Modelamiento hidráulico y de la calidad del agua en un sistema de suministro de agua potable en una zona rural del cantón Azogues

Actualmente las redes de distribución de agua deben mantener concentraciones de cloro residual mayor a 0.5 mg/L según lo recomendado por García et al. (2020) en tiempo de pandemia por SARS-CoV-2, sin embargo, en zonas rurales la falta de herramientas tecnológicas es un factor limitante al momento de comprender los procesos de distribución de agua y decaimiento de cloro residual, siendo necesario el desarrollo de un modelo hidráulico y de calidad. El objetivo de este trabajo de titulación fue desarrollar un modelo hidráulico y un modelo de la calidad del agua para cloro libre en el sistema de distribución de agua potable operado por la junta de agua potable Bayas, usando el programa Epanet para simular y evaluar el comportamiento hidráulico de la red y la evolución de cloro libre a través del tiempo. El modelo hidráulico se desarrolló a partir de la información catastral recolectada en el año 2018 sumado a las actualizaciones realizadas en el tiempo en el que se realizó este estudio en el software Epanet 2.0, el modelo en cuestión fue calibrado y validado con el fin de obtener valores cercanos a los encontrados en la red de abastecimiento. Del modelo hidráulico resultante se elaboró un modelo de decaimiento de cloro residual en base al cálculo de la constante de reacción del cloro con el agua kb, determinado mediante la prueba “bottle test”, la constante de reacción con la pared del tubo kw ingresada al programa se tomó de una investigación similar realizada en la zona urbana de Azogues. Los resultados del modelo hidráulico resaltaron la existencia de presiones superiores a lo estipulado en la normativa ecuatoriana, además de tramos de tubería de la red con sobredimensionamiento de diámetros. Por otra parte, del modelo de calidad se desprenden valores simulados cercanos a la realidad, además de permitir calcular una concentración óptima de cloro residual en el tanque de distribución, que satisfaga los límites ya mencionados en tiempo de pandemia por SARS-CoV-2. Finalmente, los resultados de este trabajo destacan que los modelos matemáticos reproducen de manera confiable el comportamiento de una red de abastecimiento, además de ser posible implementar un modelo hidráulico y de calidad en una zona rural

Currently, water distribution networks must maintain residual chlorine concentrations greater than 0.5 mg / L as recommended by García et al. (2020) in times of a SARSCoV-2 pandemic. However, in rural areas the lack of technological tools are a limiting factor when understanding the processes of water distribution and residual chlorine decay, making it necessary to develop a hydraulic and quality model. The objective of this investigation was to develop a hydraulic model and a water quality model for free chlorine prediction in the drinking water distribution system operated by the Bayas drinking water administration, Epanet had been used to simulate and evaluate the hydraulic behavior and the evolution of free chlorine over time. The hydraulic model was developed from the information collected in 2018, added to the updates made in the period of time to date in the Epanet 2.0 software, the model in question was calibrated and validated in order to obtain close values to those found in the supply network. From the resulting hydraulic model, a residual chlorine decay model was elaborated based on the calculation of the constant reaction of chlorine with water (kb), determined by the “bottle test”, the reaction constant with the wall of the tube (kw) entered in the program was taken from a similar investigation carried out in the urban area of Azogues. The results of the hydraulic model highlighted the existence of higher pressures than those stipulated in the Ecuadorian regulations, as well as oversized diameters in some sections of the pipe network. On the other hand, the quality model gives off close simulated values to reality. In addition, the calculation of an optimal concentration of residual chlorine in the distribution tank has reached, which satisfies the limits already mentioned in times of a SARS-CoV-2 pandemic. Finally, the results of this work demonstrated that the mathematical models could reproduce the behavior of a water supply network, additionally it is possible to implement a hydraulic and quality model in a rural area

Ingeniero Ambiental

Cuenca