Diseño de Redes de Abastecimiento de Agua
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Diseño de Redes de Abastecimiento de Agua

Aprende a Diseñar Redes de Distribución de Agua Potable con EXCEL y EPANET
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Last updated 5/2017
Spanish
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Includes:
  • 4.5 hours on-demand video
  • 13 Supplemental Resources
  • Full lifetime access
  • Access on mobile and TV
  • Certificate of Completion
What Will I Learn?
  • Conocer los Componentes de los Sistemas de Abastecimiento de Aguas
  • Calcular las demandas de agua potable por distintos criterios
  • Determinar los Caudales de Diseño de los diferentes componentes de los sistemas de abastecimiento de agua potable
  • Realizar el diseño hidráulico y por presión interna de conducciones a presión
  • Definir el volumen y la elevación del estanque de compensación de redes de distribución
  • Realizar el diseño de redes de distribución
  • Conocer las características y la forma de utilizar el programa EPANET como herramienta para el cálculo y diseño
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Requirements
  • Conocimientos Básicos de la hidráulica de Tuberías a Presión
  • Manejo de Hojas de Cálculo (Microsoft EXCEL(R))
Description

Bienvenidos al Curso de Diseño de Sistemas de Abastecimiento de Agua del aula virtual de tutoriales al día.

El curso consta de 25 clases, en formato de video y con una duración media de 10 minutos cada una para un total de más de 4 horas de contenido en las que aprenderás los detalles del diseño de los componentes más importantes en los sistemas de abastecimiento de agua: la Aducción, El Estanque y la Red de Distribución.

De una forma práctica y directa irás conociendo a través de los diferentes módulos del curso los aspectos necesarios para tener a tu alcance la metodología que te permitirá

  1. Calcular las demandas de agua potable por distintos criterios, pues estudiaremos los métodos de proyección de población, la asignación y uso de dotaciones por tipo de edificación, por persona y dotación global. Te presentamos un ejemplo de cálculo de demandas a partir de las densidades  de población y usos de suelo especificados en planes de desarrollo urbano.
  2. Conocerás el efecto que tienen las variaciones de la demanda urbana como un primer paso para la definición de los caudales de diseño de los componentes de los sistemas de abastecimiento de agua.
  3. Aprenderás a realizar el diseño hidráulico y por presión interna de aducciones abastecidas por gravedad y por bombeo,  y a realizar el estudio  preliminar del golpe de ariete en  ellas.
  4. Verás cómo se Realiza el diseño del Estanque de compensación desde el punto de vista hidráulico: definiremos su volumen útil incluyendo las capacidades requeridas para compensación del consumo, reserva de incendios y gastos de bombeo y, más importante aún te enseñamos a definir la ubicación altimétrica del estanque para que la red opere a las presiones adecuadas.
  5. Por último, sólo el módulo del diseño de la red de distribución comprende más de dos horas de clase en las que se detalla el proceso, paso a paso, para su diseño a través de un ejemplo real de un sector urbano y en con el que específicamente aprenderás:
    1. A realizar la Definición de la geometría en planta de la red, ubicación de válvulas de sectorización e hidrantes.
    2. Estudiaremos y aplicarás varios métodos para la asignación de demandas a los nodos de la red.
    3. Definirás los diámetros de las tuberías de la red en base a los caudales de diseño.
    4. Vas a Conocer la interfaz de EPANET programa que utilizaremos como herramienta de cálculo de las presiones y caudales en la red.
    5. Aprenderás a utilizar esta versátil herramienta computacional en tus diseños pues verás cómo vamos ajustando la red de cálculo para ir logrando satisfacer los valores normativos de presiones y velocidades.
    6. Verás con qué facilidad es posible con EPANET evaluar distintas hipótesis de demanda, como la de ocurrencia de incendio en la red.
    7. Verás cómo terminamos el diseño de la red estableciendo alternativas de ubicación de válvulas reductoras de presión, todo de forma muy práctica utilizando al programa EPANET.Y finalmente estudiaremos alternativas de solución a el control de presiones elevadas en parte de la red definiendo la ubicación, para distintas opciones, de válvulas reductoras de presión.

El contenido del curso va más allá de la teoría, en todo momento el instructor te presenta comentarios y recomendaciones que junto a tus conocimientos y criterio te permitirá dominar fácilmente el diseño de sistemas de distribución de agua potabla en urbanismos. Podrás descargar diversas guías de diseño y mejor aún hojas de cálculo que te facilitarán enormemente tu trabajo.

Who is the target audience?
  • Estudiantes y Profesionales del área de la Ingeniería Civil
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Curriculum For This Course
27 Lectures
04:36:24
+
Introducción - Objetivos y Metodología del Curso
1 Lecture 04:00

El curso de diseño de redes de distribución de agua potable te presenta los aspectos teóricos, normativos y prácticos que te permitirán acometer el dimensionamiento de los diversos componentes de los sistemas de conducción y abastecimiento de agua potable en urbanismos y poblaciones.

Te presentamos aquí los objetivos y la metodología a utilizar.

Preview 04:00
+
Importancia y Componentes de los Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable
2 Lectures 11:31

Te presentamos en esta clase algunas consideraciones a tener en cuenta de forma tal de comprender que los alcances de un diseño de este tipo involucra algo más que el aspecto hidráulico.

Preview 04:20

Vamos a revisar en esta clase los componentes típicos en los sistemas de abastecimiento de agua a poblaciones.

La idea aquí es que tengamos una visión general de la forma en que el agua, partiendo desde la fuente disponible, es captada, tratada y conducida hasta los consumidores finales.

Componentes de los Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable
07:11
+
Cálculo de la Demanda de Agua Potable
6 Lectures 01:06:51

Vamos a revisar en esta clase cuál es la información mínima que debes tener a la mano antes de realizar no sólo el cálculo de las demandas, sino también el propio diseño de los componentes de los sistemas de abastecimiento de agua de la población

Información Básica Requerida para Ejecutar los Proyectos
14:12

Ya conocida la información básica necesaria para la realización de nuestros proyectos, empezaremos a estudiar la forma de determinar las demandas de agua a utilizar en el diseño cuando la información de la que disponemos es la de las características de las edificaciones en cada parcela del sector en estudio.

Cálculo de Demandas de Agua Potable por Dotaciones Específicas
09:39

Otra forma de calcular la demanda de agua de un sector determinado, especialmente cuando no se cuenta con información detallada sobre las características de cada parcela en él o cuando su extensión es lo suficientemente grande como para complicar la realización del estudio de dotaciones visto en la clase previa, es la opción de utilizar las dotaciones globales o por persona según veremos a continuación.

Cálculo de Demandas de Agua Potable por Dotaciones Per Cápita
06:14

En esta clase te presentaremos las consideraciones generales a tomar en cuenta en la selección del período de diseño de obras de abastecimiento.

Preview 07:34

Vamos a dedicar esta clase a la revisión de algunos de los múltiples métodos disponibles y aceptados en la buena práctica para la realización de la estimación futura del número de habitantes en comunidades para las cuales se cuenta con datos censales.

Métodos de Proyección de Población
20:22

En esta clase verás cómo, a partir de la proyección de población que hemos obtenido en la clase anterior, tendremos una curva de demanda calculada a partir de una dotación por habitante.

Ejemplo de Cálculo: Demanda de Agua Potable a partir de Dotaciones Per Cápita
08:50
+
Caudales de Diseño de los Componentes del Sistema de Abastecimiento de Agua
2 Lectures 20:49

En las clases de este módulo veremos las consideraciones a tomar en cuenta al momento de definir, a partir de la dotación que ya sabes calcular, los caudales de diseño.

Variaciones de la Demanda de Agua Potable
05:43

Vamos a ver en esta clase la forma de aplicar los factores que hemos visto previamente para la mayoración del consumo y para definir los caudales de diseño a utilizar en los diversos componentes de los sistemas de abastecimiento de agua.

Caudales de Diseño
15:06
+
Diseño de Aducciones
5 Lectures 44:20

En este módulo veremos los aspectos básicos del diseño de conducciones, específicamente de aducciones conformadas por tuberías metálicas operando a presión.

Aprenderás a realizar el diseño hidráulico, esto es la definición del diámetro, de aducciones por bombeo y por gravedad y posteriormente trataremos lo relativo al diseño por presión interna.

Pero revisemos antes algunos aspectos en esta clase necesarios para comprender los temas desarrollados en el módulo.

Consideraciones Generales
07:02

Vamos a realizar el diseño hidráulico de una tubería de aducción de 4000 m de longitud suponiendo que será ésta la que abastecerá al estanque de compensación del urbanismo que hemos estado utilizando como ejemplo en el curso.

Sobre el desarrollo de este ejemplo iremos destacando, de ser el caso, aspectos que debes tener en cuenta al momento de realizar tus cálculos. Así que quédate atento a la clase.

Aducciones Abastecidas por Gravedad
08:22

Con las aducciones por bombeo el cálculo hidráulico es, si se quiere, muy similar a lo que vimos para las aducciones por gravedad, sólo que ahora el término altura de bombeo se presenta como una incógnita adicional en el diseño. Es decir, no sólo tendremos que definir un diámetro para la aducción sino también la presión que el sistema de bombeo debe introducir para poder mover el caudal de diseño.

Así que utilizaremos un nuevo ejemplo para poder explicarte el procedimiento así como las consideraciones a tener en cuenta en el diseño de este tipo de aducciones.

Aducciones Abastecidas por Bombeo
09:14

La idea del diseño por presión interna es, por un lado determinar, para ciertas progresivas de la aducción, la presión de trabajo para la condición de operación más desfavorable y por el otro establecer la posición de cada tipo de tubería, en función a su presión nominal, a colocar en dichos puntos de forma tal de garantizar que en todo momento la tubería será capaz de soportar las presiones operativas. En esta clase terminaremos el diseño de las dos aducciones vistas previamente.

Diseño por Presión Interna de Aducciones
05:20

Vamos a ver en esta clase el procedimiento a seguir para evaluar el posible efecto que la aparición del fenómeno del golpe de ariete pudiera tener es las conducciones de agua.

Evaluación Preliminar por Golpe de Ariete en Aducciones
14:22
+
Cálculo y Diseño de La Red De Distribución
11 Lectures 02:08:53

En las clases de este módulo veremos, paso a paso, cómo definir la ubicación altimétrica del estanque de compensación, cómo definir las demandas de diseño en función de las hipótesis de cálculo que ya hemos visto y, finalmente, cómo realizar el diseño hidráulico, esto es, definir diámetros y calcular las presiones de operación.

Pero en esta clase vamos a ver algunos aspectos necesarios para poder definir a la red, tales como serían el diseño de ésta en planta, su trazado, así como la adición de válvulas de sectorización e hidrantes.

Aspectos Relativos al Trazado y Definición de la Red de Distribución
17:15

Parte del diseño de la red de distribución depende de la ubicación altimétrica del estanque de compensación que la atenderá puesto que será esta ubicación la que determine  las presiones de operación correspondientes.

En esta clase veremos cómo se determina entonces esta ubicación, revisando los aspectos relacionados con el cumplimiento de las presiones de operación o normativas en redes de distribución.

Ubicación en Planta y en Elevación del Estanque de Compensación
09:30

Vamos ahora a revisar los métodos disponibles para la asignación de demandas a los nodos de lo que definiremos como el modelo de cálculo.

Éste es el paso inicial de la construcción del modelo pues es el que permitirá definir los diámetros de las tuberías y calcular las presiones en la red.

Métodos de Asignación de Demandas a la Red de Distribución
09:11

Ya tenemos la teoría del método de la repartición media así que en esta clase vamos a aplicarlo a nuestra red de distribución destacando, de ser el caso, consideraciones a tener en cuenta cuando lo estés aplicando.

Asignación de Demandas por el Método de la Repartición Media
04:03

La distribución o asignación de demandas a nodos es el primer paso en la determinación de los diámetros de las tuberías de la red de distribución.

En esta clase veremos cómo calcular los caudales en tránsito en la red, esto es el caudal conducido por cada tramo de tubería, con miras a tener lo necesario para realizar posteriormente la determinación de los diámetros correspondientes.

Determinación de los Diámetros de las Tuberías de la Red de Distribución
09:36

A este nivel está todo listo para entrar de lleno en el cálculo hidráulico de la red de distribución, específicamente lo relativo a la determinación de las presiones en sus nodos.

Dada la complejidad de la resolución manual de redes cerradas y mixtas, haremos uso de una de las herramientas informáticas disponibles de forma gratuita: el EPANET del cual de seguro has escuchado hablar en algún momento.

Así que empezaremos resaltando sus principales características con miras a que tengas un conocimiento básico de esta herramienta de análisis hidráulico, para posteriormente utilizarlo en el cálculo específico de nuestra red de ejemplo, en donde aprenderás de las herramientas que él dispone para el cálculo.

Conociendo a EPANET
14:00

Habiendo definido los valores por defecto y teniendo ya cargada la planta del urbanismo sobre el cual crearemos la red de distribución en EPANET, revisaremos en esta clase las características y propiedades de los objetos con los que cuenta el programa para realizar el modelaje matemático.

Luego verás cómo fácilmente creamos la red de cálculo, dándote también unas recomendaciones para poder detectar errores en la introducción de los datos correspondientes.

Creando la Red de Distribución en EPANET
15:56

Es hora de empezar con los cálculos hidráulicos con EPANET y, a partir de ellos utilizando las herramientas que el programa incorpora, realizar el análisis de resultados a fin de establecer las modificaciones necesarias para satisfacer los requerimientos normativos y de diseño.

Vamos a fundamentar el diseño, como ya sabes, para la condición del 250% del consumo medio en la red, así que en esta clase verificaremos que los diámetros que hemos preseleccionados con adecuados para esta condición, sin perder de vista, claro, las presiones resultantes.

Realizando el Cálculo en EPANET para la Demanda Máxima
11:46

La red que estamos diseñando, como ya te hemos referido, debe satisfacer una serie de hipótesis de carga en lo que respecta a las demandas en los nodos que la conforman.

Ya en la clase anterior revisamos la condición que hemos llamado la de diseño puesto que es la que hemos utilizado para definir los diámetros y luego ajustarlos para cumplir en lo posible las velocidades del flujo recomendadas.

En esta clase vamos entonces a verificar la segunda hipótesis, la de incendio, para los diámetros ya seleccionados.

Realizando el Cálculo en EPANET para la Demanda de Incendio
12:22

Ya para terminar con el uso de EPANET, veremos cómo utilizamos uno de los objetos hidráulicos que él proporciona, las válvulas reductoras o rompe carga, para controlar las presiones elevadas en parte de la red de distribución.

Resolviendo Problemas de Presiones Elevadas en la Red de Distribución
13:52

Realmente hay una cantidad importante de detalles y consideraciones constructivas que abarcarían dos o tres clases adicionales, pero en realidad el enfoque del curso está orientado principalmente al diseño hidráulico, así que te hablaremos a continuación de algunos elementos frecuentes y, por supuesto, complementarios dentro de las redes de distribución haciéndote algunas sugerencias que podrás tomar en cuenta en tu labor profesional.

Aspectos Complementarios del Diseño de la Red de Distribución
11:22
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Aula Virtual Tutoriales al Día
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Cursos en Línea

Tutoriales al Día es una red de sitios WEB (blogs) en los que se ofrecen tutoriales relacionados con diversas áreas, tales como la Ingeniería Civil y uso de programas orientados al diseño asistido por computador (CAD) como AUTOCAD y CIVIL 3D.

El creador del sitio Tutoriales al Día, es ingeniero civil con amplia experiencia profesional (20+ años). Específicamente se ha desempeñado en las áreas del diseño hidráulico (Diseño de instalaciones sanitarias en edificaciones, acueductos, cloacas, drenajes, etc) y en la administración de obras (Microsoft Project, elaboración de precios unitarios para presupuestos de construcción, entre otros).

Los colaboradores y creadores de tutoriales y cursos en el sitio, han sido profesores en universidades venezolanas y, adicionalmente, han dictado cursos en su área de especialización en institutos privados en su país. Cuentan con dos diplomados relacionados con el área pedagógica, tales como:

-Diplomado de Capacitación Docente, Dictado por la Universidad Pedagógica Experimental Libertador.

-Diplomado de Experto en Procesos Elearning, dictado por la Fundación para la actualización tecnológica de Latinoamérica (FATLA), modalidad online.

Tutoriales al Día ya cuenta con más de dos años publicando tutoriales y hemos estado ofreciendo de forma progresiva manuales y cursos orientados a las áreas de aplicación de nuestros sitios.

Esperamos poder aprovechar las características específicas que, para la impartición de formación a distancia, ofrece UDEMY a fin de lograr una mejor experiencia por parte de nuestros actuales y futuros usuarios y visitantes.