Una aproximación inicial al problema.
Introducción
• Se estima que el 91% del agua suministrada en el sudeste asiático y aproximadamente el 100% en la India, es operada intermitentemente.
• En la ciudad de Al Koura, en el Reino de Jordania, el abastecimiento se produce cada 34 horas, con un tiempo de servicio de 36 horas.
Localidades con abastecimiento de agua intermitente:
• En la Ciudad de La Habana, Cuba, se realizan suministros en horarios que oscilan entre 4 y 12 horas al día, incluso en días alternos.
• En Santiago de Cuba, segunda ciudad más importante de Cuba, una cifra mayor del 68% de los consumidores reciben el agua cada 7 días y más, con un tiempo medio de servicio de 5 horas.
Consecuencias indeseables en los abastecimiento de agua potable:
1. La falta de agua.
2. Recontaminación del agua.
3. Proliferación de mosquitos.
Las causas de estos problemas pueden resumirse en:
1. Sobrepaso de los valores de los parámetros e hipótesis inicialmente asumidos en el diseño.
2. Niveles de pérdidas de agua por fugas que sobrepasan los límites permisibles.
3. Deterioro de las aptitudes técnicas de los elementos que componen la red.
4. Inadecuado sistema de gestión técnica del abastecimiento.
Costo estimado de reparación:
- Un 37% del total se encuentra en mal estado y el costo de su reparación es de 121 millones de CUC.
- En Santiago de Cuba se necesita 60 millones de CUC.
Es la administración de un conjunto de procedimientos orientados a mejorar e incrementar progresivamente, y de forma integral, la calidad del servicio.
Investigadores que han estudiado la modelación de los sistemas de distribución de agua:
López(1996) Vela (1996)
Walski, (2001 y 2003) Eusuff y Lansey (2003)
Maier y otros (2000 y 2003) Kapelan, (2005)
Farmani y otros (2005)
Lansey, (2001 y 2003)
Investigadores que han realizado trabajos vinculados con la simulación de la intermitente:
- Macke y Batterman, (2001)
- Sashikumar y otros, (2003)
- Rajiv y Batís, (2003)
- Ordás (2001)
Objetivo General
Realizar un estudio que permita una aproximación inicial al problema de la simulación, mediante
softwares de análisis, del comportamiento hidráulico de los sistemas urbanos de distribución
de agua con funcionamiento intermitente, basado en la experiencia nacional e internacional recogida
en la literatura.
Objetivos específicos
- Fundamentar la necesidad de profundizar en el estudio de la simulación del abastecimiento
intermitente, a partir de los criterios sobre la simulación que aparecen en las bibliografías
especializadas.
2. Presentar el procedimiento metodológico general para la elaboración de los modelos de
simulación del comportamiento hidráulico de los sistemas de distribución de agua potable, basado
en la experiencia internacional, recogido en la literatura especializada.
3. Exponer los elementos que describen el comportamiento hidráulico de los sistemas de
distribución de agua potable con funcionamiento intermitente, que lo diferencian de aquellos que operan de modo continuo las 24 horas, sobre la base de mediciones recogidas en la literatura y los resultados aportados por un modelo hipotético.
Concepto sobre la simulación Hidráulica:
La simulación de los sistemas de distribución de agua puede entenderse, como el uso de una
representación matemática del sistema real (denominado modelo matemático), con el que se
pretende aumentar su comprensión, hacer predicciones y posiblemente ayudar a controlar
el sistema utilizándose como la base en el cálculo hidráulico para simular los diferentes estados de
carga que se producen en la red de distribución.
Elaboración de los modelos hidráulicos, su aplicación a la intermitencia:
Metodología propuesta por López y Walski reorganizada:
- Recopilación de la información.
- Selección del tipo de modelo.
- Selección del software de análisis.
- Esqueletización de la red.
- Análisis y asignación de consumos.
- Ajuste y calibración del modelo.
Selección del tipo de modelo
1. La aplicación del modelo de simulación.
2. La disponibilidad y confiabilidad de los datos de partida.
3. La cantidad y calidad de mediciones hidráulicas para la
calibración y ajuste del modelo.
Selección del software de análisis
1. Potencialidades de los algoritmos de cálculos implementados.
2. Sistemas operativos sobre el cual debe de ser soportado.
3. Facilidades de uso y prestaciones que permiten.
4. Asistencia técnica a los usuarios.
5. Precio de adquisición.
6. Requisitos de Hardware.
Estudio del comportamiento de la intermitencia en los sistemas de abastecimiento de agua
potable:
- La ciudad de Al Koura se localiza en el sur de Irbid, en el Reino de Jordania.
- Regiones montañosas del río de Jordania.
- Una población de 50 000 personas.
- Las pérdidas de agua de 15% a 55%.
Análisis de las mediciones
a= -0,001, b= 0,03, c= -0,2 y d=0.5~0.9
Simulación de la intermitencia.
Análisis de sensibilidad
Sensibilidad a la carga hidráulica
Sensibilidad a las fugas
Sensibilidad al cambio de diámetro virtual del depósito:
Sensibilidad a la topografía:
Sensibilidad al número de la población:
1. Se realizó una revisión bibliográfica sobre la simulación del funcionamiento hidráulico de los sistemas urbanos de distribución de agua, recopilando los aspectos aplicables a la simulación de la intermitencia.
2. Se presenta un procedimiento metodológico general para la elaboración de los modelos de simulación del comportamiento hidráulico de los sistemas de distribución de agua potable, basado en la experiencia internacional, recogida en la literatura especializada.
3. Se exponen los elementos que describen el comportamiento hidráulico de los sistemas de
distribución de agua potable con funcionamiento intermitente, que lo diferencian de aquellos que
operan de modo continuo, sobre la base de mediciones realizadas se obtuvieron las funciones que describen este fenómeno, permitiendo estudiar el comportamiento hidráulico de la intermitencia.
4. Se realizaron varias simulaciones con el objetivo de analizar la sensibilidad del tiempo de saturación de la red en función de algunos parámetros hidráulicos, para conocer en que medida influyes éstos.
1. Profundizar en el estudio del comportamiento de los sistemas de abastecimiento de agua potable con funcionamiento intermitente.
2. Realizar mediciones de campo en acueductos locales que confirmen los resultados de las mediciones internacionales.
3. Realizar un estudio experimental profundo, basado en un modelo de simulación que permita definir la sensibilidad en más variables.
4. Se propone, para futuras investigaciones, comprobar con un rango más amplio de mdiciones locales la validez de las funciones obtenidas en este Trabajo de Diploma, para la modelación y calibración de los sistemas de abastecimiento intermitentes.
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