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Describe el proceso diseño de redes RDAP

Introduce el concepto de diseño optimizado de RDAP basado en técnicas de inteligencia artificial.

Introducie el concepto de calibración de redes existentes

Describe el proceso de las RDAP con lógica difusa y superficies óptimas de presión como extensión natural del criterio de diseño de I Pai Wu al caso de redes cerradas.

Presenta el programa redes, desarrollado para el cálculo, el diseño optimizadoy la calibración de redes de abastecimiento de agua potable.

DISEÑO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN

consiste en determinar los diámetros de cada una de las tuberías que la conforman dados un caudal de consumo en cada uno de los nodos fijado por la demanda de agua potable y una presión mínima en las horas de máximo consumo fijada por una norma local.

Caudales y presiones de diseño

El problema de diseño de RDAP

Modelo de solución

El problema de diseño se ha resuelto tradicionalmente por ensayo y error orientado por la experiencia del diseñador o por reglas dadas por organismos encargados del manejo del agua potable.

El problema consiste en determinar un conjunto de diámetros en forma tal que se minimice una función de costo sujeta a restricciones hidráulicas, comerciales, etc.

Restricciones comerciales

Restricciones hidráulicas

Conservación de la masa en cada nodo

Conservación de la energía en cada circuito

Presión mínima en los nodos de la red

Conjunto discreto de diámetros comerciales

las incógnitas del problema son las presiones o alturas piezométricas en cada uno de los nodos y los diámetros y caudales en cada una de las tuberías de la red.

. Las restricciones hidráulicas de conservación de masa y de conservación de energía pueden manejarse mediante un motor de cálculo hidráulico (como los programas REDES, Epanet o WaterCad).

Estimación de los caudales de consumo

Presiones requeridas en la red de abastecimiento

Diseño tradicional de redes de distribución de agua potable

ALGORITMOS GENÉTICOS (AG) APLICADOS AL DISEÑO DE RDAP

Restricciones hidráulicas en el AG: Cualquier diseño de una RDAP debe cumplir con las condiciones hidráulicas de llevar el caudal demandado a cada uno de los nodos respetando una presión mínima en cada uno de ellos, bajo las condiciones de período de A lfa o m eg a- U n ia n d es H id ráulica a v a n za d a d e redes de distribución 511 diseño (caudal máximo horario para dicho período).

OBJETIVO DEL FUTURO DEL DISEÑO DE LAS RDAP

El diseño de RDAP requiere que el caudal en cada sección de la ciudad sea estimado con un grado de aproximación razonable.

Muchas ciudades tienen planes de desarrollo que establecen diferentes usos de la tierra en las diferentes zonas de la ciudad (industrial, comercial, público y residencial).

La Asociación Americana de Obras de Agua (American Water Works Association, AWWA) recomienda una presión estática normal de 40 a 50 mea (400 a 500 kPa), ya que tal cantidad abastecerá agua en edificios de hasta diez pisos de altura, al tiempo que suministrará el agua para sistemas de aspersores contra incendios en edificios de hasta cuatro o cinco pisos de altura, permitiendo también caudales contra incendios sin el uso de camiones de bomberos.

se encuentran varios tipos de diseño

Diámetros de las tuberías de la red de distribución

Diseño tradicional de la red de distribución

Diseño moderno de redes de distribución

son métodos de optimización combinatoria que se han venido usando ampliamente en los últimos años para resolver el problema de diseño óptimo de RDAP

teniendo en cuenta la escasez de agua en algunas regiones y los criterios ambientales de tratar de minimizar la extracción de agua de las fuentes superficiales y subterráneas, los diseños futuros deberán minimizar las pérdidas técnicas de agua en la distribución.

CALIBRACIÓN DE REDE5 DE DISTRIBUCIÓN En la práctica de la ingeniería hidráulica el diseño de una RDAP nueva es un trabajo relativamente poco frecuente debido a que la gran mayoría de las ciudades ya cuentan con una red.

Las metodologías de inteligencia artificial y los avances computacionales que han ocurrido en las dos últimas décadas han impactado enormemente el diseño de RDAP, hasta tal punto que hoy en día se puede considerar que el diseño optimizado de una red es un problema resuelto.