Avances en la hidráulica de redes de distribución de agua potable - page 43

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A
spectos
hidráulicos
de
la
calidad
del
agua
potable
en
las
redes
de
distribución
donde
T
ij
señala el tiempo promedio de recorrido desde el nodo fuente
j
hasta el nodo
i
; la
sumatoria se toma sobre los nodos
k
vecinos y ubicados aguas arriba del nodo
i
;
(L/V)
ki
expresa
el tiempo de recorrido en el tramo desde el nodo
k
hasta el nodo
i
;
T
kj
es el tiempo promedio
para los nodos
k
;
F
kj
es la fracción de flujo en el nodo
k
proveniente del nodo fuente
j
, y
Q
ki
es el
gasto en el tramo desde el nodo
k
hacia el nodo
i
.
En otras palabras, el tiempo promedio de traslado de una fuente a un nodo es igual al valor
promedio de los tiempos de traslado tomados por los diferentes caminos de la fuente al nodo,
ponderados con el gasto y la contribución de la fuente. Evidentemente para calcular el tiempo
promedio en un nodo se necesitan los tiempos promedio de todos los nodos vecinos desde
cuales ingresa agua al nodo. El cálculo puede realizarse por el siguiente algoritmo iterativo:
1. Se asigna un tiempo promedio cero para el nodo fuente.
2. Se revisan en un ciclo los tramos de la red para buscar tramos con tiempo asignado
solamente en uno de sus dos nodos. Sea el nodo con tiempo asignado
i1
y el otro nodo del
tramo
i2
. Si el sentido del gasto es de
i1
a
i2
, se ejecuta lo siguiente:
2.1. Se revisa cuántos tramos introducen agua al nodo
i2
. Si es uno solo se asigna al nodo
i2
el tiempo de
i1
más el tiempo de traslado en el tramo, en caso contrario se pasa al
punto 2.2.
2.2. Se aplica la ecuación (1.1.10), si se tienen ya asignados los tiempos de traslado en todos
los nodos vecinos ubicados aguas arriba del nodo
i2
.
3. El ciclo 2 se repite mientras haya nodos sin tiempo asignado.
La Figura 1.1.3 muestra un diagrama del modelo de calidad del agua con flujo y concentracio-
nes permanentes.
Figura 1.1.3 Diagrama del modelo de calidad del agua con flujo y concentraciones permanentes.
Datos
Resultados
Modelo de calidad del Agua con Flujo Permanente
Conservativa
No conservativa
Mezcla completa
en los nodos
Gastos y velocidades
en los tramos
Concentraciones
en las fuentes
Constantes cinéticas
(para sustancias
no conservativas)
Tiempo de viaje en un tramo
T V
L
=
C C e
.
f
i
kL
$
=
-
Tiempo de residencia
del agua
(de cada fuente
hasta cada nodo)
Contribuciones de cada
fuente en el consumo
de cada nodo
Concentraciones
en cada nodo
.
.
Q C
Q C
in
out
|
|
=
^
^ h
h
1...,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42 44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,...502