Como modelar en SWMM un sistema de alcantarillado sanitario

Summary

El video explica cómo utilizar el modelo SWMM para realizar una modelación hidrodinámica de un sistema de alcantarillado sanitario. El objetivo es evaluar un colector existente y diseñar uno nuevo al incorporar más usuarios. Se detalla el proceso de configuración del software, desde la creación de nodos, asignación de propiedades y simulación de flujo, hasta la verificación de velocidades y análisis de perfiles. Se observa que los diámetros iniciales resultan insuficientes, lo que requiere ajustes para evitar inundaciones, asegurando que el sistema funcione adecuadamente con los nuevos caudales.

Takeaways

• 💧 El modelo SWMM se utilizará para modelar un sistema de alcantarillado sanitario y evaluar un colector existente.
• 📏 Los datos geométricos y de los nodos de conexión, junto con los diámetros internos y velocidades máximas permisibles, se muestran en la tabla proporcionada.
• 🏙️ El objetivo es analizar el colector en dos escenarios: uno con el sistema actual y otro con la incorporación de nuevas áreas urbanas.
• 🔧 Se deben configurar las opciones por defecto en el SWMM antes de comenzar el modelado, incluyendo prefijos de nodos y parámetros geométricos.
• 🔄 El colector existente se modela mediante la ecuación de pérdidas de Darcy-Weisbach, utilizando la Onda Dinámica para la simulación.
• 📝 Se asignan propiedades a los nodos y conductos, verificando que los niveles en el colector no excedan el diámetro máximo permitido.
• 🌊 Para incorporar nuevas áreas urbanas, se debe rediseñar el colector, ajustando el diámetro de los conductos según los aportes de caudal adicionales.
• 🚦 El análisis de velocidades muestra que, en algunos tramos, las velocidades son inferiores a las máximas permisibles.
• 📊 El perfil de flujo de los conductos debe ser evaluado para verificar que las bocas de visita no estén inundadas y que los niveles sean aceptables.
• 🔍 Se observan problemas de inundación en tramos aguas abajo con diámetros insuficientes, por lo que se debe aumentar el diámetro del colector para solucionarlo.

Q & A

¿Qué modelo se utiliza para la simulación del sistema de alcantarillado sanitario?

Se utiliza el modelo SWMM (Storm Water Management Model) para realizar la modelación hidrodinámica del sistema de alcantarillado sanitario.

¿Cuál es el problema principal que se aborda en el video?

El problema principal consiste en evaluar un colector de cloacas existente y analizar su comportamiento ante la posible incorporación de nuevos usuarios al sistema de alcantarillado sanitario.

¿Qué información geométrica se debe considerar para el análisis del colector?

Se deben considerar los datos geométricos como los diámetros internos de las tuberías, la longitud de los conductos, las cotas de los nodos, las profundidades máximas de las bocas de inspección y la rugosidad de los conductos.

¿Qué se debe hacer antes de comenzar un proyecto en SWMM?

Antes de comenzar un proyecto, se deben configurar las opciones por defecto del software, como los prefijos de los nodos, las unidades de gasto y asegurarse de desactivar la opción de longitud automática si no se cuenta con un plano georreferenciado.

¿Qué tipo de nodos se utilizan en el colector y cómo se identifican?

Se utilizan nodos tipo vertido en el colector, y cada nodo se identifica con un nombre y número consecutivo para facilitar su reconocimiento en el modelo.

¿Cómo se determinan las propiedades de los conductos en el modelo?

Las propiedades de los conductos, como la rugosidad, el diámetro y la longitud, se asignan individualmente a cada conducto, teniendo en cuenta que todos los conductos son circulares con una rugosidad por defecto de 0.015.

¿Qué método de simulación se utiliza en el modelo SWMM?

Se utiliza la simulación con la onda dinámica para realizar el análisis hidrodinámico del sistema.

¿Qué indicaciones da el perfil de flujo generado para el colector existente?

El perfil de flujo muestra que las bocas de visita no están inundadas y que el perfil de flujo no supera el diámetro máximo del conducto de 1 metro, lo cual indica que el colector existente puede manejar los caudales actuales.

¿Qué ocurre cuando se incorporan nuevos usuarios al colector?

Al incorporar nuevos usuarios, se observa que los diámetros de los conductos son insuficientes, ya que el nivel máximo del colector se supera, provocando inundaciones en las bocas de visita. Se debe aumentar el diámetro de los conductos para evitar estos problemas.

¿Cómo se determina el diámetro adecuado para el nuevo colector diseñado?

El diámetro adecuado se determina mediante varias corridas del modelo, verificando el perfil de flujo y ajustando el diámetro hasta que no haya problemas de inundación en las bocas de visita. En este caso, se encontró que un diámetro de 0.90 metros era suficiente.