • Propiedades de cálculo
    • Trazado de elementos
    • Filtro de atributos
    • Reportes tabulares

SESIÓN 02: FUNDAMENTOS DE PRIMER GRADO PARA LA MODELACIÓN DE REDES

  • Objetivo:
    • Describir las propiedades teóricas de primer grado que se requieren para modelar redes a presión.
  • Temas:
    • Conceptos hidráulicos
    • Terminología para líneas de carga
    • Ecuaciones de pérdidas por fricción
  • Ejemplos:
    • Determinación del coeficiente “c”
    • Comparación de ecuaciones de fricción
    • Pérdidas menores en una red a presión
    • Modelado vectorial
    • Tipos de simulación
    • Determinación de caudales unitarios
    • Cálculo de pérdidas de carga por fricción en tuberías a presión por gravedad
    • Cálculo de pérdidas de carga por fricción en tuberías a presión por impulsión
    • Cálculo y dibujo de la línea de energía y la línea piezométrica
    • Cálculo del diámetro de una tubería a presión

SESIÓN 03: CONSTRUCCIÓN A ESCALA DE UNA RED A PRESIÓN

  • Objetivo:
    • Crear prototipos específicos sobre elementos como una tubería, además de definir las propiedades de un tanque en una red a presión dentro de WaterCAD.
  • Temas:
    • Sistema con flujo de incendio
    • Ubicación del trazado de red
  • Ejemplos:
    • Ecuación de conservación de masa
    • Análisis entre nodos
    • Análisis de circuitos
    • Formulación numérica
    • Métodos de solución
    • Red a presión en AutoCAD Civil 3D a WaterCAD
    • Capa de fondo para el trazado de redes a presión

SESIÓN 04: PROCESAMIENTO DE DATOS PARA UN MODELO HIDRÁULICO

  • Objetivo:
    • Describir la creación de un sistema, así como sus principios, y el alcance de un proyecto a través de sus diferentes áreas, tales como planeación, ingeniería y otras.
  • Temas:
    • Procesamiento de datos
    • Construcción de modelos
  • Ejemplos:
    • Asignación de elevaciones
    • Estimación de demandas
    • Simplificación del sistema
    • Escenarios y alternativas
    • Ejecución de modelos y calibración
    • Simulación de una red ramificada en estado estático
    • Simulación de una red mallada en periodo extendido
    • Asignación automática de demandas a los nodos por el método de áreas
    • Asignación automática de demandas a los nodos por el método de puntos
    • Análisis de cloro residual en una red de distribución

SESIÓN 05: MODELACIÓN DE RESERVORIOS, TANQUES E HIDRANTES

  • Objetivo:
    • Describir todas las propiedades de los elementos, tales como reservorios, tanques e hidrantes.
  • Temas:
    • Reservorios y tanques
    • Hidrantes
  • Ejemplos:
    • Definición de una bomba
    • Curva característica de una bomba
    • Bomba de velocidad variable
    • Curva resistente de una bomba
    • Estación de bombeo
    • Modelado de reservorios
    • Modelación de tanques
    • Curva del sistema
    • NPSH disponible y requerido de una bomba centrífuga
    • Diseño de una estación de bombeo con bombas en paralelo

SESIÓN 06: MODELACIÓN DE VÁLVULAS EN UN SISTEMA HIDRÁULICO

  • Objetivo:
    • Detallar la clasificación de las válvulas de forma general de acuerdo con las funciones que se realicen; asimismo, describir los tipos de válvulas según el modelado en WaterCAD.
  • Temas:
    • Válvulas en un sistema hidráulico
    • Tipos de válvulas según el modelo
    • Estado de las válvulas en un sistema
  • Ejemplos:
    • Rendimiento de las válvulas de aire
    • Totalizador de caudal
    • Configuración de zonas de presión
    • Trazado de zonas de presión
    • Requisitos de una zona de presión
    • Modelación de válvulas reductoras de presión (PRV)
    • Modelación de válvulas de control de flujo (FCV)
    • Modelación de bombas, reservorios, tanques y PRV
    • Modelamiento con escenarios
    • WaterCAD en el entorno de AutoCAD Civil 3D

SESIÓN 07: ZONAS DE PRESIÓN Y PLANEACIÓN DE SISTEMAS

  • Objetivo:
    • Describir las diferentes características del gestor de zonas de presión, las cuales cuentan con diversos beneficios, al igual que la planeación maestra y el dimensionamiento de redes.
  • Temas:
    • Gestor de zonas de presión
    • Planeación maestra
    • Dimensionamiento de redes
  • Ejemplos:
    • Dimensionamiento de tuberías
    • Diseño preliminar
    • Planeación de áreas de expansión
    • Estudios de rehabilitación
    • Opciones de rehabilitación
    • Zonas de presión en una línea de conducción
    • Zonas de presión de una red de distribución
    • Simulación de conexión al sistema existente
    • Verificación de presiones
    • Diseño optimizado

SESIÓN 08: CALIBRACIÓN DE SISTEMAS HIDRÁULICOS

  • Objetivo:
    • Explicar la calibración de un sistema hidráulico, así como los diferentes procesos y tipos de calibración que existen en la actualidad en el área de hidráulica.
  • Temas:
    • ¿Qué es la calibración?
    • Calibración manual
    • Calibración automatizada
  • Ejemplos:
    • Estudios operacionales
    • Dimensionado de estaciones de bombeo
    • Consideraciones de confiabilidad del sistema
    • Resolución de problemas dentro de un sistema
    • Diseños optimizados
    • Estudio de calibración
    • Costo de energía
    • Planificador de renovación de tuberías
    • Desarrollo de rutinas del lavado del sistema
    • Detección de fugas

SESIÓN 09: RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN DE CAMPO

  • Objetivo:
    • Explicar los diversos procesos de la recolección de información de campo, las mediciones que se debe tener en cuenta, así como los equipos y los registros de recolección.
  • Temas:
    • Información de campo
    • ¿Cuándo recolectar información?
  • Ejemplos:
    • Prueba controlada de flujo dentro de un sistema
    • Prueba de calibración rápida de rugosidad
    • Calibración en estado estático bajo un caudal medio
    • Calibración en estado estático bajo caudales altos
    • Interpretación de los ajustes en una calibración

SESIÓN 10: CALIBRACIÓN MANUAL DE UN MODELO HIDRÁULICO

  • Objetivo:
    • Explicar, de forma práctica, los pasos para emplear la calibración manual de un sistema hidráulico dentro del entorno de WaterCAD.
  • Temas:
    • Sistema hidráulico en el distrito La Perla
    • Ejecución del sistema hidráulico
  • Ejemplos:
    • Comparación de datos con demandas duplicadas
    • Herramienta de comparación de escenarios
    • Recomendación para métodos de calibración
    • Criterios de caudal en una calibración hidráulica
    • Criterios de presión en una calibración hidráulica

SESIÓN 11: DIMENSIONADO DE UNA RED HIDRÁULICA

  • Objetivo:
    • Explicar, de forma práctica, el dimensionado de una red hidráulica, así como las posibles soluciones para los diversos problemas generados al analizarlo.
  • Temas:
    • Sistema hidráulico en el distrito Campanar
    • Ejecución del sistema hidráulico
  • Ejemplos:
    • Protección contra incendios
    • Flujos importantes contra incendio según normatividad
    • Método de aproximación de caudales
    • Caudales contra incendio requeridos
    • Flujo de incendio disponible

SESIÓN 12: FLUJO HIDRÁULICO CONTRA INCENDIO

  • Objetivo:
    • Explicar los diversos factores que influyen en el flujo de incendio y las diversas soluciones que se emplean ante una capacidad insuficiente del sistema, así como describir su análisis.
  • Temas:
    • Factores en un flujo de incendio
    • Análisis en un flujo de incendio
  • Ejemplos:
    • Elemento de modelación
    • Modelación de hidrantes
    • Estimación del flujo contra incendio necesario
    • Configuración de una alternativa de flujo de incendio
    • Revisión de resultados del análisis de flujo de incendio

SESIÓN 13: ANÁLISIS DE FLUJO HIDRÁULICO CONTRA INCENDIO

  • Objetivo:
    • Describir, de forma práctica, la asignación de restricciones de flujo de incendio para un análisis hidráulico de eventos contra incendio, teniendo en cuenta de que se realizarán análisis automatizados.
  • Temas:
    • Sistema hidráulico prediseñado
    • Ejecución del sistema hidráulico
  • Ejemplos:
    • Análisis de criticidad
    • Términos dentro de una segmentación
    • Operación de válvulas dentro de un análisis de criticidad
    • Válvula de aislamiento en un análisis de criticidad
    • Uso correcto de las válvulas de aislamiento

SESIÓN 14: ANÁLISIS DE CRITICIDAD Y SEGMENTACIÓN

  • Objetivo:
    • Explicar los diversos pasos a seguir para realizar un análisis de criticidad dentro de un modelo hidráulico, ya sea trabajado de forma manual desde cero o un modelo automático importado.
  • Temas:
    • Pasos de un análisis de criticidad
    • Distribución de segmentos
    • Resultados de una segmentación
    • Segmentos con suspención
  • Ejemplos:
    • Casos típicos de análisis
    • Opciones en análisis crítico
    • Aplicación del análisis de criticidad
    • Simplificación de modelos
    • Diferencias entre zona y zonas de presión

SESIÓN 15: ANÁLISIS DE CRITICIDAD EN UN SISTEMA

  • Objetivo:
    • Explicar diversos casos prácticos sobre el análisis de criticidad dentro de un sistema hidráulico; asimismo, crear un sistema mejorado dentro de WaterCAD.
  • Temas:
    • Sistema hidráulico prediseñado
    • Ejecución del sistema hidráulico
  • Ejemplos:
    • Simulación en periodo extendido
    • Beneficios de la simulación en periodo extendido
    • Condiciones en una simulación en periodo extendido
    • Proceso de una simulación en periodo extendido
    • Información de entrada de una eps en un sistema

SESIÓN 16: SIMULACIÓN EN PERIODO EXTENDIDO

  • Objetivo:
    • Describir las características de las escalas de tiempo dentro de una simulación en periodo extendido, así como explicar las propiedades y el armado de los patrones de demanda dentro de un sistema.
  • Temas:
    • Escalas de tiempo
    • Patrones de demanda
    • Armado de patrones
    • Controles
  • Ejemplos:
    • Nodos de control
    • Acciones operacionales
    • Controles lógicos
    • Prioridad en los controles
    • Configuración de controles lógicos

SESIÓN 17: TANQUES EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN

  • Objetivo:
    • Explicar la importancia del elemento tanque en un sistema hidráulico, así como definir los niveles máximo, mínimo e inicial.
  • Temas:
    • Importancia de los tanques
    • Volúmenes de tanques
    • Tanques hidroneumáticos
  • Ejemplos:
    • Modelación de tanques hidroneumáticos
    • Determinación de costos de energía
    • Calibración en periodo extendido
    • Balance de caudales
    • Set de resultados

SESIÓN 18: CÁLCULO EN PERIODO EXTENDIDO Y ANÁLISIS DE ENERGÍA

  • Objetivo:
    • Ejecutar y analizar un modelo hidráulico de forma práctica, el cual consta de tres simulaciones en periodos extendidos, es decir, se plantearán tres escenarios con condiciones y acciones independientes.
  • Temas:
    • Diseño del sistema hidráulico
    • Información operacional
    • Primera simulación en periodo extendido
    • Segunda simulación en periodo extendido
    • Tercera simulación en periodo extendido
  • Ejemplos:
    • Herramienta Modelbuilder
    • Herramienta de T-Rex
    • Procesos técnicos de la herramienta T-Rex
    • Herramienta Loadbuilder
    • Procesos técnicos de la herramienta Loadbuilder

Actualización parcial el 21 de febrero de 2023.

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