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A
vances
en
la
hidráulica
de
redes
de
distribución
de
agua
potable
Flujo no permanente en redes de distribución
de agua generado por demanda estocástica
1
3.5
Este capítulo representa una traducción al español de siguiente artículo publicado:
Tzatchkov, V., Alcocer, V., Buchberger, S., “Stochastic demand generated unsteady flow
in water distribution networks”, Proceedings of the 8th Annual Water Distribution
System Analysis Symposium, University of Cincinnati, USA, August 27-30, 2006, p.
1-12.
3.5.1 I
ntroducción
Cualquier modelo de redes de distribución de agua incluye, de alguna manera, un modelo
de caudal y de presión para las tuberías de la red y un modelo de demanda en los nodos de
la red.
La gran mayoría de los modelos conocidos de redes de distribución, como EPANET
y otros, son los modelos de período extendido que asumen flujo permanente en las tuberías
de red durante un cierto intervalo de simulación (por lo general una hora) y una demanda
de agua constante durante el mismo intervalo.
El
flujo en redes de distribución de agua es
intrinsicamente no permanente, sin embargo.
Los usuarios de agua conectados a las tube-
rías de la red usan dispositivos de una manera estocástica, haciendo que el flujo se haga no
permanente en las tuberías de red. El modelo del Pulsos Rectangulares de Poisson (PRP) de
la demanda de agua ha sido desarrollado en los últimos años con el fin de simular de forma
realista la demanda de agua estocástica (Buchberger y Wu 2005, Buchberger
et al
. 2003
a
) a
diferentes niveles, tales como en las casas individuales (punto de uso) y en una tubería con
extremo cerrado que suministra un número de hogares (punto de no retorno).
El modelo
PRP se ha aplicado en modelos de período extendido (Nilsson 2005, Li 2006) con diferentes
intervalos de tiempo, incluyendro intervalo de un segundo (Tzatchkov et. Al. 2001, Buch-
berger
et al
. 2003b) correspondiente (presumiblemente) al flujo instantáneo en las tuberías.
La aplicación más simple de este tipo es obtener la variación del caudal en una tubería que
suministra un grupo de casas.
La forma en que se lleva a cabo hasta el momento es de
generar pulsos de demanda (mediante simulación Monte Carlo) en las casas, y simplemente
superponerlos. Lo que de hecho se asume en este tipo de aplicaciones es que las variaciones
de flujo, en cualquier punto de las tuberías, se transmiten de forma instantánea a lo largo
de ellas.
Esto es una consecuencia de la combinación de un modelo dinámico (PRP) para la
demanda de agua, y un modelo de estado estacionario para el flujo en las tuberías. Guercio
et al
.
(2001) y Alvisi
et al
.
(2003) han tratado el problema inverso con el fin de estimar los
parámetros del modelo PRP para la demanda de agua en los hogares.
Lo que se hace en su
trabajo es un registro de la variación del caudal en una tubería de suministro de un grupo
de casas, y para estimar los parámetros de los pulsos de consumo suponen implícitamente
que la variación medida se obtiene mediante una simple superposición de los pulsos de
consumo.
