317
M
odelación
del
suministro
intermitente
de
agua
potable
de residencia se deben a dos causas: subutilización y mezcla pobre. Además, un inadecuado
mantenimiento puede proporcionar un camino a la introducción de contaminantes en el
tanque.
4.2.3 M
odelo
de
calidad
del
agua
El modelo de calidad del agua en redes de agua potable se compone de dos submodelos: uno
hidráulico, que calcula los gastos y las velocidades del flujo en las tuberías de la red, y otro
fisicoquímico (submodelo de calidad del agua propiamente), que calcula la concentración de
la sustancia modelada en los puntos de la red, usando los resultados del modelo hidráulico.
En el presente estudio se utilizó el programa EPANET (Rossman, 2002) que integra ambos
submodelos. Dicho modelo calcula las cargas en los nodos y caudales en los tramos para un
conjunto fijo de niveles de tanques, y demandas de agua, y la concentración de la sustancia
modelada, a lo largo de una sucesión de instantes temporales.
El submodelo de calidad del agua de EPANET utiliza el método Langrangiano aproximando
el transporte de la sustancia modelada a volúmenes discretos de agua que se mueven a lo
largo de las tuberías y se mezclan en los nodos en intervalos de tiempo de longitud fija.
En términos generales la modelación de la calidad del agua está basada en tres principios:
• Conservación de la masa dentro de las tuberías y en los nodos;
• Mezcla completa e instantánea del agua que entra en los nodos (uniones de tuberías)
• Reacciones cinéticas apropiadas para el decaimiento de la sustancia a medida que se
traslada a través de las tuberías y depósitos.
El transporte que considera EPANET es el advectivo con reacción, el cual puede ser repre-
sentado, dentro de una tubería, mediante la siguiente ecuación:
t
C u x
C k C
i
i
i
i
2
2
2
2
=- +
^ h
donde
C
i
es la concentración de la tubería
i
, en función de una distancia
x
y
del tiempo
t
,
(mg/L);
u
i
es la velocidad de la tubería
i
, (m/s); y
k(C
i
)
es la función del decaimiento (veloci-
dad de reacción), (h
-1
).
La ecuación muestra que la velocidad a la cual la concentración de la sustancia cambia den-
tro de una sección de tubería, se iguala a la diferencia de masa del caudal que entra y sale de
la sección, más la tasa de reacción dentro de la sección.
Sitio de aplicación
La Figura 4.2.1 muestra una red de distribución pequeña localizada en la ciudad de Guada-
lajara, México modelada en EPANET por un periodo de 7 días (168 horas) con suministro
