Diseño de distritos de medición en redes de distribución de agua mediante un enfoque de estructura centro-periferia

Abstract

El crecimiento urbano de las ciudades constituye un reto permanente en la gestión del servicio de agua potable, que depende del correcto funcionamiento de múltiples elementos dinámicos interconectados. En la práctica, es común que la estructura de las Redes de Agua (RDAs) sea desordenada debido a que son el reflejo de la implementación de soluciones a corto plazo para atender el aumento de la demanda, por lo que se han vuelto complicadas de gestionar. Dada la importancia de asegurar el suministro de agua a los usuarios es menester optimizar el funcionamiento de RDAs cuya complejidad crece sustancialmente con la aceleración de la urbanización. En años recientes, se ha incrementado el uso de técnicas numéricas eficientes para apoyar las labores de control y gestión por parte de las entidades gestoras del servicio de agua. Este avance ha dado lugar al desarrollo de una línea de investigación científica enfocada en la optimización de las RDAs mediante su segmentación física en Distritos de Medición, comúnmente denominados como DMAs por las siglas en inglés de District Metered Areas, los cuales corresponden a subregiones aisladas dentro de la RDA, delimitadas mediante el uso de válvulas y medidores de flujo. La técnica de los DMAs ofrece múltiples ventajas en la gestión de las redes, dentro de las cuales destacan la facilitación en la cuantificación de los caudales de agua que circulan por la red, el incremento en el control de la presión y por ende la reducción de fugas, así como en el monitoreo de la calidad del agua, entre otras. Bajo dichas consideraciones, a lo largo de este documento se profundiza en los fundamentos para desarrollar un nuevo enfoque de diseño de DMAs basado en el enfoque de Estructura Centro Periferia (ECP), y su aplicación en distintas RDAs, teóricas y un caso real.