A direct approach for the near-optimal design of water distribution networks based on power use

Abstract

En los últimos años, las técnicas computacionales iterativas se han considerado los métodos más efectivos para abordar el problema del diseño de sistemas de distribución de agua (WDS) de mínimo costo. Dada su naturaleza estocástica, estos enfoques implican un gran número de simulaciones hidráulicas para obtener resultados adecuados. En este artículo, se presenta una metodología de diseño de WDS basada completamente en principios hidráulicos. Esta metodología, denominada Superficie de Uso Óptimo de Energía (OPUS), se centra tanto en lograr diseños de bajo costo como en disminuir el número de ejecuciones hidráulicas (iteraciones), estableciendo maneras eficientes en que la energía se disipa y el flujo se distribuye a través del sistema. El algoritmo se probó en cuatro redes de referencia bien conocidas, previamente reportadas en la literatura. OPUS demostró que seguir los principios hidráulicos es una opción justa para diseñar WDS, mostrando un gran potencial en otras aplicaciones de modelado matemático de distribución de agua y ofreciendo una alternativa para el extenso proceso de búsqueda realizado por metaheurísticas.