Metodología para el diseño de estaciones de bombeo basado en el método AHP

Abstract

[ES] Los diseños de sistemas hidráulicos son definidos de acuerdo al contexto en donde se vayan a desarrollar. Por lo general, los diseños tienen componentes tanto técnicos como económicos con múltiples variables que juegan un papel importante a la hora de definir una alternativa de diseño entre muchas otras que pudiesen existir. Las estaciones de bombeo son sistemas hidráulicos, que para su diseño tienen la misma complejidad que cualquier otro sistema de su tipo. Por lo anterior, que se ha planteado el método AHP para la obtención de una alternativa óptima de diseño con base en una selección multicriterio, que de acuerdo a su naturaleza, deberá consultarse a expertos sobre la priorización de los criterios de diseño, permitiendo establecer la prelación de las posibles alternativas. Así mismo, se establecerá un análisis de interesados en el que se definirá el grupo de expertos que realmente podrían estar interesados en el diseño y la ejecución de un proyecto de bombeo de agua, para de esta manera, tomar en cuenta la jerarquización de los criterios que estos provean. El diseño de una estación de bombeo está basado en dos factores: técnicos y económicos, estos a su vez tienen varios criterios que los respaldan. En cuanto a factores técnicos, están respaldados por los criterios: 1. El número de bombas y 2. La complejidad del sistema de regulación. En cuanto a los factores económicos están constituidos por los siguientes criterios: 1. Coste de inversión, 2. Coste de explotación y 3. Coste de mantenimiento. La combinación de estos criterios y su jerarquización mediante los pesos que los diferentes expertos establezcan, permitirá obtener una alternativa óptima de diseño. Con la metodología estipulada se ejecutará el proceso de diseño y selección de la alternativa más favorable de diseño para un caso de estudio concreto. Finalmente, se conocen otros métodos para seleccionar alternativas con componentes multicriterio, por lo cual se establecerá la posibilidad de introducir otros métodos que ajusten la metodología de diseño y selección en el proceso de diseño de una estación de bombeo.

[EN] Hydraulic system designs are defined according to the context in which they will be developed. In general, designs have both technical and economic components with multiple variables that play an important role in defining a design alternative among many others that may exist. Pumping stations are hydraulic systems, which for their design have the same complexity as any other system.

Therefore, the AHP method has been proposed to obtain an optimal design alternative based on a multi-criteria selection, which according to its nature, experts could be consulted on the prioritization of criteria design, allowing the establishment of priority of possible alternatives.

Equally, an analysis of interested will be established in which the group of experts who could really be interested in the design and execution of a water pumping project will be defined, in order to take into account the hierarchy of criteria.

The design of a pumping station is based on two factors: technical and economic, these in turn have several criteria that support them. As for technical factors, they are supported by the criteria: 1. The number of pumps and 2. The complexity of the regulation system. Regarding the economic factors, they are constituted by the following criteria: 1. Investment cost, 2. Operating cost and 3. Maintenance cost. The combination of these criteria and their ranking through the weights established by the different experts will allow obtaining an optimal design alternative.

With the stipulated methodology, the design and selection process of the most favorable design alternative for a specific case study will be executed.

Finally, other methods for selecting alternatives with multicriteria components are known, whereby the possibility of introducing other methods that adjust the design and selection methodology in the design process of a pumping station will be established.

[CA] Els dissenys de sistemes hidràulics són definits d'acord amb el context on es vagen a desenvolupar. En general, els dissenys tenen components tant tècnics com econòmics amb múltiples variables que juguen un paper important a l'hora de definir una alternativa de disseny entre moltes altres que pogueren existir. Les estacions de bombament són sistemes hidràulics, que per al seu disseny tenen la mateixa complexitat que qualsevol altre sistema del seu tipus. Per l'anterior, s'ha plantejat una metodologia basada en el mètode *AHP per a l'obtenció d'una alternativa òptima de disseny amb base en una selecció multicriteri, que, d'acord amb la seua naturalesa, ha de consultar-se a experts sobre la priorització dels criteris de disseny, permetent establir la prioritat de les possibles alternatives. El disseny d'una estació de bombament té diversos criteris. Per a aquest treball s'han avaluat dues metodologies de disseny que contemplen diferents criteris. La metodologia MP1 que contempla criteris tècnics i econòmics i la metodologia MP2 que contempla factors tècnics, ambientals i econòmics, els quals agrupen *subcriterios que han permés la valoració d'alternatives amb base en el mètode AHP. Durant el desenvolupament d'aquest document es va trobar que existeixen alguns criteris que són clau a l'hora de definir una estació de bombament i que en la manera tradicional de disseny són paràmetres que s'estableixen arbitràriament, com el nombre de bombes. A més, es va trobar que les estacions de bombament en general no són dissenyades amb un enfocament ambiental i d'eficiència energètica. Actualment amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible (*ODS) és necessari que totes les infraestructures es desenvolupen amb una mirada cap a l'ambiental i l'eficiència energètica. Aquestes premisses han sigut de summa importància per al desenvolupament d'aquest document.