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MODULO 2: INTRODUCCION AL PROGRAMA
INSTRUCTORES: INGS. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDES CARLOS VLADIMIR NAJARRO
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Presentacin del mdulo
En esta unidad te mostraremos el funcionamiento y las caractersticas bsicas del programa EPANET
Por ejemplo, te ensearemos a moverte sobre el entorno grafico del programa y los mens desplegables de uso frecuente
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Presentacin del mdulo
Para aprender lo referente a la creacin, edicin y anlisis de los elementos de una red vamos a ir realizando juntos el ejemplo de una red sencilla, para ello te recomendamos que abras el programa y ejecutes los pasos que te vamos detallando
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Entorno grfico
Este es el entorno grfico de EPANET, familiarzate con esta ventana porque puede que se trate de una de tus futuras herramientas de trabajo
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Entorno grfico
Dentro del entorno grfico del programa encontrars los siguientes elementos:
Barra de mens Barra de herramientas Esquema de la red Visor Barra de estado Editor de propiedades
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Barra de mens
En la barra de mens puedes encontrar la totalidad de opciones del programa, agrupadas segn su funcin
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Barra de mens
Una consideracin importante que te adelantamos es que EPANET solo te permite tener un nico proyecto abierto de forma simultanea, pero si te permite abrir el programa varias veces
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Barra de herramientas
La barra de herramientas es un conjunto de botones de acceso rpido a determinadas opciones, de modo que hacen mas gil el manejo del programa
Barra de Herramientas
Opciones propias de archivo y edicin
Opciones de simulacin y resultado
Opciones de seleccin y creacin de elementos
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Barra de herramientas
Las opciones de la barra de herramientas son equivalentes a las que se pueden encontrar en la barra de mens, te mostramos un ejemplo:
Como en otros programas, si aproximas el cursos sobre algn icono de la barra de herramientas, aparecer en pantalla el nombre del comando correspondiente
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Esquema de la red
El esquema de la red es una representacin grafica en dos dimensiones de los elementos que componen la red
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Esquema de la red
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Esquema de la red
Ms adelante, te mostraremos cmo mejorar el aspecto visual de tu red, de forma que sea ms intuitiva la localizacin de los elementos. No te olvides de que se trata del esquema de trabajo, y por tanto, requiere un esfuerzo extra para elaborarlo
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Visor
El visor es la herramienta que muestra toda la informacin sobre la red
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visor
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Visor
Te adelantamos que en este lugar encontrars toda la informacin referente a los elementos y caractersticas de tu red, as como los resultados una vez que se realice la simulacin
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Visor de datos
Visor de Esquema
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Barra de Estado
La Barra de Estado se encuentra situado en la parte inferior del programa y, aunque a veces pasa desapercibida, te mostraremos que aporta informacin til
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Barra de estado
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Barra de Estado
Esta barra proporciona informacin adicional sobre el modelo de la red
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Estado de la longitud automtica
Unidades de caudal
Estado Simulacin
Nivel de zoom
Coordenadas XY del puntero del ratn
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Editor de Propiedades
El editor de propiedades permite introducir y modificar las caractersticas de los elementos de la red y las opciones de clculo
A continuacin te mostramos las diferentes opciones de que dispones para acceder al editor de propiedades
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Editor de propiedades
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Editor de Propiedades
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Doble clic sobre el elemento
Botn derecho y opcin propiedades
Doble clic sobre el elemento en el visor
Clic sobre el icono de propiedades
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Desarrollo de la primera red
Te acabamos de presentar el entorno grafico del programa, a continuacin te mostraremos los pasos a seguir para crear el primer proyecto Para que sea mas entretenido te proponemos hacer un ejemplo sencillo para ir introduciendo los conceptos que te vamos presentando
Intenta realizar todas las actividades propuestas, as seguro que acabas dominando el programa
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Desarrollo de la primera red
Los pasos a seguir son los siguientes:
1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
Abre EPANET para poder hacer juntos cada uno de los pasos propuestos
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Desarrollo de la primera red
Te va a permitir introducir las principales caracteristicas del proyecto, as como las opciones de calculo y unidades de medida
1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
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Valores por defecto
La ventana la encontrars en el men proyecto, selecciona Valores por Defecto. Se abrir un cuadro de dialogo similar al que te mostramos, esta ventana permite configurar las preferencias de trabajo del usuario
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Valores por defecto
Existen varios campos que se pueden modificar, pero de momento, nicamente vamos a hablar de los que necesitamos definir para el primer ejemplo. En los mdulos siguientes iremos comentando el resto de opciones
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Valores por defecto
Opciones hidrulicas
Ahora te mostraremos las Opciones Hidrulicas. Fijmonos inicialmente en las Unidades de Caudal, comprueba que la unidad es litros por segundo (LPS)
Para activar el campo haz clic sobre la fila correspondiente (bien en unidades de caudal o en las propias unidades)
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Valores por defecto
Opciones hidrulicas
Otro de los campos que se pueden modificar es el referente a la Frmula de Perdidas. Esta hace referencia a la expresin con la que el programa calcular las perdidas de carga o energticas originadas en conducciones
Comprueba que la formula es de D-W (Darcy-Weisbach)
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Valores por defecto
Identificativos ID
Vamos a fijarnos ahora en la pestaa de. Identificativos ID o Etiquetas ID. Las etiquetas de identificacin (ID) se emplean para la numeracin e identificacin automtica de las lneas, los nudos y el resto de elementos de la red
Las variaciones que hagamos en esta pestaa nicamente se aplicarn a los elementos que creemos a partir de ese momento, es decir, no actualizar elementos que ya estn creados
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Valores por defecto
Identificativos ID
En esta pestaa, podemos aadir o cambiar el prefijo ID de un determinado elemento. Por ejemplo, si en el campo Nudos escribimos N, los nudos que creemos a partir de este momento se llamaran N1, N2, N3, etc.
Esta opcin solo te dejar poner etiquetas de hasta 6 caracteres
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Valores por defecto
Identificativos ID
Crear identificativos es de gran utilidad para organizar la informacin de cara a proyectos muy grandes. Adems te recomendamos que el prefijo sea breve, para mayor comodidad
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Valores por defecto
Identificativos ID
El campo Incrementos ID nos permite variar el automatismo para nombrar elementos. Por ejemplo, con un valor de 20, los nudos que crearamos seran N20, N40, N60, N80, permitindonos futuras inserciones de nuevos nudos a medida que la red crezca
Para empezar te recomendamos que utilices un incremento igual a 1
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Valores por defecto
Propiedades
Por ultimo dentro de Valores por Defecto, contamos con la pestaa de Propiedades. Esta pestaa permite definir el valor por defecto que tendrn los elementos que vayamos a crear
Esto puede ahorrar una cantidad ingente de trabajo, ya que permite estandarizar los elementos de EPANET, para evitar tener que hacer despus demasiadas modificaciones repetitivas y de manera individual
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Valores por defecto
Propiedades
Si queremos crear una red en que el dimetro mayoritario para las conducciones sea de 200mm, ahorraremos tiempo si en Valores por Defecto imponemos esta condicin
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Valores por defecto
Propiedades
Una opcin algo diferente es la de Longitud Automtica, que veremos en la siguiente unidad con ms detalle. Esta opcin permite fijar la longitud de la tubera a partir de su trazado en el esquema de la red
Aunque es una herramienta sumamente cmoda, hay que conseguir armonizar las escalas de la red y el plano, tarea no siempre sencilla
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Valores por defecto
Opciones hidrulicas
Como ya hemos visto, la pestaa de Opciones Hidrulicas sirve para definir aspectos relacionados con el fluido de trabajo, como por ejemplo:
Unidades de caudal Formula para el calculo de perdidas Peso especifico y viscosidad relativa
Por defecto el programa trabaja con agua, cuando queramos cambiar de fluido podemos definir su peso especfico y su viscosidad caracterstica
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Opciones hidrulicas
Valores por defecto
En las Opciones Hidrulicas tambin hay una serie de opciones computacionales, como el numero mximo de iteraciones, el criterio en caso de no-convergencia, o la precisin, que tambin son de gran relevancia en el proceso de clculo. En el prximo modulo desarrollaremos estos conceptos
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1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
Desarrollo de la primera red
Vamos a ir introduciendo y conociendo los elementos que van a formar parte de nuestra pequea red
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Los pasos a seguir son los siguientes:
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Creacin de los elementos
Para empezar a crear redes de forma rpida e intuitiva, observa la barra de herramientas del programa. En ella encontrars los siguientes botones, con los que crearemos nuestra primera red:
Aadir Nudo Caudal
Aadir Embalse
Aadir Tubera
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Creacin de los elementos. Embalse
Vamos a introducir inicialmente el embalse. Para ello selecciona el smbolo del embalse y dibjalo en el esquema de la red
No te preocupes si no ves el ID del elemento, ms adelante te ensearemos cmo activarlo
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Creacin de los elementos. Nudos
Para introducir los nudos de consumo debes proceder de forma similar; selecciona la herramienta aadir nudo y colcalos tal como te mostramos a continuacin
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Creacin de los elementos. Tuberas
A la hora de dibujar las tuberas, selecciona la herramienta aadir tubera y dale clic sobre el nudo inicial y final de la conduccin ( observa que el puntero se convierte en una especie de lpiz, ste desaparecer cuando selecciones el nudo final)
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Creacin de los elementos
Este debe ser aproximadamente el aspecto visual de tu red
No te preocupes por su aspecto inicial, es posible reordenar elementos, para ello despus de seleccionar un elemento desplzalo manteniendo pulsado el ratn
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Creacin de los elementos
Para seleccionar elementos ,debes cambiar a la herramienta Seleccionar Objeto
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Los pasos a seguir son los siguientes:
1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
Desarrollo de la primera red
Una vez creados los elementos, debemos introducir sus caractersticas y propiedades: cota, demanda, dimetro, longitud
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Edicin de Propiedades
Para ello, haz doble clic en un nudo y se abrir su ventana de propiedades. Lo mismo puedes hacer con las tuberas, los embalses, y en general, con todos los elementos fsicos de la red
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Edicin de Propiedades
Para modificar las propiedades de un objeto, tambin puedes hacer clic con el botn derecho sobre l y seleccionar la opcin Propiedades. Para modificar, por ejemplo, la cota, no tienes ms que pulsar en el valor numrico e introducir el nuevo valor
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Edicin de Propiedades
Editamos inicialmente las propiedades Demanda base (l/s) s de los nudos de nuestra red. Fijaremos para ello las cotas y la demanda de los mismos. Introduce los siguientes datos:
Nudo Cota (m) Demanda base (l/s)
EMB-1 50 ---
N-1 42 2.9
N-2 37 2.9
N-3 25 0.231
N-4 36 0.231
N-5 28 0.231
N-6 21 2.9
N-7 15 0.12
Te adelantamos que la demanda de cada nudo hace referencia al volumen de agua que ste consume por unidad de tiempo, ms adelante profundizaremos en este trmino
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Edicin de Propiedades
Editemos ahora las propiedades de las tuberas. Para ello, te proponemos que fijes los siguientes valores de dimetros y longitudes:
Tuberia Longitud (m) Diametro (mm)
L-1 350 250
L-2 300 200
L-3 300 200
L-4 300 200
L-5 300 200
L-6 300 200
L-7 300 200
L-8 300 200
L-9 200 150
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Edicin de Propiedades
Recuerda guardar el trabajo para no perder los cambios, por ejemplo, te sugerimos el nombre Ejemplo 1
Te recordamos que ste ser uno de los tantos ejercicios que hagamos, por ello, te interesara crear una carpeta donde ir guardando todos los ficheros
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1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
Desarrollo de la primera red
Nos ayudar a mejorar el aspecto visual de la red, conocer y organizar los datos, aadir etiquetas, aumentar el tamao de la fuente, cambiar de color de fondo
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Los pasos a seguir son los siguientes:
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Opciones del Esquema
El men desplegable Ver contiene las opciones visuales del programa. Aunque en posteriores unidades conoceremos otras con mayor detalle, ahora destacaremos Opciones del Esquema u Opciones
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Opciones del Esquema
Opciones del Esquema permite acceder a un cuadro de dialogo con opciones sobre la visualizacin de la red A continuacin te enseamos cmo cambiar el tamao de la fuente y aadir etiquetas, poco a poco iremos viendo el resto de opciones
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Opciones del Esquema
La opcin de Nudos y Lneas permite modificar el aspecto que tendrn estos elementos en la red, por ejemplo su tamao o su color Proporcional al Valor, establece el tamao en funcin del valor del mismo una vez se simule el proyecto
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Opciones del Esquema
La opcin de Rtulos permite mostrar los rtulos creados, con un fondo transparente u opaco La Escala Mnima hace referencia al nivel de zoom a partir del cual se dejarn de mostrar los rtulos
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Opciones del Esquema
Los rtulos se crean seleccionando el icono desde la paleta de creacin y dando clic en el lugar deseado, una vez escrito el nombre del elemento, pulsando ENTER queda fijado el rtulo
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Opciones del Esquema
La opcin de Etiquetas, es una herramienta muy til, ya que nos permite mostrar u ocultar las etiquetas de identificacin de los elementos, y seleccionar la forma en que queremos que se muestren Ahora vamos a activar la visualizacin de etiquetas en tu red, para ello seleccin las siguientes opciones:
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Opciones del Esquema
El resto de funciones del esquema (Smbolos, Flechas y Fondo), te permiten mostrar los smbolos de los elementos, las flechas en las lneas y el color de fondo del esquema de trabajo
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1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
Desarrollo de la primera red
Una vez creada la red, estamos en disposicin de iniciar la simulacin
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Los pasos a seguir son los siguientes:
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Realizacin de la simulacin
La simulacin nos aproximara la respuesta de la red bajo las caractersticas de funcionamiento que hemos introducido (caudales, cotas, etc.) Para simular hay que seleccionar la opcin de Calcular desde el men Proyecto o pulsar sobre el botn de Calcular (icono con aspecto de rayo)
Si ya tienes la red creada y editada, SIMULA!!
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Realizacin de la simulacin
Si todo es correcto el mensaje que te mostrara EPANET ser el siguiente:
Si EPANET ha encontrado algn problema en la realizacin de los clculos, lo notificara por medio de este mensaje de error:
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Realizacin de la simulacin
Ten en cuenta que el hecho de que EPANET no muestre errores de calculo no significa que la simulacin brinde resultados totalmente fiables. En esto intervienen muchos otros factores, por ejemplo, que los datos hayan sido correctamente introducidos, que las ecuaciones de prdidas sean las adecuadas, etc.
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En el caso de que la simulacin no fuese vlida, vuelve atrs y trata de encontrar dnde te has equivocado, para ello, revisa todos los valores numricos y las opciones de clculo seleccionadas
Una vez corregido, calcula de nuevo hasta que la simulacin tenga xito, entonces estaremos preparados para conocer los primeros resultados
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1. Introduccin de los valores por defecto del proyecto 2. Creacin de los elementos del sistema 3. Edicin de las propiedades de los elementos 4. Edicin del esquema de la red 5. Realizacin de la simulacin 6. Anlisis de resultados
Desarrollo de la primera red
EPANET nos permite visualizar los resultados de un anlisis de diversos modos. Entre los sistemas de visualizacin ofrecidos se encuentran los grficos, las tablas o la presentacin de resultados sobre el esquema
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Los pasos a seguir son los siguientes:
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Anlisis de resultados en el esquema
La primera opcin que nos presenta el programa para conocer los resultados de la simulacin es fijarnos en el Esquema de la Red Los elementos del esquema pueden colorearse segn un cdigo de colores y mostrar el valor de las magnitudes actualmente seleccionadas en el Visor del Esquema
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Anlisis de resultados en el esquema
Al mover el ratn sobre cualquier nudo o lnea se mostrara, dentro de un cuadro de texto, su ID junto al valor de la magnitud seleccionada en el visor del Esquema
En el caso de que esto no ocurra, activa la opcin de Etiquetas Flotantes en el dialogo de Preferencias Generales que existe en la ventana Archivo
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Anlisis de resultados
Informes
A continuacin te enseamos a obtener los informes de resultados de tu red
EPANET permite obtener dos tipos de informes de resultados:
Informes Grficos Informes en Tablas
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Anlisis de resultados
Informes Grficos
En el men Informes, seleccionando Grficos, EPANET ofrece cinco tipos distintos de informes grficos
Curva de Evolucin Perfil Longitudinal Mapa de Isolneas Curva de Distribucin Balance de Caudales
De todos los anteriores, te mostraremos a continuacin como obtener un Perfil Longitudinal y un Mapa de Isolneas
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Anlisis de resultados
Informes Grficos. Perfil longitudinal
Mediante un perfil longitudinal se puede conocer la evolucin de una variable a lo largo de un tramo determinado de red
Con el botn Aadir puedes introducir nudos de un recorrido, pero presta atencin al orden para que no aparezcan incoherencias
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Anlisis de resultados
Informes Grficos. Perfil longitudinal
Trata de hacerlo tu sobre el ejemplo, obtn el perfil longitudinal de presiones del tramo que incluya los nudos EMB-1, N-1, N-2, N-3, N-6 y N-7
El grafico obtenido debe ser similar al que te mostramos:
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Anlisis de resultados
Informes Grficos. Perfil longitudinal
Fjate en la forma del perfil, este tipo de informes permite seleccionar otras magnitudes a representar que darn como resultado grficos totalmente distintos por ejemplo:
Perfil de presiones Perfil de Alturas
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Anlisis de resultados
Informes Grficos. Mapa de Isolneas
Por otro lado, el Mapa de Isolneas dibuja el esquema de la red, dividindolo en zonas de un mismo rango de valor de la magnitud representada Es una opcin de carcter cualitativo, ya que permite identificar problemas generales con relativa facilidad, fjate en el siguiente ejemplo:
Representa automticamente toda la red, por lo cual no se requiere seleccionar elementos
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Anlisis de resultados
Informes Grficos. Mapa de Isolneas
Es posible modificar los rangos de presin representados (prueba construir un mapa y modificar los rangos, para ello haz clic con el botn derecho sobre el mismo grfico)
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Anlisis de resultados
Informes Grficos
En el siguiente modulo conoceremos otros tipos de grficos:
Curvas de Evolucin Curvas de Distribucin Balance de Caudales
En estos tipos de grficos interviene la variable temporal, nosotros hasta el momento no hemos trabajado con ella
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Anlisis de resultados
Informes en Tablas
Con EPANET tambin es posible obtener informes en forma de tabla Las tablas se generan de forma muy similar a un grafico, para ello, hay que seleccionar Tablas del men Informes. En tal caso, se abre un cuadro de dialogo como el siguiente:
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Anlisis de resultados
Informes en Tablas
Primero en la pestaa Tipo, deberemos seleccionar el tipo de elemento que queremos analizar, bien nudos o tuberas de la red
Comprobars que hay opciones no activas, esto es debido a que la simulacin que hemos realizado es esttico (sin evolucin temporal)
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Anlisis de resultados
Informes en Tablas
En la pestaa Columnas, debemos indicar qu magnitud(es) deseamos presentar en la tabla, cada magnitud es funcin de la variable que se esta analizando (nudo o tubera)
Magnitudes a representar para los elementos NUDOS
Magnitudes a representar para los elementos LINEAS
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Anlisis de resultados
Informes en Tablas. Filtros
Por ultimo, la pestaa Filtros permite aplicar criterios de seleccin a los nudos/lneas que se mostrarn en la tabla
Para establecer un filtro: Selecciona la magnitud, la condicin de comparacin y el valor Puedes aadir o borrar condiciones con los botones correspondientes
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Anlisis de resultados
Informes en Tablas. Filtros
Intenta crear una tabla con un filtro que muestre nicamente los nudos cuya presin sea mayor que 10mca
Fjate que si una tabla tiene declarado un filtro, al pie de sta se indican las condiciones impuestas y el nmero de elementos que cumplen esas condiciones
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