Elaboración del Modelo Matemático de la Red de Distribución de Agua de la Ciudad de Pujili (Ecuador) y propuesta de mejora

Abstract

MEDIANTE EL PRESENTE TRABAJO SE PRETENDE CREAR UN MODELO MATEMÁTICO QUE PERMITA SIMULAR, ANALIZAR, EVALUAR Y ESTABLECER CRITERIOS TÉCNICOS DEL COMPORTAMIENTO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LA CIUDAD DE PUJILÍ , CANTÓN PUJILÍ, PROVINCIA DE COTOPAXI-ECUADOR. LA RED ABASTECE UN ÁREA DE 9.85 KM2, CON UNA POBLACIÓN PRÓXIMA A 21,057 HABITANTES. LA RED DE ABASTECIMIENTO SE ENCUENTRA DISTRIBUIDO EN 8 SECTORES, ESTOS SECTORES ESTÁN CLASIFICADOS DE ACUERDO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO QUE LOS ALIMENTA. PARA LA CREACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO SE TRABAJÓ CON LOS SOFTWARE AUTOCAD, ARCMAP, EPACAD, EXCEL Y EPANET, CON EL FIN DE GENERAR UNA ESQUELETIZACIÓN DE LA RED EXISTENTE, DONDE SE INCLUYEN LOS NUDOS CON SUS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS, COMO COTA Y DEMANDA, ASÍ COMO TAMBIÉN LA RED DE TUBERÍAS CARACTERIZADAS POR SU LONGITUD, DIÁMETRO, ETC. TERMINADA LA ESQUELETIZACIÓN DE LA RED, SE GENERA UN ARCHIVO .INP EJECUTABLE EN EPANET, DONDE SE PUDO CONTINUAR CON EL DESARROLLO DEL MODELO, AJUSTANDO CARACTERÍSTICAS DE LAS FUGAS DEPENDIENTES DE LA PRESIÓN, EL MODELO SE ESPERA QUE SE APROXIME A LA SITUACIÓN REAL DE LA RED, PARA ELLO SE COTEJÓ CON LA INFORMACIÓN DEL CAUDAL INYECTADO, DATOS OTORGADOS POR LA EMPRESA PÚBLICA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE PUJILÍ (EPAPAP). UNA VEZ CREADA LA RED Y ANALIZANDO SU COMPORTAMIENTO ACTUAL, A PARTIR DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS, SE PROPUSO IMPLEMENTAR MEDIDAS DE MEJORA QUE PERMITEN OPTIMIZAR EL RENDIMIENTO, SE PROPUSO LA COLOCACIÓN DE 7 VÁLVULAS REDUCTORAS DE PRESIÓN UBICADAS ESTRATÉGICAMENTE, CON EL FIN GESTIONAR LAS PRESIONES Y DISMINUIR FUGAS.

THIS WORK AIMS TO CREATE A MATHEMATICAL MODEL THAT ALLOWS TO SIMULATE, ANALYZE, EVALUATE AND ESTABLISH TECHNICAL CRITERIA ABOUT WATER NETWORK DISTRIBUTION BEHAVIOR IN PUJILI CITY, PUJILI CANTON, COTOPAXI PROVINCE ¿ ECUADOR. THIS NETWORK PROVIDES WATER FOR AN AREA OF 9.85 KM2 AND 21,057.0 POPULATION APPROXIMATELY. THE SUPPLY NETWORK IS DISTRIBUTED IN 8 SECTORS, AND EACH ONE IS CLASSIFIED ACCORDING THE GREAT STORAGE TANK THAT FEEDS THEM. THE MATHEMATICAL MODEL WAS WORKED WITH SOFTWARE TOOLS AS AUTOCAD, ARCMAP, EPCAD, EXCEL Y EPANET, THE GOAL IS TO GENERATE AN EXISTING NETWORK SKELETONIZATION INCLUDING NODES WITH BASIC CHARACTERISTICS LIKE COTA AND DEMANDA EVEN THE PIPE NETWORK WITH ITS LENGTH AND DIAMETER ETC. ONCE FINISHED THE NETWORK SKELETONIZATION IT GENERATED A .INP FILE FOR EPANET EXECUTION, THIS FILE ALLOWS CONTINUED WITH THE MODEL ADJUSTING CHARACTERISTICS OF THE LEAKS DEPENDENTS OF THE PRESSURE. THE MODEL IS AN EXPECTATIVE ABOUT THE REAL NETWORK SITUATION; IT WAS COLLATED WITH THE INJECTED FLOW INFORMATION, DATA COLLECTED BY THE PUBLIC COMPANY OF POTABLE AND SEWER OF PUJILI (EPAPAP). ONCE CREATED THE NETWORK AND ANALYZING ITS BEHAVIOR THE REGISTERED RESULTS ALLOWS TO PROPOSE IMPLEMENT MEASURES FOR OPTIMIZE IT PERFORMANCE, THE BEST OPTION IS SET 7 PRESSURE REDUCING VALVES LOCATED STRATEGICALLY, THE MAIN GOAL IS MANAGE PRESSURES AND DECREASE LEAKS.