El análisis de turbidez se puede utilizar como herramienta para predecir eventos de decoloración. Los resultados del análisis se pueden utilizar para diseñar estrategias de descarga con el objetivo de mejorar la calidad del agua en la red y reducir las quejas de los clientes.
Para incluir el análisis de turbidez en una simulación de calidad del agua, active la opción Ejecutar análisis de turbidez en el cuadro de diálogo Opciones de calidad del agua al programar una simulación.
Para obtener más información sobre los parámetros de modelo necesarios para realizar el análisis de turbidez, consulte el tema Parámetros de calidad del agua.
Cuando se realiza un análisis de turbidez, habrá resultados adicionales disponibles:
- Turbidez: turbidez en el nodo.
- Relación de turbidez almacenada: relación entre la cantidad de material de decoloración y la cantidad total de dicho material unido a la pared de esta tubería.
- Turbidez máxima: valor máximo de la turbidez en todos los segmentos de esta tubería al finalizar el ciclo de tiempo de calidad del agua.
Detalles técnicos
El modelo de análisis de turbidez de InfoWorks WS utiliza una adaptación del método para modelar la erosión y la regeneración del material de decoloración en los sistemas de suministro de agua publicado por Furnass et al. (2014).
En Furnass et al. (2014), la cantidad de material de decoloración adherido a la pared de la tubería se representa mediante una función de condición de material φ(θ, t), que es, de facto, una función de distribución de tensión cortante definida como la cantidad relativa de material de decoloración adherido a la pared de la tubería según una tensión cortante determinada, θ.
Este método se ha visto más influido por el proceso de regeneración que por el proceso de erosión; sin embargo, la implementación en InfoWorks WS modela solo el proceso de erosión, ya que la regeneración sucede durante un largo período de tiempo (de meses o años).
En Furnass et al. (2014), es el proceso de regeneración el que requiere la función completa de distribución de tensión cortante, pero es práctico mantener esto como punto de partida.
Con la erosión, somos libres de integrar φ en un rango adecuado de θ. Si el valor más bajo de θ para el que φ es distinto de cero se indica como θC, de facto la resistencia al corte de la capa de corrosión, esto puede reescribirse así:
|
|
|
donde Ψ se puede identificar como la relación de volumen de turbidez almacenada. Si, al menos inicialmente, φ solo toma los valores 0 o 1, y es igual a 1 en todo el rango integral, esto puede reescribirse así:
|
|
|
Por lo tanto, la ecuación de la resistencia al corte de la capa de corrosión frente a la relación de volumen de turbidez almacenada es la siguiente:
|
|
|
Solo se requieren dos parámetros como entrada: θmax, la resistencia máxima al corte, y un valor inicial de θC, la resistencia inicial al corte.
En una modificación del artículo de Furnass et al. (2014), la erosión se denota así:
|
|
donde: θa es la tensión cortante aplicada en la pared en un tiempo t. |
Si esto se integra en θ de θC a θa, obtendremos lo siguiente:
|
|
|
En InfoWorks WS, esto se ha reescrito así:
|
|
|
con el exponente 2 generalizado a n. El parámetro γe (el coeficiente de erosión) tiene unidades de s-1 y, junto con un valor de n (el exponente de erosión), se requiere como entrada.
Furnass et al. (2014) proporcionan una expresión para la tasa de liberación de material de un área de unidad de pared de tubería que, después de la integración en θ, se ha reescrito así:
|
|
|
El coeficiente de liberación λ tiene unidades NTU.m y se requiere como entrada.
Por lo tanto, el cambio en la turbidez ΔT debido a la erosión en un tiempo Δt se obtiene multiplicando por el área de barrido (As) y dividiendo entre el volumen en el que se libera el material (QΔt), o bien así:
|
|
|
Obtenemos:
|
|
|
