hidruval v.1.0

DISEÑO DE REDES SECUNDARIAS DE SANEAMIENTO

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA HIDRÁULICA Y MEDIO AMBIENTE

GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA

HIDRUVAL v.1.0.

Guía Del UsuarioAbril 2003

Autores : Félix Francés García - [email protected] R. Hernández López - [email protected]

Microsoft Excel, MS-DOS, Windows 2000 y Windows NT son marcas registradas o marcascomerciales de Microsoft Incorporated en Estados Unidos y otros países.

Adobe y Acrobat son marcas registradas de Adobe Systems Incorporated.

InfoWorks es marca registrada de Wallingford Software LTD.

Contenido

Prefacio

Capitulo 1Bases Teóricas

1.1-. Introducción

1.2-. Cálculos Hidráulico-Hidrológicos

1.2.1-. Hipótesis Básicas

1.2.2-. Resumen del cálculo de parámetros de diseño

1.2.3-. Esquemas computacionales seguidos en eldimensionamiento de secciones

Capitulo2Introducción a HIDRUVAL

2.1-. Requerimientos Mínimos de Software y Hardware

2.2-. Limitaciones de HIDRUVAL

2.2.1-. Control de Errores en la Ejecución de HIDRUVAL

2.3-. Aspectos Generales

2.3.1-. Estructura de HIDRUVAL

2.3.2-. Datos de Partida

2.3.3-. Tablas Resumen de Variables

2.3.4-. Borrado de Datos Automático

2.3.5-. Resultados que proporciona HIDRUVAL

2.3.6-. Generación de Informes

2.3.7-. Importación / Exportación de Archivos de Red

Capitulo 3Diseño de Redes con HIDRUVAL

3.1-. Proceso de Diseño.

3.1.1-. Condiciones Previas al comienzo del Diseño.

3.1.2-. Procedimiento Semi-Automático de Diseño.

3.1.2.1-. Diseño de la rasante de los tramos: Datos aintroducir por el usuario.

3.1.2.2-. Ejecución del diseño de secciones.

3.1.3-. Procedimiento Automático de Diseño.

3.1.3.1-. Pre-Diseño automático del Perfil Longitudinal.

3.1.3.2-. Reajuste automático del Perfil Longitudinal.

3.1.4-. Resumen del proceso de Diseño.

Bibliografía

Anexos

Prefacio

Prefacio

El presente manual contiene una descripción de las características y modo de empleo delprograma HIDRUVAL v. 1.0, el cual permite diseñar el perfil longitudinal -Cotas de inicio/finy alturas de sección- de todos y cada uno de los tramos de una red Secundaria deSaneamiento en la ciudad de Valencia. Es decir, no se trata de un programa de simulacióno comprobación de la red, si no de un programa de diseño, con todas las implicacionesque esto conlleva.

HIDRUVAL es un Libro Excel programado en Visual Basic para Aplicaciones, que se hadesarrollado en el Grupo de Investigación de Hidráulica e Hidrología del Departamento deIngeniería Hidráulica y Medio Ambiente (DIHMA en adelante) de la Universidad Politécnicade Valencia por D. Mario R. Hernández López y D. Félix Francés García. Por parte delCiclo Integral del Agua del Excmo. Ayuntamiento de Valencia, la dirección del trabajo hasido realizada por D. Ángel Latorre Molina.

El nuevo programa sustituye al también desarrollado por el DIHMA en 1995, denominadoVALENCIA. HIDRUVAL mejora al programa VALENCIA en varios aspectos, entre los quecabe destacar:

C La comodidad del entorno Windows y de las hojas de cálculo.

C La introducción y almacenamiento de los datos de la red completa a diseñar.

C La consideración de la posición real de la red en el espacio, debiéndose tener encuenta durante el diseño la posición relativa de cada tramo respecto al terreno asícomo respecto al resto de la red con la que interactúa.

C Implementa nuevas modificaciones del Método Racional específicas para la ciudadde Valencia y que mejoran los resultados del mismo.

Para poder sacar provecho a este manual y dominar con soltura las funcionesimplementadas en HIDRUVAL no es necesario poseer experiencia previa en paquetes desoftware similares. Se supone que el lector tiene cierta soltura en el manejo del entornoWindows, y que posee unos conocimientos correctos de Hidrología e Hidráulica Urbana,suficientes, al menos, para entender la naturaleza y significado de los procesoscalculados.

Capítulo 1. Bases Teóricas

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Capítulo 1Bases Teóricas

1.1-. Introducción

HIDRUVAL fundamenta sus cálculos en los mismos principios básicos en los que sebasaba su predecesor el programa VALENCIA, si bien presenta una serie demodificaciones que son producto de estudios recientes realizados por el DIHMA, y queson de aplicabilidad en la ciudad de Valencia [FRANCÉS y GONZÁLEZ, 2001]. Dichosprincipios básicos tienen su explicación detallada en la nueva Normativa de Elementosde Saneamiento de la Ciudad de Valencia [NESCV, 2003].

Resumiendo, en lo referente a los cálculos hidráulicos, HIDRUVAL realiza la hipótesisde cálculo del flujo en los colectores en Régimen Uniforme, utilizando como ecuaciónde pérdidas de energía la fórmula de Manning.

En lo que concierne al cálculo hidrológico se emplea el Método Racional para el cálculode los caudales de diseño y es en este punto, donde se presentan una serie demodificaciones del Método Racional de la antigua Normativa de Elementos deSaneamiento [NESCV, 98] que lo convierten en lo que en adelante llamaremos MétodoRacional Calibrado (MRC) para la ciudad de Valencia según se detalla en lametodología diseñada por el DIHMA para la ciudad de Valencia [FRANCÉS yGONZÁLEZ, 2001].

Se llama método calibrado porque los ajustes y modificaciones realizados en el cálculostandard del Método Racional, responden al intento de aproximar los resultados queeste método simplificado proporciona, a los que obtendríamos para un cálculo con unmodelo complejo de simulación hidráulico-hidrológica. Y ello siempre dentro del marcofísico-geográfico y climático de la ciudad de Valencia. No obstante, en ciudades depluviometría y geografía (bajas pendientes) similares podría aplicarse el MRC y portanto HIDRUVAL.


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1.2-. Cálculos Hidráulico-Hidrológicos

1.2.1-. Hipótesis Básicas

Se pasa a describir las hipótesis en las que se basan los cálculos del MRC que realizaHIDRUVAL. Dichas hipótesis constituyen en si mismas limitaciones al empleo delprograma en circunstancias en que aquellas no puedan aceptarse.

En cuanto a los cálculos Hidrológicos:

C El Coeficiente de Escorrentía se considerará constante para cada tipo de suelo.Sus valores Normalizados para Valencia se recogen en la nueva Normativa deElementos de Saneamiento [NESCV, 2003].

C La intensidad de lluvia se considerará uniforme en el tiempo y en el espacio, entoda la extensión de la cuenca acumulada de cada tramo.

C El cálculo de la intensidad de lluvia de diseño se efectuará en base a curvas I.D.F.para una duración del chubasco igual al Tiempo de Concentración de la cuencaacumulada de cada tramo. El Periodo de Retorno aplicable en el diseño decolectores en la ciudad de Valencia es de T=25 años y la curva I.D.F.correspondiente se puede consultar en la Normativa [NESCV, 2003].

C Cada tramo de colector se diseñará considerando toda la cuenca vertiente en elpunto final del mismo.

C Las hipótesis del MRC para la ciudad de Valencia, provocan que el método decálculo y en consecuencia el programa HIDRUVAL solo sea aplicable en redescon un Tiempo de Concentración menor o igual a 40 minutos -Redes Secundariasde Saneamiento- debiéndose emplear en redes de más tiempo de concentraciónmodelos de simulación complejos (p.ej. Infoworks, Mouse,...).

En cuanto a los cálculos Hidráulicos:

C Puesto que el flujo en los conductos se calcula en Régimen Uniforme, se deberáprestar especial atención a los diseños de perfil longitudinal con bruscasvariaciones. Como caso particular, se deberán minimizar los cambios de RégimenRápido (Froude > 1) a Régimen Lento (Froude < 1) por la problemática hidráulicaque conllevan, y en caso de no poder evitarlos se comprobará que la formaciónde un Resalto hidráulico no hace entrar en carga a los conductos afectados porel cambio de Régimen.


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t t1.260

LVc s

i

i

C Se deberá diseñar el perfil longitudinal de forma que la linea de energía semantenga constante (o con pendiente positiva) entre dos tramos con el fin deevitar remansos aguas arriba. Como aproximación a ese objetivo, HIDRUVALpropone para cada tramo (excepto los para los de cabecera) una cota de iniciomáxima (CimaxEnerg) por encima de la cual no se asegura la no existencia deremansos en los conductos que le conectan aguas arriba.

1.2.2-. Resumen del cálculo de parámetros de diseño

A continuación se resume el cálculo de los parámetros básicos de diseño quecomprende el MRC según la nueva Normativa [NESCV, 2003].

Tiempo de Concentración

La nueva Normativa y por tanto HIDRUVAL, emplean para el cálculo del Tiempo deConcentración de la cuenca vertiente de un tramo dado de la red, la misma expresiónque indicaba la antigua Normativa [NESCV, 98] la cual se reproduce a continuación.

Donde:

C ts es el tiempo de entrada en la red del agua precipitada (en minutos). En lanueva Normativa [NESCV, 2003] se fija este valor en 6 minutos.

C El sumatorio de la anterior expresión es el tiempo de viaje total desde el puntoaguas arriba más alejado -siguiendo el camino más largo en el tiempo- en la red,hasta el final del tramo considerado para el que se calcula el Tiempo deConcentración. Cabe mencionar que HIDRUVAL si bien en el Pre-Diseño empleapara el cálculo del sumatorio las velocidades de flujo Uniforme a sección llena, enel cálculo definitivo del tiempo de concentración utilizará las velocidadescorrespondientes al flujo en los conductos con su Calado Normal, siendo esta unahipótesis más realista que la de considerar los tubos a sección llena sin tener encuenta el caudal de diseño circulante.

Los Tiempos de Concentración inferiores a 10 minutos se considerarán iguales a 10minutos, a efectos del cálculo de intensidades -entrada en curvas I.D.F-.


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t < a Ka

a b td pd

t a Kbd p

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Coeficiente de Propagación

Este coeficiente es una aportación nueva al tradicional Método Racional empleado enla ciudad de Valencia. La justificación de este coeficiente se describe ampliamente enla metodología diseñada por el DIHMA para la ciudad de Valencia [FRANCÉS yGONZÁLEZ, 2001].

El Coeficiente de Propagación Kp, es un coeficiente corrector (mayorador) de la puntade caudal obtenida según el Método Racional clásico. Dicho aumento del caudal puntareproduce lo observado en simulaciones con modelos complejos efectuadas por elDIHMA y tiene como justificación, la transformación del hidrograma durante sutransporte en la red (efecto de adelantamiento de puntas de caudal) así como laentrada no uniforme de los caudales en la red, circunstancias que provocanhidrogramas resultantes cuya punta es más desfavorable que la obtenida por el MétodoRacional tradicional [FRANCÉS y GONZÁLEZ, 2001].

El valor de dicho coeficiente va a variar para cada tramo según sea la posición de esteen la red. De manera concreta, el Kp va a ser función del Tiempo de Concentración deltramo así como del Coeficiente de Escorrentía medio de su cuenca acumulada. Sidefinimos para cada tramo el valor td como el tiempo diferencia entre su tiempo deconcentración y el tiempo de entrada, el Kp se podrá calcular según las siguientesexpresiones :

donde

td = tc - ts

a = 28.3 - 13.1 * C b= -0.24 + 0.1 * C

siendo C, el Coeficiente de Escorrentía medio de la cuenca acumulada del tramo.


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Q< Q Q Qd1 2 20 95.

Q Q Q Qd1 2 10 95.

Q Q qdi

n

di21

Q KCIA

P1 360

Caudal de diseño de aguas Pluviales

Para calcular el caudal de diseño -aguas pluviales- Qd, con el que se debe diseñar untramo, se deben comparar dos valores de caudal calculados previamente Q1 y Q2, dela manera que se explica a continuación [FRANCÉS y GONZÁLEZ, 2001].

Siendo,

donde:

CKp es el coeficiente de Propagación

CC, es el Coeficiente de Escorrentía medio de la cuenca acumulada al final del tramo

CI, es la intensidad horaria (mm/h) de lluvia para una duración igual al Tiempo deConcentración del tramo

CA, es la superfície en Ha de la cuenca acumulada al tramo

CQdi, es cada uno de los caudales de diseño de los tramos inmediatamente aguasarriba al calculado

Cqd, es el caudal que produce la cuenca propia del tramo


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fAK=Q rr

AK3,697=f r-0,07333

Velocidad de aguas Pluviales

Con el caudal de diseño de Aguas Pluviales Qd obtenido, HIDRUVAL determina laaltura de sección necesaria así como el calado Normal del flujo Uniforme y la velocidadasociada a este calado, para todos los conductos de la red.

El usuario deberá comparar estas velocidades con las velocidades mínimas y máximasque se prescriben en la Normativa [NESCV, 2003].

HIDRUVAL dispone avisos cromáticos que alertan al usuario del incumplimiento de losmínimos/máximos valores establecidos.

Velocidad de aguas Residuales

El caudal de aguas residuales Qr en l/s viene en función de la superficie en estudio ydel uso del suelo, según la fórmula:

siendo:

A = superficie de la cuenca acumulada(en Ha) sin tener en cuenta las superficies dezona verde

Kr = caudal de aguas residuales medio, dependiente del uso del suelo según latabla que figura en la Normativa [NESCV, 2003]

f= factor de punta. Para superficies inferiores a 1 Ha vale 3,648. Para superficiesmayores el factor de punta se reduce con el caudal medio recogido según lasiguiente expresión:

Calculado ya el Qr, HIDRUVAL determina el calado Normal del flujo Uniforme y suvelocidad asociada, para la geometría de conductos previamente diseñada. Las


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limitaciones de velocidad que deben cumplirse son las que figuran en la nuevanormativa para Valencia [NESCV, 2003].

HIDRUVAL dispone avisos cromáticos que alertan al usuario del incumplimiento de losmínimos/máximos valores establecidos:

1.2.3-. Esquemas computacionales seguidos en el dimensionamiento desecciones.

Se describen a continuación de forma escueta los pasos que sigue HIDRUVAL para laobtención de los parámetros que determinan las dimensiones de sección de cada unode los tramos de la red de saneamiento.

C HIDRUVAL determina la altura de sección ( ) de cada tramo, que coincidirá conel diámetro en conductos circulares. En conductos rectangulares se requiere laintroducción del ancho de sección como dato de partida.

C Para cada tramo se necesitan como datos de partida, el nº Manning, la pendientegeométrica, el tiempo de entrada (ts), el coeficiente de escorrentía de su cuencaacumulada y el área de dicha cuenca acumulada.

C En el proceso de determinación del tamaño de la altura de sección y de lascondiciones del flujo en Régimen Uniforme a través de la misma, se puedendistinguir dos fases:

S Fase de Pre-diseño : Con los datos de partida y un valor semilla de la alturade sección , HIDRUVAL determinará mediante un proceso iterativo elconducto que es capaz de conducir un caudal (Qc*)estrictamente igual alcaudal hidrológico de diseño (Qh2*) obtenido este, bajo la hipótesis de queel tiempo de concentración se calcula como suma de tiempos de viaje en losconductos con flujo a sección llena, a través del camino mas largo en eltiempo. En el siguiente esquema se muestra el flujo que siguen los cálculosy con * las variables afectadas por la iteración.


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Pendiente, Manningtentrada, Cesc, Area

*

Qc*, Vllena

*

tviaje*

tconc*, Illuvia

*

KP*

Qh1* = f (..., *,...)

Qsuma* = f (..., Qh1

*,...)

Qh2* = f (..., Qh1

*,...)

Qc* = Qh2

*

FIN PREDISEÑO

NO

SI

DIAGRAMA DE FLUJO DE CÁLCULOS EN EL PREDISEÑO

calc = *

Hcomercial , Husuario

Qh = Qh2*

S Fase de Diseño : En esta segunda fase se parte para cada tramo de losmismos datos de partida del pre-diseño y además se cuenta ya con un valorde altura de sección (mayor o igual que el determinado en el pre-diseño) ycon un valor estimado del caudal hidrológico de diseño (Qh) obtenidoigualmente al final de la fase de pre-diseño.Con estos datos y mediante un proceso iterativo en Qh, HIDRUVAL obtendrá


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Pendiente, Manningtentrada, Cesc, Area

Husuario >= Hcomercial

Qc

Qh*

(Valor inicial es Qh)

Yn* , VYn

*

tviaje*

tconc*, Illuvia

*

KP*

Qh1* = f (..., Qh

*,...)

Qh2* = f (..., Qh

*,...)

Qsuma* = f (..., Qh

*,...)

Qh* = Qh2

*

tconc = tconc*

Qh = Qh2*

Yn = Yn* , V=VYn

*

FIN DISEÑO

CumplenVelocidades

NO

NO

SI

SI

RE

PET

IRPR

ED

ISE

ÑO

DIAGRAMA DE FLUJO DE CÁLCULOS EN EL DISEÑO

el calado normal del flujo en cada tramo, su velocidad asociada y el tiempode concentración calculado como suma de tiempos de viaje en losconductos con el f lujo con Calado Normal. De esta forma y por elprocedimiento habitual se obtendrá un Qh2 (caudal Hidrológico de diseño)calculado que deberá coincidir con el Qh inicial. En el siguiente esquema semuestra el flujo que siguen los cálculos y con * las variables afectadas porla iteración.

Capítulo 2. Introducción a HIDRUVAL

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Capítulo 2Introducción a HIDRUVAL

2.1-. Requerimientos Mínimos de Software y Hardware

Para el empleo del programa HIDRUVAL son necesarios una serie de requisitos decarácter informático que en último término son función del tamaño (nº de elementos) dela red a diseñar.:

En cuanto al Hardware:

C Procesador mínimo Pentium III 800 Mhz (recomendable Pentium IV)C Memoria Ram mínima 128 MbC Monitor de 17 ‘ con resolución mínima de 1024 x 768

Los requisitos de Software:

C Microsoft Excel 97 / 2000C Habilitar Macros de Excel (opción que Excel tiene por defecto)C Configurar la precisión con la que Excel va a realizar las iteraciones ajustándola

desde el menú Herramientas/Opciones tal y como se muestra en la siguiente figura:


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En lo relativo al Sistema Operativo, HIDRUVAL puede emplearse en cualquier tipo deSistema Windows, si bien se recomienda Windows NT 4 o Windows 2000.No obstante y sea cual sea el Sistema Windows empleado, será necesario que laconfiguración del sistema cumpla con:

C Configuración Regional con el punto como separador decimal y la coma comoseparador de miles. De otra forma HIDRUVAL no funcionará de forma correcta.

En la figura que se muestra a continuación, se observa la ventana del Panel de Controlde Windows, el Icono de Configuración Regional y la ventana desde la que se establecenlos símbolos del separador decimal y el separador de miles.


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2.2-. Limitaciones de HIDRUVAL

HIDRUVAL v. 1.0 tiene una serie de limitaciones que tienen su origen bien en aspectosrelacionados con los fundamentos teóricos en los que se basa (cuestiones hidráulico-hidrológicas que se derivan de las hipótesis básicas planteadas en el primer capítulo) obien en aspectos que tienen que ver con la forma en que se ha estructurado yprogramado, los cuales se describen a continuación:

C Los datos de la red se deberán introducir en filas consecutivas sin dejar filasintermedias en blanco.

C La red debe tener una estructura topológica arborescente, sin mallas cerradas. Elloimplica que ningún nodo (o pozo de registro) de la red podrá ser inicio de más de untramo de la misma. Como consecuencia directa, la red tendrá un único pozo dedesagüe.

C En la red, solo podrá existir un tramo desagüe, es decir, el pozo desagüe de la redserá pozo final de un solo tramo. En el caso de tener una red en la que el pozodesagüe sea pozo final de n tramos, se deberá partir la red en n redesindependientes y calcularlas por separado.

C El pozo de inicio de un tramo podrá recibir desde aguas arriba, la acometida de unmáximo de 5 tramos.

C No es recomendable tener abiertas dos sesiones de EXCEL simultáneamente,cuando se vaya a utilizar alguna de las herramientas de cálculo de HIDRUVAL yaque la aplicación podría no funcionar correctamente.

C Las operaciones de “pegado” de datos desde otras hojas o de unas celdas a otrasdentro de la misma hoja, deberán observar las siguientes precauciones:

S Las operaciones de “Pegar” datos en las celdas se recomienda sean de“Pegado Especial / Pegar solo Valores” en lugar de emplear el “Pegar”standard el cual puede modificar los formatos de forma irreversible.

S No se deberá emplear la función “cortar” en ninguna de las celdas deHIDRUVAL. En su lugar se empleará la sucesión de operaciones siguiente:“Copiar” celdas origen, “Pegado Especial” en celdas destino, “Borrar” celdasorigen.


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2.2.1-. Control de Errores en la Ejecución de HIDRUVAL

Si tras la entrada de datos del usuario, una fórmula de HIDRUVAL no puede evaluaradecuadamente un resultado, Microsoft Excel presentará un valor de error. Por ejemplo,los valores de error pueden ser el resultado de utilizar texto donde una fórmula espera unvalor numérico, de eliminar u obviar el valor de una celda a la que se hace referencia enuna fórmula o bien, de utilizar una celda que no sea suficientemente ancha como parapresentar el resultado. Los valores de error pueden no estar originados por la fórmulapropiamente dicha. Por ejemplo, si una celda muestra #N/A o #¡VALOR!, puede que unasegunda celda a la que se haga referencia contenga el error. Los tipos de error máscomunes que puede mostrar HIDRUVAL (o Excel) son:

C #¡VALOR!: El valor de error #¡VALOR! aparece cuando se utiliza un tipo deargumento u operando incorrecto. Por ejemplo al intentar sumar un texto y un valornumérico.C #¡DIV/0!: El valor de error #¡DIV/0! se produce cuando se divide una fórmula por

0 (cero).C #N/A: El valor de error #N/A se da cuando un valor no está disponible (por

ausencia o por ser incorrecto) para una función o una fórmula.C #¡NUM!:Se ha utilizado un argumento inaceptable en una función que necesita un

argumento numérico válido o bien hay una fórmula que devuelve un númerodemasiado grande o demasiado pequeño para que Microsoft Excel lo represente.Este error aparece por ejemplo al intentar realizar la raíz cuadrada de un valornegativo.

Para obtener más información sobre los tipos de errores, consulte los manuales deMicrosoft Excel. En cualquier caso, si el usuario intentase ejecutar alguno de los procesosde cálculo que implementa HIDRUVAL, existiendo errores como los mencionados, laaplicación dispone de un Control de Errores que no evitaría la interrupción del cálculo peroefectuaría esta de forma controlada, avisando al usuario de que algún valor de entrada noes correcto. El mensaje que dispone HIDRUVAL es el siguiente.

En el proceso de diseño con HIDRUVAL puede aparecer un último tipo de error,que a priori no da señales de existencia al usuario y solo se muestra cuando se


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ejecuta la aplicación. Se trata de la entrada del proceso de cálculo en un bucle infinito.HIDRUVAL emplea en el cálculo procesos iterativos los cuales, si se siguen lasindicaciones de diseño que se efectúan en el presente manual, acaban por converger.No obstante en caso de que el usuario introdujese por error valores indebidos -porejemplo, valores de altura de sección de H_Usuario inferiores a los estrictos- y acontinuación iniciase el proceso de comprobación de velocidades, es muy posible quela aplicación no llegase a converger debiendo esperar unos minutos hasta acabar elnúmero de iteraciones máximo establecido. Sin embargo el usuario podrá cancelar estebucle infinito presionando simultáneamente las teclas Ctrl-Pausa.

2.3-. Aspectos Generales

En este apartado, se pretende dar una visión general a las posibilidades de HIDRUVAL,así como darle al usuario una idea de la estructura y las herramientas con que cuentaHIDRUVAL para llevar a buen término el diseño completo de una red de Saneamiento.En el Capítulo 3 se describen en detalle los pasos a efectuar en el proceso de Diseño.

2.3.1-. Estructura de HIDRUVAL

HIDRUVAL es un Libro de Microsoft Excel que presenta al usuario un total de 6 hojas decálculo cuyos nombres y breve descripción se enumeran a continuación:

C Pozos : Hoja en la que se introducen datos y calculan variables relativas a los nodosde la red. Además en esta Hoja se puede anotar una descripción que identifique alDiseño de la red, la cual quedará almacenada junto con el resto de datos de la red enlos ficheros de exportación (*.hd1).

C Tramos : Hoja en la que se introducen datos y calculan variables relativas a lostramos de la red. Además en esta hoja se introduce la cota de desagüe prevista parala red y se personalizan las constantes de rugosidad de los conductos, coeficientesde escorrentía así como los tipos de uso de suelo (según el tipo de agua residual queproducen).

C Diseño : Como su nombre indica, en esta Hoja es donde se consuma el proceso dediseño propiamente dicho. Los datos que el usuario debe introducir en esta Hoja sonya mínimos ya que el gran volumen de información se debe haber suministrado aHIDRUVAL en las dos Hojas anteriores. Desde esta Hoja se ejecutan (existen botones


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habilitados para ello) y controlan todos los procesos que conducen a la determinaciónde los perfiles longitudinales de los ramales así como a la comprobación de lasvelocidades de flujo en los mismos. Cabe mencionar la presencia en esta Hoja del queen adelante llamaremos Panel del Control del Diseño (esquina superior izquierda dela Hoja). La Hoja de Diseño se puede considerar como la Hoja principal deHIDRUVAL.

C IDF : En esta Hoja aparecen los valores minutales de Intensidad media horaria delluvia, de las curvas de Intensidad-Duración que HIDRUVAL puede emplear en elproceso de dimensionamiento de los conductos. En la Hoja aparecen comoencabezado de las columnas de cada curva, el nombre de la misma que el usuariodeberá indicar en la Hoja de Diseño. La curva que aparece en esta versión deHIDRUVAL es válida para la ciudad de Valencia y entorno y corresponde a un periodode retorno de 25 años.

C Hidruval_v1.0 y Valencia2002 : Hojas auxiliares que encierran las plantillas de losinformes escritos que HIDRUVAL puede generar. Estas Hojas al igual que la Hoja IDFno tienen celdas modificables por el usuario.

El aspecto de las tres Hojas fundamentales es el que se muestra a continuación.

Hoja de Pozos


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Hoja de Tramos

Hoja de Diseño


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2.3.2-. Datos de Partida

En este apartado se van a describir por orden de entrada los datos que de formaobligada, el usuario va a tener que introducir para poder ejecutar un diseño conHIDRUVAL. Antes se van a dar unas normas de carácter general que pueden ser útilesal usuario en el proceso de entrada de datos. A saber,

C En las tres hojas que el usuario puede modificar (Pozos, Tramos, Diseño) seencontrarán bien encabezamientos de columna, bien celdas simples cuyo fondoes amarillo. Son esas las únicas columnas y celdas que el usuario puede modificarpara introducir los datos de la red.

C En la Hoja Tramos, el orden de introducción de los mismos no tiene porqué seguirninguna pauta obligada si bien será recomendable con objeto de acelerar loscálculos, definir primero los datos de los tramos que están aguas arriba en la red,siguiendo una ordenación similar a la que se tendría en un proceso de cálculomanual de la red. En definitiva se procurará que por encima de una fila dada noexistan tramos que estén aguas abajo del que se define en la citada fila. Encualquier caso si esto se incumple la única consecuencia será la prolongación deltiempo total de cálculo.

C En el caso de que se tenga que diseñar redes grandes, con un número de tramosmayor de 150 o 200, será recomendable acudir al Diseño Fragmentado de la red.Esto se hará posible mediante el empleo de la variable T_Concentr_Previo queHIDRUVAL dispone en la Hoja Tramos. Mediante el empleo de esta variable y lacorrespondiente suma de áreas, se puede simular el efecto que tiene una red yacalculada previamente, cuando se conecta a un tramo de otra red que queremoscalcular. La siguiente figura muestra esquemáticamente la idea del DiseñoFragmentado.


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= +#

#

##

#

#

RED CUENCA - A RED SUBCUENCA - A1 RED SUBCUENCA - A2

TRAMO DE LA CUENCA A2 AL QUE HAY QUE:

- Añadirle el tiempo de concentracion previo de lacuenca A1.

- Añadirle el área drenada que procede de lacuenca A1

DISEÑO CON FRAGMENTACION DE CUENCAS

Como indica la figura, al tramo de la red A2 -red que se va a diseñar- al cual sequiere conectar la red A1 -ya calculada con HIDRUVAL previamente, y de la quese conoce su tiempo de concentración tc1 y su área acumulada- solo se le debeañadir el tc1 como valor de t_concentr_previo y considerar como área propia, la dela cuenca A1, además de la suya.

C El nivel de discretización recomendable de la red deberá ser tal que se tenganlongitudes de Tramo no superiores a los 50 metros y en nigún caso superiores alos 100 metros. La principal causa de esta recomendación es el correcto cálculode comprobación de las velocidades de flujo para caudales de aguas residuales.Por tanto, los únicos tipos de redes que quedan exentos de esta recomendaciónson aquellas en las que no se efectuará esta comprobación (redes de Pluviales).

C Todos los tramos que sean cabecera, deberán contar como mínimo con un áreade cuenca propia de 1 m2 (0.0001 Ha) para evitar problemas de cálculo numéricoen las posteriores operaciones que HIDRUVAL realizará durante el proceso deDiseño.

A continuación se enumeran y describen brevemente y por orden de entrada los datos queel usuario debe proporcionar a HIDRUVAL con carácter obligatorio.


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En la Hoja Pozos:

Para cada uno de los pozos de la red el usuario introducirá,

C ID_Pozo : Es el nombre del nodo o pozo. Puede contener caracteres numéricos y/oalfanuméricos. Deberá tener un máximo de 6 caracteres. No puede haber dos pozosque se llamen de igual forma.

C Z_Terreno : Es la cota topográfica del terreno -o de la calle- en el lugar donde seubicará el pozo situado en planta sobre el eje del colector. Será un valor medido enmetros, con un máximo de 2 decimales y lógicamente respecto al mismo plano dereferencia en el que tendremos las cotas de los tramos de colector así como la Cota deDesagüe de la red.

En la Hoja Tramos:

En primer lugar el usuario deberá introducir la Cota de Desagüe final, prevista para la redque se quiere diseñar. Así mismo, si se va a emplear valores de Coeficientes deEscorrentía Superficial o materiales no estipulados en la Normativa actual [NESCV, 2003]deberá personalizar los valores adecuados en los paneles habilitados al efecto. Y paracada uno de los tramos de la red el usuario introducirá:

C Nodo_I : Nombre del pozo inicio del tramo. Dicho nombre debe de encontrarse en ellistado de la Hoja Pozos. El tramo adoptará como nombre propio el mismo nombre desu pozo inicio.

C Nodo_F : Nombre del pozo final del tramo. Dicho nombre debe de encontrarse en ellistado de la Hoja Pozos. Un tramo no podrá tener iguales los nodos inicio y final.

C Longitud : Distancia entre los centros de las trapas de los pozos inicio y final, medidaen metros y hasta con 2 cifras decimales. Esta variable tiene su comprobación con lalongitud que calcula HIDRUVAL en base a las coordenadas X e Y de los pozos - encaso de que se hayan introducido-. En caso de haber discrepancia entre ambosvalores, HIDRUVAL emplea en los cálculos el valor de longitud introducido por elusuario. Los valores recomendables de longitudes para el diseño de redes, no deberíanexceder los 50 metros y en ningún caso superar los 100 metros como ya se haexplicado anteriormente.

Si el usuario ha introducido las coordenadas de los pozos (Hoja Pozos) no esnecesario que teclee (salvo que así lo desee) la longitud de cada uno de lostramos. Basta con hacer “doble click” en la celda de la columna Longitud,correspondiente al tramo, para que se copie en ella el valor de longitud calculadaa partir de dichas coordenadas.


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C Tipo_Secc : Forma geométrica de la sección transversal del conducto. HIDRUVALpermite diseñar redes con los tipos de sección, Rectangular o Circular.

C Ancho : Dimensión Libre Horizontal de los conductos cuyo tipo de sección esrectangular. En caso de secciones circulares se podrá dejar en blanco este valor.

C Material : Material del tramo que se va a considerar en los cálculos del diseño de la red.Este dato está directamente relacionado con la forma de calcular la rugosidad de losconductos. Existen tres materiales predefinidos -con rugosidad ya fijada- pero el usuariopodrá definir otros tantos en los paneles habilitados al efecto. En las celdas de estacolumna aparece un menú desplegable con los materiales predefinidos así como conlos definidos por el usuario.

C Area_Tramo_Ha : Superficie de la cuenca vertiente propia del tramo medida enHectáreas. El cálculo de dichas superficies se efectuará de forma ajena a HIDRUVALbien por métodos tradicionales, bien por métodos digitales (S.I.G.)Una de las cualidades de HIDRUVAL es que efectúa el cálculo de áreas acumuladasdejando al usuario la única tarea de introducir las áreas de subcuenca propia de cadatramo. En los tramos cabecera de la red habrá que colocar al menos un área drenadade 0.0001 Ha (1 m2).

C %_Tipos_Suelo : Porcentajes sobre el valor Area_Tramo_Ha de cada uno de los 4tipos de suelo -atendiendo a sus características de infiltración- establecidos por laactual Normativa [NESCV, 2003]. El usuario puede definir 2 nuevos tipos de suelo consu Coeficiente de Escorrentía correspondiente en el panel habilitado al efecto.

C T_Concentr_Previo : Con anterioridad se explicó el significado de esta variable -tiempomedido en minutos-, que solo será de introducción obligada en el caso de diseñarCuencas Fragmentadas.

C Tipo_Vertido_Residual : Tipo de área medio de la cuenca acumulada del tramo,atendiendo al volumen de agua residual que puede generar. Se dan 5 tipos de suelopredefinidos -los de la actual Normativa [NESCV, 2003]- y además el usuario puededefinir otro en el panel habilitado al efecto.

En la Hoja Diseño:

En primer lugar el usuario deberá introducir tanto el nombre de la curva I.D.F. que quiereemplear en el diseño -para ello tendrá que ver las curvas cargadas en la versión actual deHIDRUVAL- como el valor de Recubrimiento Mínimo que quiere cumplir en todos losramales de la red. Y para cada uno de los tramos de la red el usuario introducirá:

C Ci : Cota de la rasante de agua al inicio de cada conducto. Se mide en metros con unmáximo de 2 decimales y su plano de referencia debe ser el mismo que el empleadoen las cotas de terreno introducidas en la Hoja Pozos. En el Capítulo 3 se dan lasindicaciones oportunas para un buen diseño de perfiles longitudinales.


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C Pend : Pendiente geométrica del tramo, para la que se efectuará el diseño de la seccióntransversal necesaria en el mismo. Valor en tanto por uno con un máximo de 5decimales y mayor o igual a 0.00001.

Con toda la información descrita, HIDRUVAL tendrá datos suficientes para iniciar undiseño de red.

2.3.3-. Tablas Resumen de Variables de HIDRUVAL

A continuación se muestran en forma de tablas, las variables que maneja HIDRUVAL conuna breve explicación de su significado, las unidades en las que se miden, su carácter deobligatoriedad de introducción por el usuario, tipo de parámetro (dato o calculado), laslimitaciones de valor y si la variable presenta avisos cromáticos indicativos de error,posible error o valor correcto.

HOJA POZOS 1 2 3

VARIABLE DESCRIPCION UNIDADES TIPO CARÁCTER LIMITACIONES

ID CONTADOR AUTONUMÉRICO **** CALCULADO **** ****

ID_POZO NOMBRE ASIGNADO AL POZO **** DATO OBLIGADO 6 CARACTERES

CALLE NOMBRE DE LA CALLE EN LA QUE SE UBICA EL POZO **** DATO OPCIONAL ****

X_POZO COORDENADA X EN EL SIST. DE REFERENCIA ESCOGIDO m DATO OPCIONAL ****

Y_POZO COORDENADA Y EN EL SIST. DE REFERENCIA ESCOGIDO m DATO OPCIONAL ****

Z_TERRENO ELEVACIÓN DE LA TRAPA DEL POZO RESPECTO AL CERODE COTAS ELEGIDO. m DATO OBLIGADO MAXIMO 2 DECIMALES

OBSERVACIONES APUNTES QUE EL USUARIO QUIERA REMARCAR **** DATO OPCIONAL ****

Z_FONDOCOTA DE LA MENOR DE LAS RASANTES DE AGUA DE LOSCONDUCTOS QUE LLEGAN O PARTEN DEL POZO. SE SUPONEQUE NO HAY ARENERO EN EL POZO.

m CALCULADO **** ****

AREA_POZO_HA AREA VERTIENTE PROPIA DEL TRAMO DEL QUE EL POZOCONSIDERADO ES INICIO. Ha CALCULADO **** ****

AVISOS CROMATICOS

HOJA TRAMOS 1 2 3

VARIABLE DESCRIPCION UNIDADES TIPO CARÁCTER LIMITACIONES

NODO_I NOMBRE DEL POZO INICIO DEL TRAMO. COINCIDE CON ALGUN ID_POZO **** DATO OBLIGADO 6 CARACTERES

NODO_F NOMBRE DEL POZO FINAL DEL TRAMO. COINCIDE CON ALGUN ID_POZO **** DATO OBLIGADO 6 CARACTERES

ID_TRAMO NOMBRE ASIGNADO AL TRAMO. COINCIDE CON EL DE SU POZO INICIO **** CALCULADO **** ****

ID CONTADOR AUTONUMÉRICO. SI EL TRAMO ES DESAGÜE DE LA REDSE COLOREA LA CELDA EN AZUL **** CALCULADO **** ****

Cti COTA DE LA TRAPA EN EL POZO INICIO DEL TRAMO m CALCULADO **** ****

Ctf COTA DE LA TRAPA EN EL POZO FINAL DEL TRAMO m CALCULADO **** ****

PEND_TERR PENDIENTE DEL TERRENO ENTRE LAS DOS TRAPAS DEL TRAMO Tanto por Uno CALCULADO **** ****

LONGITUD LONGITUD DEL TRAMO ENTRE LOS CENTROS DE TRAPAS m DATO OBLIGADO LONGITUD MAXIMA DE 50 METROSMAXIMO 2 DECIMALES

TIPO_SECC FORMA GEOMÉTRICA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TRAMO **** DATO OBLIGADO CIRCULAR / RECTANGULAR

ANCHO EN SECCIONES RECTANGULARES LA ANCHURA LIBRE DE LA SECCION m DATO OPCIONAL DATO OBLIGADO CON SECCIONRECTANGULAR. 2 DECIMALES

MATERIAL MATERIAL DEL TRAMO DEL QUE DEPENDERÁ SU RUGOSIDAD **** DATO OBLIGADO 3 MATERIALES PREDEFINIDOS3 MATERIALES DEFINIBLES

MANNING COEFICIENTE UTILIZADO COMO MEDIDA DE LA RESISTENCIA AL FLUJO **** CALCULADO **** ****

AVISOS CROMATICOS

HOJA TRAMOS 1 2 3

VARIABLE DESCRIPCION UNIDADES TIPO CARÁCTER LIMITACIONES AVISOS CROMATICOS

AREA_TRAMO_HA CUENCA VERTIENTE PROPIA DEL TRAMO Ha DATO OBLIGADOMAXIMO 4 DECIMALES.

A LOS TRAMOS CABECERASE LES COLOCARA AL MENOS 1 m2.

% TIPOS_SUELO PORCENTAJE DE CADA UNO DE LOS TIPOS DE SUELO DENTRO DE LACUENCA PROPIA DEL TRAMO Porcentaje DATO OBLIGADO 4 TIPOS PREDEFINIDOS

2 TIPOS DEFINIBLES

% SUMA COMPROBANTE DE QUE LOS PORCENTAJES INTRODUCIDOS SUMAN 100 Porcentaje CALCULADO **** ****

AREAS ACUMULADASPOR TIPO Y TOTAL

AREAS DE LA CUENCA ACUMULADA QUE VIERTE AL TRAMO.SE CALCULAN DISTINGUIENDO SEGÚN TIPO DE USO Y LA TOTAL Ha CALCULADO **** ****

COEF.ESCORRENTIAMEDIO

COEFICIENTE DE ESCORRENTIA MEDIO DE LA CUENCA ACUMULADATOTAL DEL TRAMO CONSIDERADO **** CALCULADO **** MAXIMO 2 DECIMALES

T_CONCENTR_PREVIO

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN QUE SABEMOS QUE TIENE UNASUBCUENCA QUE VIERTE A UN TRAMO.DICHA SUBCUENCA LA HEMOS CALCULADO PREVIAMENTE Y ESE TIEMPOINCLUYE EL TIEMPO DE ENTRADA EN LA RED Y SE MIDE DESDE LA CABECERADE LA SUBCUENCA HASTA EL POZO DE INICIO DEL CITADO TRAMO

min DATO OPCIONAL MAXIMO 2 DECIMALES

X1,X2,Y1,Y2,LONG_CALCULADA

SI EN LA HOJA POZOS, DIMOS LOS DATOS DE LAS 'X' E 'Y' DE LOS POZOSSE CALCULA CON ELLAS LA LONGITUD DEL TRAMO, PARA COMPARARLACON LA LONGITUD INTRODUCIDA MANUALMENTE

m CALCULADO **** ****

TIPO_VERTIDO RESIDUAL TIPO DE AREA DE LA CUENCA PROPIA DEL TRAMO, ATENDIENDO ALVOLUMEN DE AGUA RESIDUAL QUE PUEDE GENERAR **** DATO OBLIGADO 5 TIPOS PREDEFINIDOS

1 TIPO DEFINIBLE

Kr CAUDAL UNITARIO MEDIO DE AGUA RESIDUAL SEGÚN EL USO DEL SUELO L / s / Ha CALCULADO **** ****

f FACTOR DE PUNTA PARA EL CALCULO DEL Qr **** CALCULADO **** ****

QrCAUDAL DE DISEÑO DE AGUA RESIDUAL DE LA CUENCA ACUMULADA DELTRAMO. DICHO CAUDAL SE EMPLEA PARA LA COMPROBACIÓN DE VELO-CIDADES MÍNIMAS

L / s CALCULADO **** ****

HOJA DISEÑO 1 2 3

VARIABLE DESCRIPCION UNIDADES TIPO DE CELDA CARÁCTER LIMITACIONES

ID_TRAMO NOMBRE ASIGNADO AL TRAMO. COINCIDE CON EL DE SU POZO INICIO.SI EL TRAMO ES CABECERA SE COLOREA LA CELDA EN VERDE **** CALCULADO **** ****

ID CONTADOR AUTONUMÉRICO. SI EL TRAMO ES DESAGÜE DE LA REDSE COLOREA LA CELDA EN AZUL **** CALCULADO **** ****

P_INI NOMBRE DEL POZO INICIO DEL TRAMO. COINCIDE CON ALGUN ID_POZO **** CALCULADO **** ****

P_FIN NOMBRE DEL POZO FINAL DEL TRAMO. COINCIDE CON ALGUN ID_POZO **** CALCULADO **** ****

SECCION FORMA GEOMÉTRICA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TRAMO **** CALCULADO **** ****

ANCHO EN SECCIONES RECTANGULARES LA ANCHURA LIBRE DE LA SECCION m CALCULADO **** ****

LONG LONGITUD DEL TRAMO ENTRE LOS CENTROS DE TRAPAS m CALCULADO **** ****

PEND_TERR PENDIENTE DEL TERRENO ENTRE LAS DOS TRAPAS DEL TRAMO. SIES MAYOR QUE LA DEL TRAMO, LA CELDA SE COLOREA EN NARANJA. Tanto por Uno CALCULADO **** ****

Cti COTA DE LA TRAPA EN EL POZO INICIO DEL TRAMO m CALCULADO **** ****

Ci_MaximaMENOR COTA DE RASANTE DE AGUA DE LOS TRAMOS INMEDIATOS AGUASARRIBA DEL CONSIDERADO. SI ESTA COTA SE VE SUPERADA POR Ci, LACELDA SE COLOREA EN ROJO

m CALCULADO **** **** TEXTO

Ci COTA DE RASANTE DE AGUA EN EL INICIO DEL TRAMO CONSIDERADO m DATO OBLIGADO Ci < = Ci_MAXIMA (obligado)Ci <= CIMAX_ENERG (recomendable)

AVISOS CROMATICOS

HOJA DISEÑO 1 2 3

VARIABLE DESCRIPCION UNIDADES TIPO DE CELDA CARÁCTER LIMITACIONES AVISOS CROMATICOS

Pendiente DisponiblePENDIENTE POTENCIAL DESDE EL ARRANQUE DEL TRAMO CONSIDERADOHASTA EL FINAL DEL TRAMO DESAGÜE DE LA RED. SI LA PENDIENTE LLEGA ASER NEGATIVA LA CELDA SE COLOREA EN ROJO. SI ES SUPERADA POR PENDLA CELDA SE COLOREA NARANJA.

Tanto por Uno CALCULADO **** **** TEXTO

PEND PENDIENTE QUE EL DISEÑADOR DISPONE AL TRAMO CONSIDERADO Tanto por Uno DATO OBLIGADOMAYOR QUE CERO.

PREFERIBLE MENOR QUE LADISPONIBLE

CfCOTA DE RASANTE DE AGUA EN EL FINAL DEL TRAMO CONSIDERADO.SI SOBREPASA EL UMBRAL INFERIOR DE LA COTA DE DESAGÜE LA CELDA SECOLOREA EN ROJO

m CALCULADO **** MAYOR O IGUAL QUE COTA DEDESAGÜE DE LA RED

H_CALC ALTURA ESTRICTA DE SECCIÓN CALCULADA PARA EL TRAMO CONSIDERADO m CALCULADO **** ****

n COEFICIENTE UTILIZADO COMO MEDIDA DE LA RESISTENCIA AL FLUJO **** CALCULADO **** ****

CONVERG_PREDISEÑO INDICADOR DE QUE EL TRAMO HA LLEGADO A UN VALOR DE H_CALCDE PREDISEÑO. SI EL VALOR NO ES ADECUADO LA CELDA ESTA EN ROJO **** CALCULADO **** ****

H_ESTRICTAALTURA LIBRE ESTRICTA DE SECCIÓN CALCULADA PARA EL TRAMOCONSIDERADOSI LA H_USUARIO ES INFERIOR LA CELDA SE COLOREA EN ROJO

mm CALCULADO **** **** TEXTO

H_MAX_AARRIBA MAXIMA H_ESTRICTA DE LOS TRAMOS INMEDIATOS AGUAS ARRIBA DELTRAMO CONSIDERADO mm CALCULADO **** **** TEXTO

H_USUARIOALTURA DE SECCIÓN ESTABLECIDA POR EL DISEÑADOR. PODRÁ SER IGUAL OSUPERIOR A LA H_ESTRICTA. EN CONDUCTOS CIRCULARES SE CORRESPONDECON EL DIÁMETRO INTERIOR SUMINISTRADO POR EL FABRICANTE.

mm DATO OPCIONAL > = H_ESTRICTA

QC_FULL CAPACIDAD DEL TRAMO A SECCIÓN LLENA (H_USUARIO) m3/s CALCULADO **** ****

QH_DISEÑO CAUDAL HIDROLÓGICO DE DISEÑO QUE DEBE ABSORBER EL TRAMO.SE COLOREA EN NARANJA SI SUPERA AL QC_FULL. m3/s CALCULADO **** **** TEXTO

HOJA DISEÑO 1 2 3


Y CALADO NORMAL DEL FLUJO UNIFORME PARA EL QH_DISEÑO m CALCULADO **** ****

%LLENADO PORCENTAJE DE LLENADO SOBRE LA H_USUARIO.POR ENCIMA DEL 90 % SALTA EL AVISO DE CELDA NARANJA Porcentaje CALCULADO ****

VEL_PLUVIALESVELOCIDAD DEL FLUJO PARA EL CALADO NORMAL QUE PRODUCE ELQH_DISEÑO.LA CELDA SE COLOREA EN ROJO SI SE INCUMPLE LA VELOCIDAD MINIMA Y ENNARANJA SI SE INCUMPLE LA MAXIMA.

m / s CALCULADO **** >= 1.2 Y <= 4

CONVERG_CALADOSINDICADOR DE QUE EL TRAMO HA LLEGADO A UN VALOR DE Y (CALADONORMAL)PARA EL QH_DISEÑO. SI EL VALOR NO ES ADECUADO LA CELDA ESTA EN ROJO

**** CALCULADO **** ****

T_CONCENT TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DE LA CUENCA ACUMULADA AL POZO FINAL DELTRAMO CONSIDERADO min CALCULADO **** EL MAXIMO ES 40 MINUTOS TEXTO

I_LLUVIAINTENSIDAD DE LA LLUVIA DISEÑOPARA UN TIEMPO IGUAL AL T_CONCENT,SEGÚNLA CURVA I.D.F. SELECCIONADA

mm / h CALCULADO **** ****

CONVERG_CAUDALES INDICADOR DE QUE EL TRAMO HA LLEGADO A UN VALOR DE QH_DISEÑOADECUADO. SI EL VALOR NO ES ADECUADO LA CELDA ESTA EN ROJO **** CALCULADO **** ****

RECUBRIMIENTOSCLAVE

DISTANCIA ENTRE LA CLAVE DEL TRAMO Y LA SUPERFICIE DEL TERRENO EN LOSPOZOS DE INICIO Y FIN DEL TRAMO CONSIDERADO. SI EL CONDUCTO SOBRE-SALE DEL TERRENO LA CELDA SE COLOREA EN ROJO

m CALCULADO ****EL MINIMO DEBE SER EL

ESTABLECIDOPOR EL USUARIO

PEND_RESGUARDOPENDIENTE MINIMA DEL TRAMO POR DEBAJO DE LA CUAL NO SE CUMPLE, ENEL POZO FINAL, EL RECUBRIMIENTO MINIMO ESTABLECIDO POR EL USUARIO.ESTA VARIABLE SE PONE EN NEGRITA SI COINCIDE CON EL VALOR DE PENDQUE ESTABLECE EL USUARIO.

Tanto por Uno CALCULADO **** **** TEXTO

Ctf COTA DE LA TRAPA EN EL POZO FINAL DEL TRAMO m CALCULADO **** ****

ENERGIA VALOR DE LA ENERGIA DEL FLUJO EN EL POZO FINAL DEL TRAMO, CALCULADACOMO : H= Y + Cf + VEL^2 / 2g m CALCULADO **** NO DEBE SUPERAR LA Ctf

HOJA DISEÑO 1 2 3


QrCAUDAL DE DISEÑO DE AGUA RESIDUAL DE LA CUENCA ACUMULADA DELTRAMO. DICHO CAUDAL SE EMPLEA PARA LA COMPROBACIÓN DE VELO-CIDADES MÍNIMAS

L / s CALCULADO **** ****

Y CALADO NORMAL DEL FLUJO UNIFORME PARA EL Qr m CALCULADO **** ****

VEL_RESIDVELOCIDAD DEL FLUJO PARA EL CALADO NORMAL QUE PRODUCE EL Qr.LA CELDA SE COLOREA SEGÚN SE INCUMPLAN LAS VELOCIDADES MINIMASO LA MAXIMA.

m / s CALCULADO **** >= 0.4 (o 0.8 ) Y <= 3

CONVERG_RESIDINDICADOR DE QUE EL TRAMO HA LLEGADO A UN VALOR DE Y (CALADONORMAL)PARA EL Qr. SI EL VALOR NO ES ADECUADO LA CELDA ESTA EN ROJO

**** CALCULADO **** ****

CIMAX_ENERG MÁXIMA COTA DE INICIO QUE SE LE DEBE DISPONER A UN TRAMO ATENDIENDOA CONDICIONANTES ENERGÉTICOS. m CALCULADO **** >= Ci (recomendable) TEXTO

Nº FROUDEVARIABLE HIDRÁULICA QUE INDICA SI EL FLUJO UNIFORME EN EL TRAMO SE VAA DESARROLLAR EN RÉGIMEN LENTO O EN RÉGIMEN RÁPIDO, PARA EL CAUDALDE DISEÑO DEL TRAMO (CAUDAL DE PLUVIALES)

**** CALCULADO **** <= 1 (recomendable) TEXTO


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2.3.4-. Borrado de Datos Automático

En cada una de las tres hojas modificables por el usuario aparece un botón de borradomasivo de todos los datos introducidos por el usuario en esa Hoja. El uso de este botónevita al usuario tener que ir columna por columna borrando todos los datos de alguna delas citadas hojas que por algún motivo quiera borrar totalmente.

Ante la pulsación de este botón en cualquiera de las tres hojas, HIDRUVAL responderácon un mensaje de confirmación como el que sigue:

Habrá que tener en cuenta que si se pulsa el botón de borrado desde la HojaTramos se borrará la Hoja Diseño si esta no se hubiese borrado previamente.

2.3.5-. Resultados que proporciona HIDRUVAL

HIDRUVAL proporciona al usuario información -resultados- de tres tipos:

C Información numérica en pantalla de cada uno de los pasos básicos del procesode diseño.

C Avisos cromáticos que guían al usuario indicándole qué valores son o dejan de seradecuados para el buen diseño de la red.

C Información sobre el estado de los procesos de cálculo iterativos que desarrollaHIDRUVAL -Panel de Control del Diseño-

2.3.6-. Generación de Informes

Desde HIDRUVAL se pueden generar informes en papel con formato predefinido con elresumen de datos y resultados necesarios, que definen totalmente el diseño de una red.La generación de informes se efectúa desde la Hoja Diseño en la que se habilitan dosbotones, para cada uno de los dos tipos de informe que se pueden generar.

Por un lado se tiene el Informe Reducido, llamado así por presentar el mínimo númerode variables necesario para la definición del diseño de la red calculada. Este informe se


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puede imprimir tanto en formato A4 como en formato A3 y es adecuado para redes congran número de tramos por su organización en filas y por el menor volumen deinformación que muestra.

En segundo lugar se puede generar el llamado Informe Completo. Este informe presentalos resultados de más variables por cada tramo de la red por lo que el volumen de hojasnecesario se hace mayor que con el anterior tipo de informe para el mismo número detramos. El informe sólo se puede imprimir en formato A4, presenta una estructura encolumnas y tiene una limitación en el número de tramos de la red que puede presentar -200 máximo-.

Cabe mencionar que HIDRUVAL imprimirá a través de la impresora que tiene asignadoel Sistema por defecto (impresora predeterminada) avisando con un mensaje cual es esaimpresora y preguntando si se desea imprimir el informe a través de la misma. En casode querer enviar el informe a un dispositivo diferente al predeterminado en el Sistema, sedeberá cambiar por el procedimiento general a través del Panel de Control / Impresoras.

2.3.7-. Importación / Exportación de Archivos de red

Con el objeto de almacenar los datos de una red e incluso los resultados de un diseñoparticular de la misma, en un fichero de tamaño reducido que permita su fácil transporteen disco de 1.44 Mb, HIDRUVAL permite la exportación solo de los datos que el usuariointrodujo a HIDRUVAL -así como de los resultados obtenidos si los hubiese- a un ficheroexterno que tiene extensión *.hd1 y que ocupa bastante menos que los 20 Mb que ocupael Libro HIDRUVAL. De esta forma y con la correspondiente herramienta de Importaciónse puede cargar desde HIDRUVAL diseños guardados en este formato sin necesidad deabrir más que una sola vez la aplicación. Los botones para Importar/Exportar seencuentran en la Hoja Diseño.

Capítulo 3. Diseño de redes con HIDRUVAL

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Capítulo 3Diseño de redes con HIDRUVAL

3.1-. Proceso de Diseño.

El objetivo final del proceso de diseño efectuado con la herramienta HIDRUVAL esobtener un perfil longitudinal adecuado, de cada uno de los ramales que componen la reda proyectar. Adecuado tanto desde el punto de vista Hidráulico-Hidrológico (caudales dediseño, capacidades, velocidades mínimas) como desde el geométrico (cumplimiento derecubrimientos mínimos, control de las cotas relativas entre tramos, procurar perfileslongitudinales con máximas pendientes en los ramales finales). Dichos perfiles quedarándefinidos por las cotas de inicio, pendientes y alturas de sección de todos y cada uno delos tramos que los componen. Todo este proceso se ejecuta desde la Hoja Diseño.

HIDRUVAL está pensado para diseñar redes de saneamiento y no para comprobarlas. Noobstante dado un diseño de red en el que ya estén prefijadas las rasantes y secciones delos tramos que lo componen, es posible comprobar su validez con HIDRUVAL.

Dicho lo anterior, en lo que sigue se va a suponer que se parte de una red en la quesolamente se ha definido el trazado en planta, y se quiere diseñar el perfil longitudinal yla sección de todos los ramales. El proceso de diseño debe comenzar con ladeterminación de los perfiles de las rasantes de todos los tramos de colector para acontinuación calcular las dimensiones de las secciones correspondientes para los perfilesprefijados.

Hay dos maneras de diseñar el perfil longitudinal de cada ramal de la red. La primera delas maneras de diseñar es la llamada Procedimiento Semi-Automático. Con esta formade diseñar, el usuario sólo tendrá que preocuparse de establecer las cotas de inicio ypendientes de todos los tramos de manera que se cumplan las tres restricciones, a saber,la de recubrimiento, la de cota de inicio de cada tramo y la de cota de desagüe de la red.HIDRUVAL se encargará de determinar las alturas de sección necesarias para cadatramo.

La segunda de las maneras de diseñar es la llamada Procedimiento Automático. Si sediseña de esta forma, el usuario sólo ha de introducir el recubrimiento mínimo de lostramos, la pendiente mínima a disponer en la red, el porcentaje de pendiente disponibleque se quiere asignar a cada tramo y la cota de desagüe de la red (que se debió introducir


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en la Hoja Tramos). De esta forma y ayudándose de las herramientas de Inicio y Reajustedel perfil longitudinal, el usuario no tendrá (salvo que así lo desee) que introducir ningúndato de cota o pendiente de tramo, ya que éstas junto con las alturas de sección seráncalculadas automáticamente por HIDRUVAL. A continuación se describirá con más detallela sucesión de pasos a seguir en un diseño.

3.1.1-. Condiciones Previas al comienzo del Diseño.

Antes de comenzar la ejecución del diseño es necesario haber cumplido una serie derequisitos, los cuales se enuncian a continuación:

C Se deben haber completado cada una de las columnas de datos que tienen carácterobligatorio en la Hoja Pozos y en la Hoja Tramos.

C Hay que comprobar que se estableció la cota de desagüe prevista para la red en laHoja Tramos.

C Así mismo se debe comprobar que la topología de la red es correcta. Esto es fácilcomprobarlo, ya que HIDRUVAL identifica cual es el único tramo final o tramo dedesagüe de la red coloreando su celda en azul y mostrándolo en el panel deconfirmación (sito en la Hoja Tramos) que se muestra en la siguiente figura. Si la redno tuviese una topología bien definida, no aparecería la identificación de dicho tramofinal.

C El usuario debe definir en la Hoja de Diseño, la lluvia para la que quiere diseñar sured. El nombre de las lluvias disponibles que el usuario puede emplear, aparece enla Hoja I.D.F. y está restringido a las curvas que aparecen en esta Hoja. En caso deerror en el nombre de la curva, aparecerá el siguiente mensaje al intentar ejecutarel proceso de Diseño de Secciones.


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C Se debe establecer cuál es el recubrimiento o altura mínima de tierras que el usuarioquiere disponer por encima de la clave de los conductos a diseñar. Dicho valor esun mínimo, como su nombre indica, por lo que podrá verse superado en algunos delos ramales de la red, para poder cumplir con otros condicionantes.

Si se han comprobado todos los puntos mencionados, el aspecto que presentará el Panelde Control de Diseño será parecido al que sigue:

En la figura se observan celdas en rojo. Aquí al igual que en el resto de celdas delprograma HIDRUVAL, una celda o un texto en rojo indica que algo no es correcto, bienporque se incumple un valor (de velocidades por ejemplo), bien porque no se ha acabadoun cálculo (iteraciones no efectuadas o inacabadas) o porque falta algún dato porcompletar.

Es lógico que en el punto inicial del diseño, aparezcan esas celdas en rojo ya que todavíano se ha efectuado ningún cálculo. A continuación se describe detalladamente los dosprocedimientos de diseño antes mencionados.

3.1.2-. Procedimiento Semi-Automático de Diseño.

Con este procedimiento el usuario define de forma manual las rasantes de los conductos(pares de valores Cota de Inicio - Pendiente). Las alturas de sección se calcularánmediante la herramienta que dispone HIDRUVAL.

3.1.2.1-. Diseño de la rasante de los Tramos: Datos a introducir por el usuario.

Cotas de Inicio

Para cada uno de los tramos el usuario tendrá que introducir en la columna cuyoencabezamiento indica Ci, las cotas de inicio de los mismos.


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Ci

Ci_maxima

Ci Cti recubrim Husuario

Los valores introducidos deben ser siempre iguales o inferiores a los que indica la columnaCi_maxima, cuyo valor viene dado por condiciones geométricas. Si las condicionestopográficas del terreno lo permiten, puede ser conveniente (como se explicaráposteriormente) no alcanzar el valor Ci_maxima provocando así escalones o saltos entretramos consecutivos.

En los tramos cabecera de la red (en ellos no habrá valor de Ci_maxima) y en primeraaproximación, se podrá calcular el valor de Ci como :

Cuando se está empezando a diseñar el perfil longitudinal, si no se tienen datos concretosde alturas de sección, se podrá suponer para poder emplear la anterior ecuación que laH_Usuario es 0.4 m (redondeo de la mínima altura de sección) y se empezará colocandola Ci así calculada, a todos los tramos cabecera. Después de esa operación habrá que ircolocando las cotas de inicio en los sucesivos tramos aguas abajo, debiéndose cumplirsiempre la más restrictiva de las dos condiciones arriba indicadas.

La posición relativa ideal entre dos tubos consecutivos es que estén colocados (en alzado)de forma que el conducto de aguas abajo no produzca remanso en el/los de aguas arriba,y esa circunstancia ocurre muy probablemente en los tubos enrasados por solera. Por elloes conveniente (aunque no siempre es necesario) dar un escalón en los pozos, cuyamagnitud vendrá determinada por un análisis energético en los mismos. HIDRUVALpropone indirectamente una medida del escalón que hay que dar en cada pozo. Para elloda un valor máximo de cota de inicio que puede adoptar un tramo por condicionantesenergéticos, y dicho valor está situado en la columna Cimax_Energ de la Hoja Diseño.

Hay que tener en cuenta que dado que el análisis energético se efectúa comocomprobación de un diseño ya efectuado, solo habrá que fijarse en los valores de lacolumna Cimax_Energ cuando se tenga ya efectuado el diseño de la red. Entonces segúnse cumpla o no, que la cota de inicio de cada tramo sea menor o igual que los valores dela citada columna, se deberá actuar en consecuencia para cumplir con ese condicionante.

Si el usuario hace Doble-Click con el ratón, en una celda de la columna Ci secopiarán alternativamente en ella de forma automática, el valor de las celdas


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Pend Pend_Recub Pend Pend_DisponiblePend 0.00001

Ci_maxima y Cimax_Energ correspondientes a ese tramo. El valor de Cimax_Energsolo será válido si hemos concluido la Fase III-a del diseño.

Pendientes

Para cada uno de los tramos el usuario tendrá que introducir en la columna cuyoencabezamiento indica Pend, la pendiente geométrica con la que quiere calcular la alturade sección de los mismos.

El valor de pendiente siempre deberá ser positivo (mayor o igual que 0.00001). Ademásserá recomendable disponer en cada tramo una pendiente cuyo valor sea menor o igualque la Pendiente Disponible de ese tramo, evitando en lo posible y siempre que no seanecesario para cumplir las velocidades mínimas, colocar pendientes mayores que laDisponible ya que ello provocaría perfiles longitudinales inadecuados - serán preferibleslos perfiles longitudinales que reserven las mayores pendientes para los últimos tramosde la red - desde el punto de vista del funcionamiento hidráulico de la red. No obstante,para cumplir en cada tramo de red la condición de recubrimiento mínimo, se deberácumplir que el valor de la pendiente sea además mayor o igual que el valor de laPendiente de Recubrimiento. Las condiciones expuestas para el valor de pendiente seresumen en :

Si el usuario hace Doble-Click con el ratón, en una celda de la columna Pendse copiará en ella de forma automática el valor de la celda PendienteDisponible correspondiente a ese tramo.

3.1.2.2-. Ejecución del diseño de secciones.

Fase I: Pre-Diseño

Con este proceso, el usuario se dispone ya a determinar las alturas de sección que va anecesitar cada tramo en función del resto de condiciones que se le han definido. Asímismo quedarán calculadas las velocidades que el flujo (en Régimen Uniforme y con elCalado Normal) adoptará en los conductos, tanto para los caudales de Aguas Residuales


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como para los caudales de Aguas Pluviales calculados en el proceso.

Antes de comenzar es recomendable efectuar unas comprobaciones, fijándose en primerlugar en el Panel de Control del Diseño. En este Panel deben estar en OK tanto elControl de Cotas de Inicio como el Control de Cota de Desagüe. De no ser así se deberámodificar en las columnas Ci y/o Pend los valores que provoquen el problema, ya que sise intenta ejecutar el proceso de diseño de secciones se mostrarán mensajes como losque siguen:

En caso de tener que modificar los valores de Ci y de Pendiente de los tramos de la red,HIDRUVAL dispone indicadores o avisos que ayudan a controlar la bondad de lageometría del perfil longitudinal que se está diseñando.

En la figura de la página siguiente se muestran las columnas que se ven involucradas enel proceso de asignación de cotas de inicio y pendientes de los tramos de la red. En dichafigura aparecen en rojo las celdas con valores de Ci_maxima que se ven superados porlos valores de cota de inicio Ci.

Así mismo aparece en rojo un valor de Pendiente Disponible negativa o valores de la cotafinal de tramo, lo cual indica que el diseño se ha ido por debajo de la cota de desagüeprevista para la red.

Aparecen con fondo naranja, valores de Pendiente Disponible que se ven superados porel valor de pendiente que se le dispone al tramo. De igual forma aparece con fondonaranja un valor de pendiente del terreno que es mayor que la pendiente del tramo. Losvalores de Ci_maxima que no son alcanzados por la Ci aparecen con texto verde, al igualque las Pendientes Disponibles que son superiores a la pendiente real dispuesta al tramo.

En definitiva, ninguna celda de las columnas de la figura debe quedar coloreada en rojopara poder comenzar el diseño de secciones en la red.


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Para comenzar el Diseño de secciones bastará con pulsar el botón Calculo Secciones.

Desde el botón Calculo Secciones se ejecutará todo el proceso de Diseño desecciones. El proceso de Diseño de secciones consta de tres Fases: Pre-diseño, Comprobación de Velocidad de Residuales y Comprobación deVelocidad de Pluviales. Dicho proceso se podrá interrumpir al final de cada unade las dos primeras fases y para reanudarlo bastará con volver a pulsar elcitado botón.

Por otra parte el proceso de Diseño de secciones se puede comenzar desde el primertramo (primera fila) o desde la celda que se tenga activa en el momento de apretar elbotón Calculo Secciones. Esto se hará saber mediante el siguiente mensaje:


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De esta manera se ejecutará desde la fila escogida, la iteración de los tramos en laprimera fase o Fase de Pre-diseño del proceso de Diseño de secciones. En esta fase secalcularán las alturas de sección en su valor de cálculo (H_calc), así como las estrictas(H_estricta) que son las H_calc redondeadas en mm. Acabando esta primera fase semostrará el mensaje siguiente:

Este mensaje pregunta si se quieren ajustar (reducir) los valores de H_usuario que elusuario hubiese introducido en algún cálculo previo, y que sean superiores a los estrictoscalculados en la iteración recién concluida. Los valores previos de H_usuario que fuesenmenores que los nuevos valores estrictos calculados serán corregidos de formaautomática. El Pre-Diseño concluirá con el mensaje siguiente:

Como se dijo anteriormente el proceso se puede paralizar, pulsando la opción no delcuadro de diálogo, y para retomar el proceso de diseño solo habrá que volver a pulsar elbotón Calculo Secciones reanudándose el proceso desde el punto donde se abandonó,es decir, al inicio de la comprobación de velocidad de Aguas Residuales.

La decisión de proseguir en este instante con la comprobación de velocidad de AguasResiduales dependerá del Control de Recubrimientos, ya que si estos no se cumplenpuede no interesar seguir con la comprobación de velocidades en una red que por nocumplir recubrimientos no sirva. En la siguiente figura se muestra el aspecto que debe(con cumplimiento de recubrimientos) presentar el Panel de Control del Diseño al final dela fase de Pre-Diseño.


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Se observa que el control de iteraciones ya está verde en la columna de Pre-Diseño.Además el control de recubrimientos está en OK . Si no se cumpliesen los recubrimientoshabría que retocar las cotas de inicio y/o las pendientes de los tramos conflictivos. Paraaveriguar cuales son los tramos concretos que no cumplen recubrimientos hay que fijarseen las columnas que muestra la siguiente figura.

Para cada tramo, se muestra el recubrimiento o distancia clave-terreno, que hay sobre laclave del conducto (suponiendo al conducto con espesor cero) en los pozos inicio yfinal. También se muestra el valor de la pendiente mínima que debe tener el tramo paraque partiendo de su cota de inicio no incumpla en el pozo final, el recubrimiento mínimoexigido (Pendiente de Recubrimiento). Si se observa la figura se puede ver que hayvalores de recubrimiento con la celda coloreada en naranja, lo que indica que no cumplenel mínimo recubrimiento exigido por el usuario. Si además de incumplir ese mínimo, elconducto estuviese muy cerca del terreno (a 10 cm o menos) o incluso se saliese porencima del mismo (recubrimientos negativos) la celda se colorea en rojo. En cuanto a lasPendientes de Recubrimiento, su valor estará en negrita si coinciden con la pendientedispuesta realmente al tramo.

Una vez corregidos los valores de Ci y/o Pendiente necesarios para cumplir con losrecubrimientos se deberá volver al proceso de diseño. Como siempre, será suficiente conpulsar el botón Calculo Secciones. En los tramos en los que para cumplir con elrecubrimiento mínimo se haya modificado la pendiente, HIDRUVAL re-calculará su nueva


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H_estricta y así llegará a un nuevo Pre-Diseño. Ahora sí se estará en disposición decomprobar las velocidades para los caudales de aguas residuales, en los tramos pre-diseñados. Pero antes observemos las columnas que muestra la siguiente figura.

El usuario puede establecer un valor de H_Usuario mayor que el valor que estableceHIDRUVAL -que coincide con el de H_Estricta- con el fin de comprobar las velocidadestanto para aguas residuales como para aguas pluviales, con la altura real que se va adisponer en el proyecto. Naturalmente esta altura será siempre igual o superior a ladenominada estricta y en conductos circulares deberá corresponderse con el diámetrointerior (sección hidráulica útil) que suministra el fabricante.

Así y según se puede observar en la anterior figura aparecen una serie de colores en lasceldas relacionadas con las alturas de sección, los cuales se pasa a comentar.

En primer lugar en la columna Converg Prediseño no debe haber celdas en rojo, ya queesto indica que la red no tiene un Pre-diseño válido en los tramos que presenten este color(indicador de que los cálculos no están concluídos). En cuanto a la columna de H_Estricta,tendrá celdas coloreadas en rojo si su valor resulta superior a la H_Usuario que realmentese dispone al tramo. Por el contrario la H_Estricta aparecerá con texto verde si su valorse ve superado por la H_Usuario. Por último en cuanto a la figura indicada, cabe reseñar


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la presencia de la columna H_MaxAarriba. En esta columna se indica para un tramo dado,cual es el valor máximo de las alturas de sección de los tramos que tiene inmediatamenteaguas arriba. En caso de que un tramo presente una H_Estricta menor que laH_MaxAarriba, esta última quedará coloreada en rojo salvo que en la H_Usuario secoloque una altura de sección mayor o igual a H_MaxAarriba.

Fase II: Comprobación de Velocidad para Aguas Residuales

En esta fase se toman como válidas las alturas de sección colocadas en H_Usuario y laspendientes establecidas para cada tramo, con el fin de calcular la velocidad que en cadatramo alcanza el flujo en Régimen Uniforme del caudal de Aguas Residuales estimado(flujo con calado Normal). Así, una vez calculada la velocidad para ese calado Normal seindicará mediante avisos cromáticos el cumplimiento o incumplimiento de los valoresestipulados por la Normativa [NESCV, 2003]. La siguiente figura muestra las columnasinvolucradas en este proceso de comprobación.

Al final de la segunda fase el Panel de Control del Diseño tendrá un aspecto como elsiguiente.


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El paso de la Fase-II a la tercera y última fase se realizará mediante un mensaje como elque sigue:

Como se dijo anteriormente, el proceso se puede paralizar pulsando la opción NO delanterior cuadro de diálogo, y podrá reanudarse desde ese mismo punto sin más quepulsar el botón Calculo Secciones. El objeto de paralizar aquí el proceso es comprobarque todos los tramos cumplen las velocidades del flujo de caudales residuales y en casode no ser así, modificar las dos variables de pre-diseño básicas es decir, las pendientesde los tramos y si es necesario las cotas de inicio de los mismos. Tras esasmodificaciones se tendría que repetir el pre-diseño y la comprobación de velocidadessegún todo el proceso descrito hasta aquí.

Fase III-a: Comprobación de Velocidad para Aguas Pluviales

Al igual que la anterior fase (Fase-II) la tercera y última fase del proceso de diseño desecciones, es básicamente una comprobación de velocidades. En este caso secomprueba la velocidad del flujo en la hipótesis de Régimen Uniforme (y con caladoNormal), que adoptará el caudal de diseño de Aguas Pluviales en los conductosestablecidos en el Pre-Diseño. El cálculo de esta fase se basa en un proceso doblementeiterativo, ya que además de calcular los calados Normales y sus velocidades de flujo, seda un reajuste de los caudales de diseño o hidrológicos -en el Pre-Diseño se calcularonen base a las velocidades en Régimen Uniforme a sección llena- que se van a vermodificados respecto a los iniciales, ya que los tiempos de concentración van a cambiarcomo consecuencia de considerar en esta comprobación las velocidades de flujo concalado Normal en lugar de a sección llena.

Así pues esta fase comienza con el mensaje siguiente:


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Con la opción Aceptar comenzará el cálculo de calados normales y velocidades de flujoen Régimen Uniforme para los caudales hidrológicos (o de pluviales) iniciales, estimadosen el Pre-Diseño. Al concluir este primer cálculo de velocidades se mostrará el mensajesiguiente:

Con la opción Aceptar comenzará el proceso de re-ajuste de caudales hidrológicos antesdescrito. Al concluir el reajuste y de forma automática se re-calcularán los caladosNormales y velocidades asociadas, para los nuevos caudales obtenidos. En principio sólose dará un re-ajuste de caudales en la red, aunque en redes de alto tiempo deconcentración se puede dar más de un re-ajuste. Con el final de la Fase-III-a se concluyetambién el proceso de diseño de la red lo cual se hace saber al usuario con el siguientemensaje:

Y el Panel de Control del Diseño debe presentar finalmente el siguiente aspecto:

Por último sólo quedará comprobar que se cumplen las velocidades para el flujo decaudales de aguas pluviales. Si se cumplen, se puede dar por concluido el diseño a faltade comprobar las variables Cimax_Energ y Nº Froude, tema que se tratará más adelante.

En caso de que no se cumplan las velocidades de pluviales se deberán modificar laspendientes de tramo oportunas y en su caso las cotas de inicio que lo requieran, para acontinuación volver a ejecutar las tres fases descritas del proceso de diseño. Paracomprobar las velocidades de aguas pluviales habrá que fijarse en la columnas que semuestran en la siguiente figura:


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Fijándose en la columna Vel_Pluviales se observa que hay celdas en naranja y en rojo.Las celdas en rojo indican incumplimiento de velocidades mínimas mientras que la celdaen naranja indica incumplimiento de velocidades máximas todo ello conforme a Normativa[NESCV, 2003].

Por otra parte en la anterior figura cabe mencionar otros aspectos a tener en cuenta. Enla columna %Llenado se colorearán de naranja las celdas que superen el valor de llenadodel 90% de la altura de sección.

Así mismo en la columna que indica el caudal de diseño de pluviales Qh_Diseño seobservan dos valores con texto naranja. Ello indica que el caudal de Pluviales es mayorque la capacidad a sección llena del conducto. Hay que tener en cuenta que esto soloocurrirá en conductos circulares, ya que son capaces de conducir más caudal al 94 %aprox. de llenado que a sección llena (Qmax~1.075*Qlleno).

Fase III-b: Comprobaciones a posteriori de la finalización del Diseño

Una vez concluido el diseño (considerese provisional) de la red, todavía se debencomprobar dos aspectos que pueden ser fundamentales en la validación del diseño final.La validez de un diseño en régimen de flujo uniforme, puede verse fuertemente limitadasi en la red no se asegura la no existencia de flujos rápidamente variados o la inexistenciade efectos locales que alteren de forma negativa (y significativa) las condiciones del flujoUniforme y disminuyan la capacidad de desagüe de los conductos diseñados.


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Dada la simplicidad del análisis hidráulico que efectúa HIDRUVAL solo se puede, comoprimera aproximación, tomar unas precauciones para intentar que en los conductosdiseñados, no se vea alterada de forma negativa la capacidad de los conductos calculadabajo la hipótesis de flujo en Régimen Uniforme.

Básicamente se deberá prestar especial atención a la continuidad de la linea de energíaentre dos tramos de colector, así como a los cambios en el régimen de flujo (sobre todocambios de rápido a lento).

Continuidad de la Linea de Energía: Saltos en los Pozos

Como medida para evitar posibles remansos aguas arriba de un conducto, se deberáprocurar que las energías del flujo al final de los tramos que le entroncan aguas arribasean iguales o superiores que la energía del flujo en el comienzo de dicho conducto.

Si en el diseño obtenido inicialmente no se da esa circunstancia en algún conducto, sepropone como solución dar un escalón a ese conducto en lugar de colocarlo enrasado porsolera con los que le entroncan aguas arriba. HIDRUVAL propone para ello una cota deinicio máxima del tramo (CimaxEnerg) que obligará a la existencia de un escalón en elpozo, a los tramos que lo requieran. Si la cota de inicio que el usuario dispone al tramosupera a CimaxEnerg HIDRUVAL mostrará avisos cromáticos en dicho valor CimaxEnerg.

Cambios de Régimen de Flujo Rápido a Lento: Resaltos Hidráulicos

En principio cabe mencionar que los saneamientos deben diseñarse para que funcionenen régimen lento (Nº Froude (en adelante F) < 1). Partiendo de esta premisa no tendríasentido hablar de cambios de régimen de un tramo a otro.

Sin embargo, para una pendiente de tramo dada, el tipo de régimen de flujo (rápido olento) va a depender del caudal que se va a conducir. Es decir si el rango de caudales esamplio, circunstancia que se da en Sistemas Unitarios, una pendiente de colector quepermite cumplir con funcionamiento en régimen lento, las velocidades mínimas con lospequeños caudales de aguas residuales, puede producir que para los grandes caudalesde diseño de pluviales (teniendo en cuenta que en Valencia se calculan con un Periodode Retorno de 25 años) se tenga un funcionamiento en régimen rápido (F >1).

Por ello aunque se deba intentar disponer una pendiente lo suficientemente pequeña paraque haga funcionar al colector en régimen lento con un caudal de pluviales, se podráasumir que eso no sea posible si al mismo tiempo se tiene que cumplir obligadamente con


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las velocidades mínimas para un caudal de aguas residuales. En cualquier caso seprocurará que el número de Froude sea lo menor posible (pendiente del tramo lo menorposible), estando su valor mínimo impuesto por la necesidad de cumplir las velocidadesmínimas con caudales residuales.

Si se acepta entonces que en el diseño de la red, van a haber tramos funcionando enrégimen rápido con el caudal de aguas pluviales, lo deseable es prestar especial atencióna los puntos en los que pueda haber un cambio de régimen rápido a régimen lento (F>1en tramo aguas arriba cambia a F<1 en tramo inmediato aguas abajo). En esascircunstancias en las que se va a producir un resalto hidráulico se deberá estudiar elproblema para asegurar que las condiciones del flujo no hacen entrar en carga a losconductos situados aguas arriba de dicho resalto.


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3.1.3-. Procedimiento Automático de Diseño.

La única diferencia entre los procesos Semi-Automático y el proceso Automático deDiseño es la forma en la que se establecen las rasantes de los conductos (valores decotas de inicio Ci y pendiente de tramo). En las fases de determinación de altura desección y comprobación de velocidades todo se desarrolla de idéntica forma en ambosprocedimientos.

Como se vio anteriormente, en el procedimiento Semi-Automático se colocan de formamanual todos los valores de cota de inicio y de pendiente de todos los tramos. HIDRUVALcuenta sin embargo con dos herramientas útiles para la generación de perfileslongitudinales de forma automática: La de Pre-Diseño y la de Reajuste del PerfilLongitudinal.

Mediante el uso de esas herramientas el usuario no tendrá que teclear ningún valor decota de inicio o de pendiente. No obstante el hecho de emplear estas herramientas, noimpide al usuario en ningún momento mantener el control del diseño pudiendo retocarmanualmente, cualquier valor en las dos variables citadas, cambiando así los establecidosde forma automática por HIDRUVAL. Realmente, en la mayoría de los diseños que elusuario efectúe, se dará la combinación del uso de las herramientas de generaciónautomática de perfiles, con la introducción manual de valores de cota de inicio y/opendiente de tramo. A continuación se pasa a describir las dos herramientas degeneración (Inicio y Reajuste) automática de perfiles longitudinales.

3.1.3.1-. Pre-Diseño automático del Perfil Longitudinal.

Cuando el usuario entra por primera vez en la Hoja Diseño después de haber rellenadotodos los datos necesarios en las Hojas Pozos y Tramos, se encuentra con que en lacolumna Ci así como en la columna Pend no existe ningún dato. Si el usuario sabe quela geometría de la red no va a tener más condicionantes que el llegar en el punto final dela red a una Cota de Desagüe determinada y cumplir con unos ciertos recubrimientosmínimos -no va a haber “mil servicios” que sortear en el subsuelo- entonces la herramientaque describe este sub-apartado es la solución rápida y fácil para generar un primer diseñode los perfiles longitudinales de la red.

El diseño del perfil que se obtiene con esta herramienta no será el más adecuado,probablemente será pésimo -los tramos casi siempre enrasan en solera, unos con otros-pero esta herramienta ayuda a tener una geometría inicial en toda la red a partir de la cual


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se podrá empezar a esbozar en una primera aproximación los tamaños de los conductos.Ello servirá para ir adecuando recubrimientos teniendo ya idea de la altura de sección queaproximadamente se va a necesitar en cada conducto. En la siguiente figura se muestraun perfil longitudinal calculado de esta manera con HIDRUVAL.

El trazado gráfico del perfil se ha efectuado copiando los datos del diseño desdeHIDRUVAL al programa comercial InfoWorks. Se observa como característica másrelevante del perfil lo pronunciado de sus pendientes, las cuales van buscando de formadirecta el punto de desagüe de la red. De hecho el único escalón existente en el perfil esproducido - de forma automática - para captar la acometida lateral de un ramal que porsus circunstancias geométricas discurre más bajo que el final del primer ramal del perfilrepresentado. De no ser por eso, todo el perfil tendría pendiente uniforme hasta el puntode desagüe. Pues bien, en el perfil mostrado tenemos un ejemplo en el que todos lostramos agotan al 100% su pendiente disponible (pend = pend_disp) y todos tienen comocota de inicio Ci la Ci_maxima. Este es el tipo de perfil longitudinal que se produce con laherramienta de Inicio del Perfil Longitudinal. En redes como la de la figura mostrada -congran disponibilidad de pendientes- no tendrá sentido dejar como definitivo este diseño deperfil, entre otras cosas por el alto coste de movimiento de tierras que supone.

La herramienta se inicia desde la Hoja Diseño y después de que el usuario pulse el botón,HIDRUVAL muestra el siguiente mensaje de confirmación:


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3.1.3.2-. Reajuste automático del Perfil Longitudinal.

Después de que el usuario haya iniciado un perfil longitudinal y a continuación hayaobtenido un primer diseño de secciones en los conductos -o sea, partiendo del escenarioque por ejemplo, representa el perfil longitudinal de la página anterior- el usuario puedequerer levantar los tramos de la red para aproximarlos más a la superficie y ademáspuede querer que se ajusten los recubrimientos de cada tramo al valor pre-establecidopara reducir en lo posible los movimientos de tierras en la ejecución de la red. Pues bien,la herramienta de Ajuste del Perfil Longitudinal sirve para realizar esa función.

Cuando el usuario ponga en marcha esta herramienta -su botón también está en la HojaDiseño- se le preguntará qué porcentaje de la pendiente disponible quiere emplear encada tramo, de forma que al ejecutar el proceso, la pendiente dispuesta a dichos tramosnunca agote la disponible, lo que irá produciendo un ahorro de pendiente que podrá serempleada en los tramos finales de la red. Además del porcentaje mencionado, HIDRUVALpregunta al usuario el valor de pendiente mínima que dispondrá a los tramos, de formaque ninguno acabe teniendo una pendiente inferior a ese valor. Las posibilidades derespuesta ante la pregunta del porcentaje de pendiente disponible a colocar se reducena 3:

C El usuario decide colocar el 100 % : Se estará en el mismo caso que en laherramienta del Inicio del Perfil Longitudinal.

C El usuario coloca un valor entre el 1 % y el 99 % :Pues como se ha indicado, elvalor de la pendiente de cada tramo será el máximo valor entre el resultante deaplicar dicho porcentaje sobre la pendiente disponible y el valor de pendientemínima indicado a HIDRUVAL.

C El usuario coloca un valor del 0%: En este caso en lugar de aplicar un porcentajedeterminado por el usuario, el valor que multiplicará a la pendiente disponible encada tramo será el valor de la relación que hay entre la longitud del tramo y lalongitud total aguas abajo desde el pozo de inicio del mismo hasta el punto dedesagüe de la red.

Pero el proceso no solo retoca las pendientes de la forma indicada. Además realiza unatraslación vertical de cada tramo de la red de forma que se ajusten lo más posible losrecubrimientos en los pozos inicio y final conforme al valor de recubrimiento mínimoestablecido por el usuario. Se puede ver por ejemplo, el efecto que tendría todo el procesode reajuste sobre el perfil visto anteriormente. Los parámetros del reajuste fueron:


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S Recubrimiento Mínimo: 0.6 mS % Pend Disp: 25 %S Pend. Minima: 0.002

y el resultado obtenido:

Si se emplean como parámetros de reajuste del perfil los siguientes:

S Recubrimiento Mínimo: 0.6 mS % Pend Disp: 0 %S Pend. Minima: 0.002


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En las dos últimas figuras se observa un perfil longitudinal más conforme a lo que debeser el perfil de una red, en la que los tramos del final presentan pendientes más acusadasque el resto (perfil convexo en lugar de perfil cóncavo).

Sin embargo se pueden presentar situaciones más complejas. En redes en las que no setenga tanta disponibilidad de pendientes es posible que haya problemas para llegar a unadeterminada cota de desagüe y al mismo tiempo cumplir los recubrimientos que el usuariose ha marcado como objetivo. Obsérvese la siguiente figura:

En la figura superior se tiene la misma sucesión de tramos que en los perfiles mostradosanteriormente pero esta vez se ha subido la cota de desagüe del ramal unos 3 metrosrespecto a los otros perfiles. El diseño que se observa se ha generado sólo con laherramienta de Inicio de Perfil y se aprecia que no hay posibilidad de mejorar el perfilpues en los tramos finales se necesita una altura de sección que imposibilita cumplir conlos recubrimientos.

Si se ejecuta la herramienta de Reajuste de Perfil no se va a llegar a ninguna solucióndistinta a la representada, ya que la herramienta intentará a toda costa cumplir elrecubrimiento mínimo en el punto de desagüe y para ello no tendrá más remedio que ira verter por debajo de la cota de desagüe impuesta (o prevista). HIDRUVAL encircunstancias como esta mostrará repetidas veces el mensaje siguiente:


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Si HIDRUVAL muestra este mensaje, inicialmente hay que decirle que continúe loscálculos por si pudiese solucionar el problema reajustando cotas. Pero si lo que ocurre esque tras unas iteraciones siempre “se atasca” en el mismo punto, se deberá pensar quese está ante un problema como el que se acaba de ver, para el que no hay más soluciónque emplear en el desagüe secciones rectangulares achatadas con las que se obtengacapacidad suficiente y al tiempo se cumpla el recubrimiento exigido.

Vista la dinámica general de empleo de la herramienta, se presenta a continuación queocurre al iniciar la misma. Al pulsar el botón de arranque, HIDRUVAL muestra el siguientemensaje:

Inmediatamente HIDRUVAL preguntará los parámetros ya mencionados para realizar elajuste:

Seguidamente se iniciará el proceso en una sucesión de reajustes alternativos dependientes y cotas de inicio que finalizará cuando entre dos iteraciones consecutivas nose detecten cambios en las cotas de inicio de los tramos, lo cual se hará saber al usuariomostrando el siguiente mensaje:


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Es posible que al finalizar el ajuste el usuario se de cuenta que no se ha llegadoa la cota de desagüe prevista para la red - quedándose por encima-. Si este es elúnico problema que se advierte, no habrá más que colocarle al último tramo lapendiente igual a su pendiente disponible. O quizá interese mantener la cota dedesagüe por encima de la que en principio se pensaba adoptar. En este últimocaso, se deberá ir a la Hoja Tramos y modificar el valor de Cota de Desagüeprevista colocando el nuevo valor deseado.

3.1.4-. Resumen del proceso de Diseño.

A continuación se presenta un esquema general de lo que puede ser la sucesión de pasosa seguir con HIDRUVAL en el diseño de una red secundaria de saneamiento en la que enprincipio solo se conoce su trazado en planta, y de la que se quiere obtener un diseño delos perfiles longitudinales de los conductos así como sus dimensiones.

En el diagrama se suponen ya introducidos todos los datos necesarios situados en la HojaPozos y en la Hoja Tramos. Por tanto en dicho diagrama sólo se hace referencia a lasentradas de datos propias de la Hoja Diseño. Así mismo el diagrama muestra en cadapaso, el botón que hay que pulsar y la explicación del proceso que origina así como lasvariables resultado que se obtienen.

A la vista del diagrama se observa que en el proceso se puede dar la circunstancia derecorrer ciertos bucles (proceso iterativo) hasta cumplir con todas las condiciones que sele exigen a la red.


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SE INICIA PERFIL LONGITUDINALPARA UN RECUBRIMIENTO

MINIMO DADO

INICIAPERF-LONG

RE

CU

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IM.

MIN

IMO

OBTENCION DE ALTURAS DESECCIÓN PARA EL PERFIL

LONGITUDINAL DISEÑADO DEFORMA PROVISIONAL

VALORESINICIALESDE Ci , Pend

CALCULOSECCIONES

VALORESINICIALESDE H_USUARIO

CORRECCION DEL PERFILLONGITUDINAL EN BASE LAS

VARIABLES H_USUARIO,RECUB.MINIMO, PEND_MIN Y %

PEND_DISPONIBLE

REAJUSTEPERF-LONG

NUEVOSVALORESDE Ci, Pend

CALCULOSECCIONES

OBTENCION DE ALTURAS DESECCIÓN PARA EL PERFIL

LONGITUDINAL CORREGIDO

VALORESNUEVOSDE H_USUARIO

CUMPLERECUBRIMIENTO

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EN

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ISP

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COMPRUEBA VEL.RESIDUALES

COMPRUEBA VEL.PLUVIALESCALCULO

SECCIONES

CUMPLEN

NO SI

RETOQUE MANUALPENDIENTES / COTAS INICIO

OREVISION GENERAL

DEL DISEÑO

NO

FIN DISEÑO

SI

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO A SEGUIR EN UN DISEÑO

COMPRUEBA Nº FROUDESEA LO MENOR POSIBLE

COMPRUEBACi <= Cimax_Energ

CUMPLENNO

SI

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ANEXOS

C INFORME REDUCIDO

C INFORME COMPLETO

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IRC

505.

041

3.0

0.00

000.

0000

0.92

000.

0000

0.00

000.

0000

7.5

133.

80.

301

0.30

11.

714.

00.

532.

742.

8815

.10

12.2

800

0003

110

5.11

0.01

5013

.15

0.01

00C

IRC

413.

00.

00.

0000

0.00

000.

6000

0.00

000.

0000

0.00

007.

313

3.8

0.19

70.

197

1.67

2.6

0.51

1.59

2.59

15.1

012

.58

0000

032

4.80

0.01

509.

500.

0150

REC

T40

00.0

347.

014

42.0

0.00

000.

0000

8.78

300.

0000

0.00

000.

0000

12.5

127.

65.

030

2.80

72.

9232

.80.

514.

915.

0314

.81

10.1

100

0003

316

.20

0.01

5011

.86

0.02

50C

IRC

347.

034

7.0

0.00

000.

0000

0.22

500.

0000

0.00

000.

0000

6.8

133.

80.

195

0.07

41.

921.

00.

542.

642.

9514

.76

11.8

000

0003

453

.70

0.01

5013

.20

0.02

50C

IRC

347.

00.

00.

0000

0.00

000.

1750

0.00

000.

0000

0.00

006.

613

3.8

0.19

50.

058

1.80

0.8

0.50

1.55

2.64

14.8

512

.15

0000

035

23.4

10.

0150

9.43

0.00

13C

IRC

1642

.034

7.0

0.00

000.

0000

8.78

300.

0000

0.00

000.

0000

12.8

127.

62.

792

2.81

61.

5032

.80.

443.

743.

7014

.74

10.8

700

0003

665

.43

0.01

5013

.72

0.01

50C

IRC

347.

00.

00.

0000

0.00

000.

3400

0.00

000.

0000

0.00

006.

713

3.8

0.15

10.

112

1.75

1.5

0.51

1.55

2.31

15.4

013

.12

09:2

1 2

9/11

/200

22

/ 2

CICLO INTEGRAL DEL AGUA FICHERO: HIDRUVAL_v1NOVI2002.xls - RED: EJEMPLO 1 HIDRUVAL V 1.0 - NOVIEMBRE 2002

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA HIDRÁULICA Y MEDIO AMBIENTE

GRUPO DE INVESTIGACION DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA

DIMENSIONAMIENTO DE REDESSECUNDARIAS DE SANEAMIENTO

HIDRUVAL v 1.0 VALENCIA 2002

10:11 29/11/20021 / 7


CONTROLES DE EJECUCION DEL DISEÑO

CONVERGENCIAS GEOMETRIA

PREDISEÑO 0.00095 COTAS DE INICIO OK

V.RESIDUALES 0.00000 COTA DE DESAGUE (m) 9.4

V.PLUVIALES 0.00000 PUNTO DE DESAGUE OK

Q.HIDROLOGICO 0.00090 RECUBR. MINIMO (m) 1.50

ESTADO DE RECUBR OK

CARACTERISTICAS GENERALES DE LA RED

NUMERO DE TRAMOS : 36NUMERO DE POZOS : 37

AREA TOTAL (Ha) : 8.78COEF. ESCORRENTIA MEDIO : 0.85

TIEMPO DE CONCENTRACION (min) : 12.8CURVA IDF : VAL25(2000)

TIEMPO DE ENTRADA (min) : 6.0NOMBRE DEL DISEÑO : EJEMPLO 1

10:11 29/11/20022 / 7


SIGNIFICADO DE LAS COLUMNAS DE LOS LISTADOS

ID: NOMBRE DEL TRAMO. COINCIDE CON EL NOMBRE DEL POZO INICIOPZFIN : NOMBRE DEL POZO FINAL DEL TRAMO

LONG : LONGITUD DEL TRAMO (m)n : NUMERO DE MANNING

Ci : COTA DE INICIO DEL TRAMO (m)Cf : COTA FINAL DEL TRAMO (m)

PEND : PENDIENTE GEOMETRICA (en tanto por uno)PENDS : PENDIENTE GEOMETRICA MAXIMA DISPONIBLE(en tanto por uno)T_SEC : TIPO DE SECCION. CIRCULAR O RECTANGULAR

ANCHO : ANCHURA DE LAS SECC. RECTANGULARES (m)H_ESTR : ALTURA DE SECCION MINIMA NECESARIA (mm)

H_USU : ALTURA DE SECCION QUE EL USUARIO ESTABLECE EN EL DISEÑO (mm)HMXA : ALTURA MAX. DE SECCION AGUAS ARRIBA DEL TRAMO (mm)

A1 : AREA ACUMULADA ZONA VERDE (Ha) C= 0.2A2 : AREA ACUMULADA ZONA RESIDENCIAL (Ha) C= 0.5A3 : AREA ACUMULADA ZONA URBANA (Ha) C= 0.85A4 : AREA ACUMULADA PAVIMENTADA (Ha) C= 0.95A5 : AREA1 USUARIO (Ha) C= 0.7A6 : AREA2 USUARIO (Ha) C= 0.4AT AREA ACUMULADA TOTALC : COEF. ESCORRENTIA MEDIO DE LA CUENCA ACUMULADA AL TRAMO

TC : TIEMPO DE CONCENTRACION EN EL POZO FINAL DEL TRAMO (min)I : INTENSIDAD DE LA LLUVIA DE DISEÑO SEGÚN LA CURVA IDF EMPLEADA

Y PARA UNA DURACION IGUAL AL TC (mm / h)

QFULL : CAUDAL A SECCION LLENA DEL CONDUCTO DISEÑADO (m3/s)Q_D : CAUDAL HIDROLOGICO DE DISEÑO DEL TRAMO (m3/s)VEL : VELOCIDAD DE FLUJO CON EL CALADO NORMAL DEL TRAMO (m/s)

Yn : CALADO NORMAL DEL FLUJO PARA EL CAUDAL DE DISEÑO (m)

Kr : CAUDAL UNITARIO MEDIO DE AGUAS RESIDUALES SEGÚN USOS (L/s/Ha)Q_R : CAUDAL DE AGUAS RESIDUALES DE DISEÑO (L/s)

VEL_R : VELOCIDAD DE RESIDUALES CON EL CALADO NORMAL DEL TRAMO (m/s)

REC_I : RECUBRIMIENTO DE TIERRAS SOBRE LA CLAVE DEL CONDUCTOEN EL POZO INICIO (m)

REC_F : RECUBRIMIENTO DE TIERRAS SOBRE LA CLAVE DEL CONDUCTOEN EL POZO FINAL (m)

FROUDE : Nº DE FROUDE DEL FLUJO EN EL TRAMO.SE PROCURARÁN NUMEROS INFERIORES A 1 (RÉGIMEN LENTO)

ENERG : COTA DE ENERGIA EN EL POZO FINAL DEL TRAMO (m)H = Cota Final + Calado + (Vel^2) / 2g

Cti : COTA DE TERRENO EN POZO INICIO DEL TRAMO (m)Ctf : COTA DE TERRENO EN POZO FINAL DEL TRAMO (m)

CiEnerg : MAXIMO VALOR DE COTA DE INICIO DEL TRAMO, QUE SE RECOMIENDAPARA EVITAR REMANSOS AGUAS ARRIBA (m)

10:11 29/11/20023 / 7


LISTADO DE RESULTADOS DE TRAMOS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ID : 0000001 0000002 0000003 0000004 0000005 0000006 0000007 0000008 0000009 0000010PZFIN : 0000005 0000005 0000005 0000005 0000006 0000015 0000010 0000010 0000011 0000011

LONG : 174.79 96.16 227.47 226.7 90.6 45.7 24.3 41.15 50 33.62n : 0.0150 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015Ci : 13.14 13.67 13.70 13.70 10.60 10.28 13.90 14.20 14.20 12.91Cf : 11.74 10.79 11.88 12.00 10.28 10.14 12.93 13.17 13.45 12.40

PEND : 0.0080 0.0300 0.0080 0.0075 0.0035 0.0030 0.0400 0.0250 0.0150 0.0150PENDS : 0.0070 0.0093 0.0073 0.0073 0.0033 0.0032 0.0101 0.0104 0.0110 0.0083T_SEC : CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRCANCHO : 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00H_ESTR : 468 347 484 501 916 1102 347 347 347 347H_USU : 468 347 484 501 916 1102 347 347 347 347HMXA : 0 0 0 0 501 916 0 0 0 347

A1 : 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000A2 : 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000A3 : 0.7500 0.1700 0.8200 0.8700 2.9600 4.5300 0.1000 0.2300 0.3200 0.3800A4 : 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000A5 : 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000A6 : 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000AT 0.7500 0.1700 0.8200 0.8700 2.9600 4.5300 0.1000 0.2300 0.3200 0.3800C : 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85

TC : 8.2 7.0 8.7 8.8 9.8 10.3 6.3 6.4 6.6 6.8I : 133.8 133.8 133.8 133.8 133.8 133.8 133.8 133.8 133.8 133.8

QFULL : 0.245 0.214 0.268 0.285 0.973 1.475 0.247 0.195 0.151 0.151Q_D : 0.246 0.056 0.269 0.285 0.969 1.487 0.033 0.076 0.105 0.125VEL : 1.63 1.90 1.66 1.65 1.68 1.76 1.82 1.93 1.73 1.79Yn : 0.39 0.12 0.40 0.41 0.75 0.91 0.09 0.15 0.21 0.24

Kr : 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200Q_R : 3.28 0.74 3.59 3.81 11.97 17.75 0.44 1.01 1.40 1.66VEL_R : 0.50 0.53 0.51 0.51 0.50 0.53 0.50 0.54 0.50 0.53

REC_I : 1.632 1.553 1.616 1.599 3.984 4.378 1.553 1.553 1.553 2.747

REC_F : 3.292 4.363 3.136 3.000 4.564 4.378 2.723 2.483 2.203 3.253

FROUDE : 0.80 2.04 0.81 0.79 0.60 0.56 2.36 1.83 1.30 1.22ENERG : 12.26 11.10 12.42 12.55 11.17 11.21 13.18 13.51 13.82 12.80

Cti : 15.24 15.57 15.80 15.80 15.50 15.76 15.80 16.10 16.10 16.00Ctf : 15.50 15.50 15.50 15.50 15.76 15.62 16.00 16.00 16.00 16.00

CiEnerg : 10.28 10.19 12.91

10:11 29/11/20024 / 7


ID :PZFIN :

LONG :n :Ci :Cf :

PEND :PENDS :T_SEC :ANCHO :H_ESTR :H_USU :HMXA :

A1 :A2 :A3 :A4 :A5 :A6 :ATC :

TC :I :

QFULL :Q_D :VEL :Yn :

Kr :Q_R :VEL_R :

REC_I :

REC_F :

FROUDE :ENERG :

Cti :Ctf :

CiEnerg :

11 12 13 14 15 16 17 18 19 200000011 0000012 0000013 0000014 0000015 0000016 0000017 0000018 0000019 00000200000012 0000006 0000012 0000015 0000016 0000026 0000016 0000020 0000020 0000021

15.92 99.18 54.52 74.85 53.47 71.47 93.7 92.1 63.4 32.10.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.01512.31 12.07 14.14 13.51 10.14 9.98 13.25 14.12 13.86 12.8012.18 11.52 13.32 12.39 9.98 9.77 12.13 13.01 12.91 12.48

0.0080 0.0055 0.0150 0.0150 0.0030 0.0030 0.0120 0.0120 0.0150 0.00980.0075 0.0072 0.0111 0.0136 0.0033 0.0033 0.0144 0.0161 0.0168 0.0169CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC CIRC0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00468 645 347 347 1137 1178 347 355 347 455468 645 347 347 1137 1178 347 355 347 455347 468 0 0 1102 1137 0 0 0 355

0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.7500 1.4700 0.3200 0.3500 4.9800 5.5100 0.3800 0.4400 0.2900 0.76700.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.7500 1.4700 0.3200 0.3500 4.9800 5.5100 0.3800 0.4400 0.2900 0.7670

0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85

7.0 8.2 6.6 6.9 10.9 11.7 7.2 7.1 6.7 7.5133.8 133.8 133.8 133.8 131.8 129.7 133.8 133.8 133.8 133.8

0.245 0.480 0.151 0.151 1.603 1.762 0.135 0.144 0.151 0.2510.246 0.481 0.105 0.115 1.620 1.777 0.125 0.145 0.095 0.2521.63 1.68 1.73 1.76 1.80 1.84 1.62 1.66 1.69 1.760.39 0.53 0.21 0.23 0.94 0.98 0.26 0.29 0.20 0.37

1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.2003.28 6.26 1.40 1.53 19.38 21.28 1.66 1.93 1.27 3.360.50 0.51 0.50 0.52 0.54 0.55 0.49 0.51 0.49 0.54

3.224 3.367 1.553 1.553 4.343 4.162 1.553 1.545 1.553 2.419

3.432 3.595 2.413 2.883 4.203 4.142 2.843 2.305 2.413 2.565

0.80 0.70 1.30 1.26 0.56 0.56 1.02 0.93 1.33 0.8812.70 12.19 13.69 12.77 11.09 10.92 12.53 13.44 13.26 13.01

16.00 16.08 16.04 15.41 15.62 15.32 15.15 16.02 15.76 15.6716.08 15.76 16.08 15.62 15.32 15.09 15.32 15.67 15.67 15.50

12.31 12.07 10.20 10.04 12.80

10:11 29/11/20025 / 7


ID :PZFIN :

LONG :n :Ci :Cf :


A1 :A2 :A3 :A4 :A5 :A6 :ATC :

TC :I :


Kr :Q_R :VEL_R :

REC_I :

REC_F :

FROUDE :ENERG :

Cti :Ctf :

CiEnerg :

21 22 23 24 25 26 27 28 29 300000021 0000022 0000023 0000024 0000025 0000026 0000027 0000028 0000029 00000300000023 0000021 0000024 0000026 0000024 0000032 0000028 0000026 0000030 0000028

17 78.8 20.7 29.6 72.2 73.8 62.1 17.3 62.1 170.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.01511.56 13.32 11.43 11.29 13.07 9.68 13.26 10.56 13.26 11.8611.43 11.74 11.29 11.10 11.99 9.50 10.78 10.42 12.02 11.72

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