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25 de abril de 2018 | por: Equipo de Comunicación EADIC | 0 comentarios

APLICACIÓN DE SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE OBRAS HIDRÁULICAS

Como bien sabemos, el agua es el elemento fundamental para el desarrollo de la vida humana , animal y vegetal. Por este motivo, el ser humano ha desarrollado una gran variedad de sistemas para el cálculo de obras hidráulicas, su estudio y control de forma que sepamos en  todo momento donde se encuentra cada gota de agua. 

La ausencia de precipitaciones hace que nuestras reservas hídricas se encuentren muy por debajo de sus niveles medios, lo cual llega a ser muy preocupante.

De ahí al desarrollado de mecanismos que nos permitan tener controlado el aguas desde la captación en los ríos, hasta su consumo humano en los núcleos de población y, una vez consumida, su posterior conducción hacia las depuradoras.

Como medio de control de las aguas en los ríos donde realizamos las captaciones, se emplean diferentes software, como es el caso del programa HEC RAS para el cálculo de obras hidráulicas. Este programa nos permite estudiar la variación de la altura del agua conforme a los niveles de lluvia, de tal forma que podamos analizar las zonas de inundación e incluso las alturas de llenado en las zona de presas o la necesidad de apertura de las compuertas de las citadas presas, en aquellas ocasiones en la que los niveles de agua son tales que las presas están a punto de desbordar. Es en ese momento cuando se decide llevar a cabo una apertura de compuertas de forma que el vertido de agua se realice de forma controlada, combinándola con la apertura de puertas en otras presas, (laminación). Este el método habitual empleado en la época de grandes avenidas o en el deshielo para evitar fuertes inundaciones.   

El modo de trabajo de este programa es muy sencillo, parte de la geometría de nuestro río junto con aquellos elementos/estructuras que se han construido en ellos y de los caudales que lleva el río como consecuencia de las lluvias acaecidas y que hemos podido medir a partir de hidrogramas o bien empíricamente mediante el método Racional, ábacos de Heras.

1. calculo de obras hidraulicas

 Posteriormente, teniendo en cuenta el régimen de las aguas en el que se encuentra el río, el programa aplica la formulación correspondiente y nos ofrece los valores de altura de agua, velocidad, energía. En diferentes punto de las secciones de cauce introducidas. Los resultados nos permite obtenerlos tanto de forma gráfica como de forma numérica.

2. calculo de obras hidraulicas

3. calculo de obras hidraulicas

Una vez que se realizan las captaciones, el agua viaja a través de conducciones hasta las ciudades donde es prioritario realizar un estudio para averiguar la ubicación de las posibles pérdidas de aguas (fugas), así como realizar diferentes diseños y/o estudio de las red que nos permita minimizar costos en base a velocidades, diámetros, por ejemplo. Esto se puede llevar a cabo mediante el programa WaterCAD.

WATERCAD es un programa que permite el estudio de redes a presión basándose en el método del gradiente hidráulico , de forma que nos aporta las presiones en diversos puntos del sistema, como son caudales, velocidades, pérdidas en las líneas que conforman la red hidráulica. Así como otros muchos parámetros operativos de los elementos presentes en el sistema como: Bombas, Válvulas de Control, Tanques. A partir de las características físicas del sistema y unas condiciones de demanda previamente establecidas, este estudio se puede realizar a lo largo de un período de tiempo e introducir condicionantes de funcionamiento  lo que nos permite realizar un análisis de vulnerabilidad, análisis de protección contra incendio, estimación de costos energéticos, calibración hidráulica, optimización.  

5. calculo de obras hidraulicas

 El software ofrece diversas opciones para visualización de resultados como reportes tabulares, perfiles, gráficos de variación temporal, anotaciones y codificación por color, entre otros.

Otra parte importante del “ciclo de uso del agua” lo constituyen las redes de saneamiento, que son las que nos permiten conducir las aguas sucias hasta las depuradoras. Este estudio se puede realizar con SEWERGEMS, se trata de un programa  de similares características a WATERCAD con la salvedad de que nos permite realizar el estudio de redes por gravedad (además de redes a presión).

Es un programa que nos permite estudiar los caudales debidos no sólo al consumo humano y animal, sino también el debido a la escorrentía y a la infiltración. Nos permite realizar un estudio tanto en un instante como a lo largo de un período de tiempo. Podemos simular la presencia de bombas, cámaras de descarga. 

6. calculo de obras hidraulicas

7. calculo de obras hidraulicas

Al igual que WaterCAD, este software ofrece diversas opciones para visualización de resultados como reportes tabulares, perfiles, gráficos de variación temporal, anotaciones y codificación por color, etc.

Los programas que se han estacado coinciden con los que se desarrollan dentro del programa del MÁSTER EN DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y EXPLOTACIÓN DE OBRAS HIDRÁULICAS (UDIMA-EADIC)

 

Autora: Lourdes Fernández Cachoprofesora en el Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas.

 

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