Modelación de redes de agua potable con enfoques determinísticos y estocásticos

Español; castellano. Uno de los parámetros más difíciles de estimar al modelar las redes de distribución de agua potable es el consumo doméstico. Se ha demostrado que éste sigue un proceso estocástico y que es posible caracterizarlo a través de pulsos rectangulares con cierta intensidad, duración y apego a una frecuencia de arribo; todo ello a través de esquemas estocásticos, como el Modelo de Pulsos Rectangulares de Neyman-Scott (Neyman-Scott Rectangular Pulses Model, NSRPM; Neyman y Scott, 1958). El esquema NSRPM se basa en la solución de un problema de optimización no lineal, que involucra momentos teóricos que representan las series sintéticas (equiprobables) y los momentos observados (mediciones de campo), que establece estadísticamente la serie medida. Se han publicado la metodología y validación inicial del proceso aplicado al consumo doméstico; sin embargo, no se ha llevado a cabo su validación en una red de distribución real y su comparación con los métodos tradicionales. En el presente artículo se comparan los resultados obtenidos, empleando simulaciones de series sintéticas con carácter estocástico, producto del esquema NSRPM aplicado a la determinación de presiones, caudales y fugas; con los obtenidos con el método tradicional que utiliza la Curva de Variación Horaria de la Demanda, y con mediciones de presión y caudal hechas en el sector Humaya, en Culiacán, Sinaloa, México.

Inglés. Home water consumption is one of the most difficult parameters to estimate while modeling drinking water distribution networks. It has been shown that this parameter follows a stochastic process, and that it is possible to characterize it with rectangular pulses-having a certain intensity, duration, and adherence to an arrival frequency-using stochastic models, such as the Neyman-Scott Rectangular Pulses Model (NSRPM). This model is based on the solution of a nonlinear optimization problem involving theoretical moments that represent the synthetic (equiprobable) series, and observed moments (in-field measurements) that statistically establish the measured series. The methodology and the initial validation of the process applied to home consumption have been published; however its validation in an actual distribution network has not been made, nor has it been compared with conventional methods. This paper compares the results obtained by using simulations of synthetic series which are stochastic in nature, product of the NSRPM model applied to the determination of pressures, flows, and leaks, with those obtained with the traditional method that uses demand time-variation curves and with pressure and flow measurements made in the Humaya sector, in Culiacán, Sinaloa, Mexico.