Es construir una representación matemática del sistema —tuberías, nudos, estanques, bombas y válvulas— y resolver el equilibrio hidráulico de toda la red para conocer la presión en cada punto bajo distintos escenarios. Se necesita cuando la red es mallada, cuando hay diferencias de cota relevantes, cuando existen bombas o estanques intermedios, o cuando hay que verificar el incendio.
El problema con calcular "por tramos"
En una red ramificada simple el caudal de cada tramo se conoce de antemano. Pero en cuanto hay circuitos cerrados, el agua se reparte entre los caminos según las pérdidas de carga de cada uno, y esas pérdidas dependen del caudal: el problema se vuelve un sistema de ecuaciones no lineales acopladas que no se resuelve a mano de forma razonable.
Los cuatro escenarios que hay que verificar
Demanda máxima horaria
La hora de mayor consumo del año. Es el escenario crítico por presión baja: si la red cumple aquí, cumple casi siempre.
Demanda mínima nocturna
De madrugada el consumo cae y las presiones suben. Causa habitual de fugas y roturas repetidas en las zonas bajas.
Incendio
Un grifo demandando su caudal de diseño mientras el resto opera normal. Suele definir el diámetro mínimo de las matrices.
Tramos fuera de servicio
Verifica que la red mallada efectivamente entregue redundancia y no deje sectores sin servicio.
Por qué el diámetro "por costumbre" sale caro
Sobredimensionar significa pagar tubería de más en toda la red y tener velocidades tan bajas que favorecen la sedimentación. Subdimensionar significa presiones insuficientes en los puntos altos justo en la hora de mayor consumo, y corregirlo después implica romper calles ya pavimentadas.
El dato que más veces falta: la cota
Cada nudo necesita su cota, porque la presión disponible es esencialmente la diferencia de altura respecto del estanque menos las pérdidas. Un error de un metro en la cota es un error de un metro de columna de agua, y en el punto más desfavorable eso puede ser la diferencia entre cumplir y no cumplir. Por eso el levantamiento previo con dron no es un lujo.
También sirve para redes existentes
Cuando una red da problemas de presión, se modela tal como está construida, se calibra con mediciones en terreno y se identifica la causa real: un diámetro insuficiente, una válvula parcialmente cerrada hace años o una demanda que creció por sobre lo previsto. Diagnosticar con modelo evita cambiar tubería que no era el problema.
¿Tienes una red que diseñar o una que da problemas? Revisa el servicio de modelación de redes o escríbenos.