Aplicación de técnica de optimización mediante algoritmos genéticos para calibración de modelo Qual2k como una aproximación a la modelación de la calidad del agua de los principales ríos de la zona urbana de Bogotá D. C.

Un modelo de calidad del agua, como el que puede ser elaborado con la herramienta Qual2k, necesita ajustarse mediante un proceso de calibración. En el caso del programa Qual2k, el software incluye un algoritmo genético como herramienta matemática para dicha calibración. Sin embargo, esta herramienta necesita una serie de operaciones que deben ser introducidos por el modelador. En este sentido esta tesis empleó la documentación existente para modelar, tres ríos de Bogotá D.C., con el software Qual2k, buscando elaborar un modelo para estas corrientes, y, realizar recomendaciones generales sobre tres operadores que utiliza el algoritmo genético: a) semilla, b) número de generaciones, y, c) número de poblaciones. Los dos últimos parámetros, resultan importantes porque implican tiempos computacionales asociados. Una combinación que genere muchas corridas, puede no presentar variaciones significativas en el ajuste total del modelo. Por esta razón, una combinación "óptima" podría dar buenas soluciones en tiempos razonables. Este trabajo encontró, que efectivamente hay puntos donde la mejora en la calidad del ajuste no aumenta más de un 5%, en relación a la variación del valor obtenido por la función de error. Por tanto, se obtuvieron valores sobre los tres operadores, los que pueden ser empleados por parte del modelador al momento de emplear esta herramienta para la modelación de la calidad del agua.

A model of water quality model, as it can be produced with the Qual2k program, it requires adjustment through a calibration process . For Qual2k program, the software includes a genetic algorithm as a mathematical tool for such calibration. However, this tool requires a number of operators to be introduced by the modeler . In this sense this thesis use existing documentation to modeling, three rivers of Bogota D.C., with Qual2k software seeking to make a water quality model for this rivers, and it give general recommendations about three operators of the genetic algorithm: a) seed, b ) generations number, and c ) populations number. The last two operators are important because they involve associated computational times . A combination that creates many runs , it may not present significant variations in the total adjustment model. For this reason, an "optimal" combination could give good solutions in reasonable time. This study found that effectively there are points, where the improvement in the quality of the adjustment does not increase more than 5 % in relation to the variation of the value obtained for the error function. Therefore, this thesis got values for the three operators, that it may be modeler when using this tool for water quality modeling.

Magíster en Hidrosistemas

Maestría