Hidráulica de redes con EPANET

Módulo 0: Introducción y Contexto (1 hora)

Contenido Teórico:

• Presentación del curso e instructor.
• Importancia de la modelación hidráulica en la ingeniería sanitaria.
• Introducción a Epanet: ¿Qué es, quién lo desarrolla (EPA) y por qué es el estándar global?
• Aplicaciones prácticas en el sector: diseño, operación, rehabilitación y planeación.
• Concepto de un modelo matemático y su ciclo de vida (creación, calibración, uso).

Módulo 1: Fundamentos de Hidráulica Aplicada a la Modelación (2 horas)

Contenido Teórico-Práctico:

• Repaso de principios clave: Ecuación de Continuidad. Ecuación de la Energía (Bernoulli).
• Pérdidas de carga: Fórmula de Darcy-Weisbach y Hazen-Williams (enfoque práctico en la selección de coeficientes «C»).
• Componentes de una red de abastecimiento: nudos/líneas, depósitos, embalses, bombas, válvulas.
• Tipos de análisis: Análisis en período extendido vs. Análisis en un instante de tiempo.

Módulo 2: Primeros Pasos con el Entorno Epanet (3 horas)

Contenido Práctico (Taller Guiado):

• Descarga, instalación y exploración de la interfaz gráfica.
• Configuración de preferencias y unidades (sistema métrico).
• Barra de herramientas y paneles principales (Mapa, Listas de datos, Resultados).

Taller 1: Creación de una red simple (1 depósito, 4-5 nudos, 4-5 tuberías).

• Dibujar y editar elementos.
• Introducir datos básicos: cotas, demandas, diámetros, longitudes.
• Ejecución de la primera simulación.
• Interpretación de resultados básicos: Cómo leer colores, etiquetas y gráficos de presión y caudal.

Módulo 3: Construcción y Análisis de un Modelo Realista (4 horas)

Contenido Práctico (Taller Guiado):

Taller 2: Modelado de una red anillada.

• Definición de propiedades globales y opciones de cálculo.
• Asignación de demandas patrones de consumo (horarios).
• Inserción y configuración de bombas: definición de curvas de carga vs. caudal.
• Inserción y configuración de válvulas (de control, reductoras de presión, etc.).
• Análisis de resultados avanzados: uso del administrador de resultados, generación de perfiles longitudinales, generación de gráficos de presión y caudal vs. Tiempo, creación de informes personalizados.

Módulo 4: Calibración del Modelo y Análisis de Escenarios (4 horas)

Contenido Teórico-Práctico:

• Teoría: ¿Qué es la calibración y por qué es crucial? Fuentes de error.
• Práctica: Metodología de calibración.
  • Comparación de resultados del modelo con datos de campo (presiones y caudales medidos).
  • Ajuste de parámetros de calibración: rugosidad de tuberías (C-HW) y demandas.

Taller 3: Análisis de Escenarios.

• Uso de la herramienta «Escenarios» para comparar alternativas.
• Simulación de condiciones críticas: hora de máxima demanda, condición de incendio, fallo de una tubería principal o bomba.
• Análisis de la capacidad de la red para expansiones futuras.

Módulo 5: Proyecto Integral y Aplicaciones Avanzadas (4 horas)

Contenido Práctico (Trabajo en Proyecto):

• Proyecto Final: Los participantes trabajarán en un caso realista (ej.: diseño de una extensión de red, rehabilitación de una zona de baja presión).
• Fases del proyecto: interpretación de planos y recopilación de datos, construcción del modelo base, calibración (si aplica) o validación del diseño, análisis de escenarios y optimización, generación de planos de resultados e informes ejecutivos.
• Introducción a la modelación de calidad del agua (trazado de cloro residual).
• Estrategias para modelar redes muy grandes (división en sectores).

Módulo 6: Cierre y Evaluación Final (2 horas)

• Presentación de Proyectos Finales (1 hora): grupos o individuos presentan brevemente su proyecto, metodología y hallazgos.
• Espacio para retroalimentación del instructor y los compañeros.
• Sesión de Resolución de Dudas y Mejores Prácticas: Consejos para evitar errores comunes.
• Recursos para continuar el aprendizaje (foros, bibliografía, complementos).