Voucher Curso Diseño Hidráulico

📚 MÓDULO 1: FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE HIDRÁULICA

1.1 Principios Básicos de Hidráulica

Propiedades de los fluidos (densidad, viscosidad, presión)

Ecuación de continuidad y conservación de masa

Ecuación de Bernoulli y línea de energía

Teorema de Torricelli

Número de Reynolds y tipos de flujo

Ecuaciones Fundamentales:
• Continuidad: Q = A × V
• Bernoulli: P/γ + V²/2g + Z = constante
• Reynolds: Re = ρVD/μ

1.2 Pérdidas de Carga

Pérdidas por fricción (Ecuación de Darcy-Weisbach)

Factor de fricción (Diagrama de Moody)

Fórmula de Hazen-Williams

Fórmula de Manning

Pérdidas menores o localizadas (accesorios, válvulas, codos)

Coeficientes K para accesorios

Fórmulas de Pérdidas:
• Darcy-Weisbach: hf = f(L/D)(V²/2g)
• Hazen-Williams: V = 0.849 C R^0.63 S^0.54
• Pérdidas menores: hm = K(V²/2g)

🔧 MÓDULO 2: DISEÑO DE REDES DE AGUA POTABLE

2.1 Normativa y Criterios de Diseño

Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE OS.050)

Normas peruanas para diseño de redes

Periodo de diseño y población futura

Dotación de agua por habitante

Coeficientes de variación (K1, K2)

Presiones mínimas y máximas permitidas

Velocidades admisibles en tuberías

2.2 Cálculo de Demandas

Cálculo de población de diseño

Métodos de proyección poblacional (aritmético, geométrico, exponencial)

Determinación del caudal promedio (Qp)

Caudal máximo diario (Qmd = K1 × Qp)

Caudal máximo horario (Qmh = K2 × Qp)

Distribución de caudales en nodos

Método de áreas y longitudes

2.3 Diseño de Tuberías

Selección de diámetros comerciales

Materiales de tuberías (PVC, HDPE, Fierro Fundido)

Clases de tuberías según presión

Cálculo de diámetros por velocidad y pérdida de carga

Diseño de redes abiertas o ramificadas

Diseño de redes cerradas o malladas

Profundidad de instalación de tuberías

📊 MÓDULO 3: EXCEL - MEMORIA DE CÁLCULO

3.1 Hoja de Cálculo para Diseño Hidráulico

Estructura de la planilla de cálculo

Tabla de datos de entrada (población, dotación, coeficientes)

Cálculo automático de caudales de diseño

Tabla de distribución de caudales por nodo

Base de datos de tuberías comerciales

Fórmulas de Hazen-Williams implementadas

Cálculo de pérdidas de carga por tramo

Verificación de presiones y velocidades

Tablas de resumen y verificación normativa

3.2 Funciones Avanzadas de Excel

Uso de BUSCARV para diámetros y propiedades

Formato condicional para alertas (presiones, velocidades)

Validación de datos

Gráficos de perfiles hidráulicos

Macros básicas para automatización

Protección de celdas y hojas

3.3 Plantilla Completa de Diseño

Hoja 1: Datos generales del proyecto

Hoja 2: Cálculo de población y demandas

Hoja 3: Diseño de red de distribución

Hoja 4: Verificación hidráulica

Hoja 5: Metrados

Formato de presentación profesional

💻 MÓDULO 4: WATERCAD v10/2024 - MODELAMIENTO

4.1 Introducción a WATERCAD

Interface y entorno de trabajo

Barra de herramientas y menús principales

Configuración inicial del proyecto

Sistemas de unidades

Importación de archivos CAD (DWG, DXF)

Georreferenciación con imágenes y mapas

Configuración de opciones de cálculo

4.2 Elementos de la Red

Junctions (nodos de consumo): propiedades y demandas

Pipes (tuberías): material, diámetro, longitud, rugosidad

Reservoirs (reservorios): nivel fijo, caudal

Tanks (tanques): niveles, volumen, curvas de almacenamiento

Pumps (bombas): curvas características, eficiencia

Valves (válvulas): PRV, PSV, FCV, TCV, PBV

Hydrants (hidrantes): demandas de incendio

4.3 Construcción del Modelo

Dibujo de la red desde cero

Ingreso de datos topográficos (elevaciones)

Asignación de materiales y diámetros

Definición de patrones de demanda (horarios, diarios)

Asignación de demandas base por nodo

Configuración de fuentes de agua (reservorios, tanques)

Zonificación de presiones

4.4 Configuración de Cálculo

Método de Hazen-Williams vs Darcy-Weisbach

Configuración de precisión de cálculo

Opciones de simulación hidráulica

Configuración de calidad del agua (opcional)

⚡ MÓDULO 5: ANÁLISIS ESTÁTICO (STEADY STATE)

5.1 Conceptos de Análisis Estático

Diferencia entre análisis estático y dinámico

Condiciones de equilibrio en la red

Escenarios de análisis (hora pico, promedio, mínimo)

Factores de demanda

5.2 Ejecución del Análisis

Verificación de conectividad del modelo

Corrida de simulación hidráulica

Interpretación de mensajes de error

Solución de problemas comunes (presiones negativas, no convergencia)

5.3 Resultados y Análisis

FlexTables: tablas personalizadas de resultados

Presiones en nodos (mínima, máxima, promedio)

Velocidades en tuberías

Caudales y direcciones de flujo

Pérdidas de carga por tramo

Gradientes hidráulicos (HGL) y líneas de energía (EGL)

Identificación de tuberías críticas

5.4 Visualización de Resultados

Color Coding: mapas de colores por presión, velocidad, caudal

Anotaciones y etiquetas en el modelo

Perfiles hidráulicos de tuberías

Gráficos de contorno

Leyendas personalizadas

5.5 Verificación Normativa

Verificación de presiones mínimas (10 mca) y máximas (60 mca)

Verificación de velocidades (máx 3 m/s)

Identificación de zonas deficitarias

Propuestas de mejora (refuerzo de tuberías, válvulas reductoras)

🔄 MÓDULO 6: ANÁLISIS DINÁMICO (EXTENDED PERIOD SIMULATION - EPS)

6.1 Fundamentos del Análisis Dinámico

Concepto de periodo extendido

Variación de demandas en el tiempo

Operación de tanques y reservorios

Duración de simulación (24h, 48h, 72h)

6.2 Tanques de Almacenamiento

Geometría de tanques (cilíndricos, rectangulares, irregulares)

Niveles inicial, mínimo, máximo

Curvas volumen-elevación

Análisis de llenado y vaciado

Tiempo de residencia del agua

Dimensionamiento de tanques

🎯 MÓDULO 7: TÉCNICAS AVANZADAS DE MODELAMIENTO

7.1 Calibración del Modelo

Conceptos de calibración hidráulica

Datos de campo necesarios (presiones, caudales)

Ajuste de rugosidades (factor C de Hazen-Williams)

Validación del modelo

Herramientas de calibración automática

Análisis de sensibilidad

7.2 Integración y Reportes

Exportación de resultados a Excel

Generación de planos en AutoCAD

Elaboración de planos de conexiones domiciliarias en WATERCAD para exportar a AutoCAD

Planos de modelamiento hidráulico en WATERCAD para exportar a AutoCAD

Plano de redes de tuberías en WATERCAD para exportar a AutoCAD

Informes técnicos profesionales

Presentación de proyectos

🎁 MÓDULO 8: MATERIAL ADICIONAL Y CASOS PRÁCTICOS

8.1 Casos Prácticos Completos

Caso 1: Diseño de red rural completo

Caso 2: Diseño de red urbana completa

Caso 3: Ampliación de sistema existente

Caso 4: Optimización de costos operativos

Caso 5: Sistema con bombeo y tanques

8.2 Plantillas y Material Descargable

Plantilla Excel de diseño hidráulico completa

Archivos de ejemplo WATERCAD

Se entregarán archivos editables de plantilla de WATERCAD

Formatos de informes técnicos

Guías rápidas de referencia

Videos tutoriales complementarios

🎓 CURSO COMPLETO

DISEÑO Y MODELAMIENTO HIDRÁULICO

🎯 INCLUYE: