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A
spectos
hidráulicos
de
la
calidad
del
agua
potable
en
las
redes
de
distribución
1.3.1 I
ntroducción
La concentración de cualquier sustancia contenida en el agua en una red de distribución está
sujeta a cambios espaciales y temporales debidos a la velocidad del flujo, la reacción con el
agua y con el material de la pared de los tubos, la mezcla del agua en los nodos comunes de
varias tuberías, y otros procesos. El objetivo de un modelo de transporte de contaminantes
en redes de distribución es calcular estos cambios para los diferentes puntos de la red, dada
su concentración en las fuentes. Un modelo de este tipo puede ser extremadamente útil
en el diseño y en la operación de las redes de agua potable, ya que daría la posibilidad de
analizar el posible decaimiento del desinfectante en la red, definir diferentes estrategias
para garantizar la concentración requerida del desinfectante en toda la red, optimizar la
ubicación y la dosis de las unidades de desinfección, analizar el resultado de la mezcla del
agua proveniente de diferentes fuentes en la red, optimizar la ubicación de los puntos de
muestreo de la calidad del agua, y analizar el tiempo de recuperación después de un acci-
dente de contaminación, entre otras importantes aplicaciones.
Para representar correctamente las variaciones de la concentración del contaminante, el
modelo matemático debe tomar en cuenta los procesos básicos que originan estas varia-
ciones. Estos procesos son básicamente tres: a)
convección
, que representa el transporte del
contaminante originado por la velocidad del flujo; b)
difusión
, que representa el movimiento
del material desde puntos de más alta hacia puntos de más baja concentración; y c) la
reac-
ción
del contaminante con el agua, y con las paredes de tuberías y tanques. Como es bien
conocido, el efecto conjunto de la difusión y de la no uniformidad de la velocidad en la
sección transversal del tubo da lugar a un proceso de mezcla más intensa, llamado
disper-
sión
. Varios autores de diferentes países, como Estados Unidos, Inglaterra, Francia, Holanda,
Israel y otros, han propuesto e implementado modelos numéricos para simular el transporte
Modelación numérica de la dispersión
convectiva en redes de distribución
de agua potable
1
1.3
Este capítulo representa una versión revisada del siguiente artículo:
V. G. Tzatchkov, A.A. Aldama, F.I. Arreguín, “Modelación numérica de la advección y
dispersión de solutos en redes de distribución de agua potable”. Ingeniería Hidráulica
en México, vol. XV, No., septiembre-diciembre 2000.
Otro artículo relacionado con este capítulo es el siguiente:
V. G. Tzatchkov, A.A. Aldama, F.I. Arreguín, “Advection-dispersion-reaction modeling
in water distribution networks”, Journal of Water Resources Planning and Manage-
ment, ASCE, Vol. 128, No. 5, Sept. 2002, p.334-342.
