analisis de riesgo nov 2011 escuela

PROYECTOS DE INGENIERIA CIVIL CON APLICACIONES

DEL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA (SIG)

2011-2Titulacin Profesional por

ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

GUILLERMO A. CORDOVA JULCA

[email protected]

ANALISIS DE RIESGO

EN LOS SISTEMAS

DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

ANALISIS DE RIESGO

RIESGO

PREVENCION DETECCION RESPUESTA

AMENAZA= VULNERABILIDAD*

PAPEL DE LAS EMAPAS

CONOCER SUS SISTEMAS

TANTO FISICA COMO

OPERACIONALMENTE




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

Cmara de Reunin

V. Purga

V. Purga

V. Purga

V. Purga

V. de Aire

Cmara Reductora

de Presin

V. de Aire

Captacin

Subterrnea

(Manantial)

Lnea de Conduccin A GRAVEDAD


Lnea de Aduccin A GRAVEDAD

Lnea de Impulsin A PRESION


Reservorio

Red de Distribucin

Cisterna

Red de Distribucin

Captacin Superficial (Ro o Laguna)

Planta de Tratamiento de AguaPTA

Reservorio

Estacin de Bombeo

PARTES

DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

Captacin

Subterrnea

(Pozo)

F

U

E

N

T

E

S

D

E

A

G

U

A

Agua

Superficial

Agua

Subterrnea

Pozos

8. Galeras filtrantes

Manantiales 6. De Ladera

7. De Fondo

9. Excavados

10. Profundos

5. Lagos y Embalses

Ros

Caudalosos

No

Caudalosos

1. Caisson

2. Balsa Cautiva

3. Sin Barraje

4. Con Barraje

Agua de Mar Indirecta

Directa

TIPOS DE FUENTES

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

CAPTACION

Fuente Subterrnea

DE AGUA CRUDA

RESERVORIO

RED DE DISTRIBUCION

CAPTACION

L.C. por gravedad

Lnea de Impulsin

Lnea de Aduccin

L.C. de agua cruda

Pozo Profundo

Estacin de Bombeo

Fuente superficial

PLANTA DE TRATAMIENTO

L.C. de agua tratada

L.C. por bombeo

24

Qb = ----- x Qmd

N

Qmd

Qmd

Qmd

QmdQmd

Qmh

Qmd + Qci

Qmn

Qmd + Qci

Qmn

Qmh

Fuente sub -superficial

CAPTACION

DISTRIBUCIONPRODUCCION

PARAMETROS DE DISEO

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

CONDUCTO FUNCIONASISTEMA

HIDRAULICO

REGIMEN

PERMANENTE TRANSITORIO

TUBERIA

A

GRAVEDAD

LINEA DE

CONDUCCION

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION

PROTECCION

MITIGACION

RED DE

DISTRIBUCION

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION

CRITICIDAD

RESILENCIA

PROTECCION

MITIGACION

A

PRESION

LINEA DE

IMPULSION

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION

PROTECCION

MITIGACION

DISEO DE SISTEMAS DE TUBERIAS

DISEO DE LA LINEA DE CONDUCCION

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

file:///F:/CURSOS UNI_2011/ABASTOS 2011/Clase 4_A CAPTAC_CONDUCC_2011_1.ppt

DISEO DE LA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION

CRITICIDAD

RESILENCIA




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

file:///F:/CURSOS UNI_2011/ABASTOS 2011/Clase 5 ADUCCION_RED DISTRIB_2011_1.ppt

ANALISIS, DISEO Y OPTIMIZACION EN REGIMEN PERMANENTE

a. Determine los caudales en cada tubera y la presin en los nudos para la red mostrada.

b. Variando los dimetros, restringir las presiones en los nudos entre 10 m y 50 m de

columna de agua y las velocidades entre 0.6 y 3.0 m/s. Indicar el valor de Costo de la Red.

c. Aplicar el comando Darwin Designer al item b.

TABLA DE NUDOS

Node LabelElevation

(m)

Demand(l/s)

J 1 185 18

J 2 186 30

J 3 188 18

J 4 190 18

J 5 191 30

J 6 195 18

TABLA DE TUBERIAS

Pipe

LabelLength

(m)

Diameter(mm)

C H&W

P 1 200 150 150

P 2 500 150 150

P 3 700 150 150

P 4 400 150 150

P 5 700 150 150

P 6 500 150 150

P 7 400 150 150

P 8 400 150 150

P- 2

P- 5 P- 6

P- 4

J- 3

J- 5J- 4

P-3 J- 2J- 1

J- 6

P- 8P- 7

P- 1

T-1

EL DIAGRAMA NO

ESTA A ESCALA

TABLA DEL TANQUE

DATOS TANK T-1

BASE ELEVATION (m) 185

MINIMUN ELEVATION (m) 205

INITIAL ELEVATION (m) 210

MAXIMUN ELEVATION (m) 215

TANK DIAMETER (m) 15

TABLA DE COSTOS DE LA TUBERIA

DIAMETRO (mm) S/. /ml

150 200

200 300

250 400

300 500

350 600

400 700

500 800

MODELACION HIDRAULICA CON WaterCAD v8i

RECOMENDACIONES

Parte 2

Parte 1

file:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte II - ING. CARLOS CORDOVA.flvfile:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte I - ING. CARLOS CORDOVA.flv

ANALISIS DE CRITICIDAD Y SEGMENTACION DE LA RED (*)

Con la finalidad de realizar un anlisis de criticidad, WaterCAD identifica los

elementos a ser retirados del servicio.

Las opciones se llevan un nivel de estudio para determinar la importancia de su

segmentacin y de criticidad, entonces se decide por un escenario que se emplear para el

anlisis y establecer las reglas para el uso de las vlvulas en las pestaas de las opciones.

SEGMENTOS QUE REQUIEREN

MAYOR NUMERO DE VALVULAS PARA

SER AISLADO

SECTOR CON MAYOR NUMERO DE

VALVULAS

Taller 9

(*) DISEO Y MODELACION DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA CON WaterCAD v8i

Vidal Valenzuela; Carlos; ICG PT- 43, Lima 2011.

..\Cursos_ UNI_APUNTES\WaterCAD CLASES\WaterCAD v8i TALLER 9 ICG NOV 2011 CRITICIDAD\Taller_9 GACJ.wtg

ANALISIS DE CRITICIDAD Y SEGMENTACION DE LA RED

SECTORES SIN SERVICIO SISTEMA MEJORADO

Taller 9

..\Cursos_ UNI_APUNTES\WaterCAD CLASES\WaterCAD v8i TALLER 9 ICG NOV 2011 CRITICIDAD\Taller_9 GACJ.wtg

ANALISIS DE RESILENCIA DE LA RED (*)

La resilencia de la red es la capacidad de la red para recuperarse ante fallas y condiciones

de operaciones extremas.

El concepto de resilencia permite desarrollar una metodologa para seleccionar las tuberas

en una red existente que deben de ser reemplazadas con el fin de obtener el mayor

incremento de la resilencia de la red e incrementar su confiabilidad.

(*) DISEO DE REDES DE DISTRIBUCION INCLUYENDO EL CONCEPTO DE RESILENCIA

Saldarriaga, Juan; Serna, Manuel, Arbelez, Juliana; XVIII Seminario Nacional de Hidrulica e Hidrologa, Bogot, Mayo del 2008.

SUPERFICIE OPTIMA DE PRESIONES

Este mtodo calcula los dimetros de las tuberas de la red basado en la estimacin previa

de la Lnea de Gradiente Hidrulico en cada nudo de la red, garantizando la solucin de

costo mninimo (A. Tong, Raman & Raman, Deb & Sarkar)

PROGRAMACION POR RESTRICCIONES

Debido a la definicin del diseo de redes de distribucin como un problema de

optimizacin combinatoria, ste puede ser resuelto definiendolo como varias instancias de

un problema de satisfaccin de restricciones. Cada instancia se describe como un conjunto

de variables, un conjunto de posibles valores para cada variable y un conjunto de

restricciones entre las variables.

La solucin es la existencia de una combinacin de valores de las variables que satisfacen

las restricciones.

ALGORITMOS GENETICOS

Mtodo ms usado para resolver el problema de costo mnimo de la red. Se fundamenta en la

bsqueda aleatoria en un espacio de soluciones que encuentra una solucin que minimice

una funcin objetivo, en este caso basado en los costos de la tuberas y las restricciones

hidrulicas. Sin embargo, es posible que con este mtodo no se encuentre un mnimo global.

ANALISIS DE RESILENCIA DE LA RED (*)

DISEO OPTIMO DE LA RED REAL: Sector 35 - Bogot

$ 396,100

1,289 tuberas (39. 4 km),

1,190 nudos

1 tanque

41, 0000 habitantes

ALGORITMOS DE OPTIMIZACION COMBINATORIA (AOC)

Es el resultado de aplicar las tres metodologas anteriores.)

SUPERFICIE DE PRESIONES DE LA

SOLUCION DE COSTO OPTIMO DEL SECTOR

35 - CEVOLUCION ANUAL DEL INDIDE DE

RESILENCIA

max1 entr

ent

PotI

PotIndice de Resilencia: Pot es la potencia por unidad

de peso disipada por la red

file:///F:/SALDARRIAGA/STMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE/REDES/Redes2004.exe

DISEO DE LA LINEA DE IMPULSION

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

file:///F:/CURSOS UNI_2011/ABASTOS 2011/Clase 6 ESTACIONES DE BOMBEO_2011_1.ppt

TRANSITORIOS EN LA LINEA DE CONDUCCION POR

GRAVEDAD Y LINEA DE IMPULSION

ANALISIS

DISEO

OPTIMIZACION




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

file:///F:/CURSOS UNI_2011/GOLPE DE ARIETE 2010_2.ppt

MODELACION DE FENOMENOS TRANSITORIOS

EN TUBERIAS Y REDES HIDRAULICAS

CON Hammer 8 XM

Parte 2

Parte 1

a. Analizar la lnea de impulsin en rgimen estacionario.

b. Analizar en rgimen transitorio cuando la bomba se

detiene.

c. Proteger la lnea de impulsin colocado u tanque

hidroneumtico en el nudo J1.

file:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte II - ING. CARLOS CORDOVA.flvfile:///F:/WaterCAD REDES HIDRAULICAS VIDEO CARLOS CORDOVA/Diseo y Modelacion de Sistemas de Distribucion de Agua Parte I - ING. CARLOS CORDOVA.flvfile:///F:/Cursos_ UNI_APUNTES/Hammer CLASES/Hammer EJEMPLO 1/HAMMER_EJEMPLO 1 PARTE 4.wtg

LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO REG. ESTACIONARIO

LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO CON TANQUE HIDRONEUMATICO DE PROTECCION REG. TRANSITORIO

ANALISIS Y PROTECCION DE UNA RED DE DISTRIBUCIONREG. TRANSITORIO




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

INTRODUCCION

Los transitorios de presiones se crean en las instalaciones hidrulicas

por perturbaciones que sobrevienen de manera programada o imprevista

en uno o varios de sus puntos. En especial, los transitorios rpidos que

pueden dar lugar a efectos indeseables que conviene prever para evitar

sus efectos a veces de proporciones desastrosas.

La evolucin de tales fenmenos se conocen como Golpe de Ariete o

Waterhammer en ingls.




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

SITUACIONES INACEPTABLES EN UN SISTEMA

1. Presiones demasiado altas que conducen a deformaciones

permanentes y rupturas de la tubera y/o de sus componentes, dados

en juntas, asientos y anclajes, goteo de la tubera provocando fugas,

etc.

2. Presiones demasiado bajas que puedan causar colapso de la tubera,

filtraciones hacia el interior, contaminacin del lquido que conducen,

peligro originado por la introduccin de aire,

3. Flujo inverso que puede ocasionar daos a los anclajes de la bomba y

a los motores, vaciado de depsitos y tanques de almacenamiento,

4. Movimiento y vibraciones de la tubera que producen fatiga y fallo de

soportes y conductos y peligro mecnico para equipos y estructuras

adyacentes.

5. Otros .




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

VALVULA CHECK

La vlvula solo permite el flujo en una sola direccin.

La vlvula se cierra automticamente cuando el flujo empiezaa retornar.

CERRADAABIERTA

VAG

PRESENTACION

Probablemente, la situacin de peligro ms comn es

la para incontrolada de un grupo de bombeo debido a

un fallo en la corriente elctrica. Asociado con la la

parada de la bomba se encuentra tambin el

fenmeno conocido como check valve slam o

clapeteo de la vlvula de retencin.

PPOZO SANTA ANA

../../Cursos_ UNI_APUNTES/ABASTECIMIENTO Y ALCANTARILLADO/POZO STA ANA/GOLPE DE ARIETE.avi../../VALVULAS VAG/Animationen/Start.exefile:///F:/CURSOS UNI_VIDEO_FLUJOS/VALVULAS/SWING CHECK VALVE - ABV - HOT - YouTube.flvfile:///F:/Cursos_ UNI_APUNTES/ABASTECIMIENTO Y ALCANTARILLADO/AGUA_SUBTERRANEA/POZO STA ANA/GOLPE DE ARIETE.avi




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

DiaAgastING v1

DISEO ANTIGOLPE DE ARIETE EN SISTEMAS DE TUBERIAS por Ingenious Ware

Grupo FluIng IMM Universidad Politcnica de Valencia




ACTUALIZACIN DE

CONOCIMIENTOS

Grupo FluIng IMM Universidad Politcnica de Valencia

Dyagast v2

DISEO ANTIGOLPE DE ARIETE EN SISTEMAS DE TUBERIAS por Ingenious Ware

analisis de riesgo nov 2011 escuela

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