Resumen:
|
[ES] El presente trabajo tiene como objetivo la elaboración del modelo matemático de la red
de distribución de agua potable del cantón Sucúa, el cual permitirá realizar un
diagnóstico del estado actual del sistema, ...[+]
[ES] El presente trabajo tiene como objetivo la elaboración del modelo matemático de la red
de distribución de agua potable del cantón Sucúa, el cual permitirá realizar un
diagnóstico del estado actual del sistema, identificar los principales problemas de la
red y posteriormente realizar propuestas de mejoras. Además, se evaluará el
comportamiento que tuvo el sistema de Sucúa con la unificación del sistema de Santa
Marianita, la cual se realizó en mayo del 2016.
Para realizar el modelo matemático se dispone de información proporcionada por la
empresa municipal EPMAPA-S, la cual fue entregada en formato digital. El software
que se ha utilizado para la simulación hidráulica es Epanet 2.0.
El modelo matemático ha sido creado basándose en los datos y registros de diciembre
de 2014, debido a que, para esa fecha existen datos de caudal inyectado al sistema
(macromedición). Con los volúmenes inyectados y facturados se ha calculado el
balance hídrico técnico de la red y se ha estimado el rendimiento volumétrico global
del sistema (48.1 %), el cual le corresponde una calificación de “Inaceptable”.
La esqueletización de la red se ha realizado con el plano base de redes del cantón. Para
la asignación de cotas en los nodos se ha utilizado las curvas de nivel de la zona y para
la asignación de demandas en los nodos se empleó los consumos mensuales registrado
por los micromedidores. La calibración del modelo matemático ha sido realizada en
dos fases; la fase I propuso un ajuste diario, mediante la estimación de un valor del
coeficiente global de los emisores y la fase II formula el ajuste horario, mediante el
ajuste del patrón de variación temporal de la demanda.
El principal problema que presenta el sistema es el elevado porcentaje de fugas, el cual
está asociado a las sobrepresiones de la red, estas presiones superan los límites
permisibles por la normativa nacional. Es por ello, como propuesta de mejora se ha
planteado realizar la gestión de las presiones mediante la instalación de válvulas reductoras de presión, con esto se ha logrado reducir el valor de la presión media de
43.2 mca a 23.1 mca, esta disminución provoca un descenso del volumen de agua
fugada, lo cual representa un ahorro económico para la empresa. La sectorización
actual es deficiente, por lo que se ha propuesto una nueva sectorización, en la que se
ha procurado respetar el trazado actual y dar uso a los accesorios existentes (que
estuvieran en buen estado), esto con el afán de no encarecer el presupuesto para su
implementación. Además, se ha incluido en la sectorización tres nuevos sectores: barrio
Progreso, barrio la Cruz y urbanización Pazan-Medina. Luego de las mejoras
propuestas en la red, el rendimiento global del sistema alcanza un valor de 54.9 %,
pasando a una calificación de “Mala”.
Una vez concluido el presente trabajo, se ha logrado elaborar el modelo matemático de
la red de distribución de agua potable del cantón Sucúa, el cual ha permitido realizar el
diagnóstico del estado actual del sistema, identificar los principales problemas de la
red y posteriormente realizar propuestas de mejoras, las cuales son factibles, necesarias
y rentables para la empresa pública EPMAPA-S. Concerniente a la unificación de los
dos sistemas, se puede concluir que la unión no representa un beneficio para el sistema
de Sucúa, ya que solo acrecentó el gran problema de fugas que tiene la red por el
aumento de las presiones en la zona de unión.
[-]
[EN] The objective of this work is to develop a mathematical model of the drinking water
distribution network in the canton of Sucúa, which will allow a diagnosis of the current
state of the system, identify the main ...[+]
[EN] The objective of this work is to develop a mathematical model of the drinking water
distribution network in the canton of Sucúa, which will allow a diagnosis of the current
state of the system, identify the main problems of the network and subsequently make
proposals for improvements. In addition, the behavior of the Sucúa system will be
evaluated with the unification of the Santa Marianita system, which took place in May
2016.
To make the mathematical model, information provided by the municipal company
EPMAPA-S is available, which was delivered in digital format. The software used for
the hydraulic simulation is Epanet 2.0.
The mathematical model has been created based on the data and records from
December 2014, because, by that date there is data of flow injected into the system
(macro-measurement). With the volumes injected and invoiced, the technical water
balance of the network has been calculated and the global volumetric yield of the
system has been estimated (48.1 %), which corresponds to a qualification of
"Unacceptable".
The skeletonisation of the network has been carried out with the base plan of the
canton's networks. For the assignment of the node levels, the area's contour lines have
been used and the assignment of the node demands, the monthly consumption recorded
by the micro-meters has been used. The calibration of the mathematical model has been
carried out in two phases; phase I proposed a daily adjustment, by estimating a value
of the global coefficient of the emitters and phase II formulates the hourly adjustment,
by adjusting the pattern of temporal variation of the demand.
The main problem presented by the system is the high percentage of leaks, which is
associated with network overpressures, these pressures exceed the limits permitted by
national regulations. For this reason, as a proposal for improvement, pressure management has been proposed by installing pressure reduction valves, this has
reduced the average pressure from 43.2 mca to 23.1 mca, which causes a decrease in
the volume of water leaked, which represents an economic saving for the company.
The current sectorisation is deficient, so a new sectorisation has been proposed, in
which an attempt has been made to respect the current route and to make use of the
existing accessories (which would be in good condition), this in an effort not to increase
the budget for its implementation. In addition, three new sectors have been included in
the sectorization: Progreso neighborhood, La Cruz neighborhood and Pazan-Medina
urbanization. After the proposed improvements in the network, the overall performance
of the system reached a value of 54.9 %, going on to a rating of "Bad".
Once the present work was concluded, the mathematical model of the drinking water
distribution network of the Sucúa canton was developed. This model has made it
possible to diagnose the current state of the system, identify the main problems of the
network and subsequently make proposals for improvements, which are feasible,
necessary and profitable for the public company EPMAPA-S. Concerning the
unification of the two systems, it can be concluded that the union does not represent a
benefit for the Sucúa system, since it only increased the great problem of leaks that the
network has due to the increase of the pressures in the union zone.
[-]
[CA] El present treball té com a objectiu l'elaboració del model matemàtic de la xarxa de
distribució d'aigua potable del cantó Sucúa, el qual permetrà realitzar un diagnòstic de
l'estat actual del sistema, identificar ...[+]
[CA] El present treball té com a objectiu l'elaboració del model matemàtic de la xarxa de
distribució d'aigua potable del cantó Sucúa, el qual permetrà realitzar un diagnòstic de
l'estat actual del sistema, identificar els principals problemes de la xarxa i posteriorment
realitzar propostes de millores. A més, s'avaluarà el comportament que va tindre el
sistema de Sucúa amb la unificació del sistema de Santa Marianita, la qual es va
realitzar al maig del 2016.
Per a realitzar el model matemàtic es disposa d'informació proporcionada per l'empresa
municipal EPMAPA-S, la qual va ser entregada en format digital. El programari que
s'ha utilitzat per a la simulació hidràulica és Epanet 2.0.
El model matemàtic ha sigut creat sobre la base de les dades i registres de desembre de
2014, pel fet que, per a aqueixa data existeix dades de cabal injectat al sistema
(macromedición). Amb els volums injectats i facturats s'ha calculat el balanç hídric
tècnic de la xarxa i s'ha estimat el rendiment volumètric global del sistema (48.1%), el
qual li correspon una qualificació de “Inacceptable”.
L'esqueletización de la xarxa s'ha realitzat amb el pla base de xarxes del cantó. Per a
l'assignació de cotes en els nodes s'ha utilitzat les corbes de nivell de la zona i
l'assignació de demandes en els nodes es va emprar els consums mensuals registrat pels
micromedidores. El calibratge del model matemàtic ha sigut realitzada en dues fases;
la fase I va proposar un ajust diari, mitjançant l'estimació d'un valor del coeficient
global dels emissors i la fase II formula l'ajust horari, mitjançant l'ajust del patró de
variació temporal de la demanda.
El principal problema que presenta el sistema és l'elevat percentatge de fugides, el qual
està associat a les sobrepressions de la xarxa, aquestes pressions superen els límits
permissibles per la normativa nacional. És per això, com a proposta de millora s'ha
plantejat realitzar la gestió de les pressions mitjançant la instal·lació de vàlvules reductores de pressió, amb això s'ha aconseguit reduir el valor de la pressió mitjana de
43.2 mca a 23.1 mca, aquesta disminució provoca un descens del volum d'aigua
escapolida, la qual cosa representa un estalvi econòmic per a l'empresa. La sectorització
actual és deficient, per la qual cosa s'ha proposat una nova sectorització, en la qual s'ha
procurat respectar el traçat actual i donar ús als accessoris existents (que estigueren en
bon estat), això amb l'afany de no encarir el pressupost per a la seua implementació. A
més, s'ha inclòs en la sectorització tres nous sectors: barri Progrés, barri la Creu i
urbanització Pazan-Medina. Després de les millores proposades en la xarxa, el
rendiment global del sistema aconsegueix un valor de 54.9%, passant a una qualificació
de “Dolenta”.
Una vegada conclòs el present treball, s'ha aconseguit elaborar el model matemàtic de
la xarxa de distribució d'aigua potable del cantó Sucúa, el qual ha permés realitzar el
diagnòstic de l'estat actual del sistema, identificar els principals problemes de la xarxa
i posteriorment realitzar propostes de millores, les quals són factibles, necessàries i
rendibles per a l'empresa pública EPMAPA-S. Concernent a la unificació dels dos
sistemes, es pot concloure que la unió no representa un benefici per al sistema de Sucúa,
ja que només va acréixer el gran problema de fugides que té la xarxa per l'augment de
les pressions en la zona d'unió.
[-]
|