Análisis y modelación matemática de la red de distribución de agua potable de la ciudad de Macas, Morona Santiago, Ecuador
[ES] El presente trabajo tiene como objetivo principal la realización del modelo matemático de la red de abastecimiento de agua de la ciudad de Macas, Morona Santiago, Ecuador; para posteriormente realizar un análisis actual de la red, evaluando las principales variables hidráulicas del sistema (pre...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/138734 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/138734 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Macas Epanet Modelo matemático Agua potable. Mathematical modeling Drinking water. INGENIERIA HIDRAULICA Máster Universitario en Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente-Màster Universitari en Enginyeria Hidràulica i Medi Ambient |
| Sumario: | [ES] El presente trabajo tiene como objetivo principal la realización del modelo matemático de la red de abastecimiento de agua de la ciudad de Macas, Morona Santiago, Ecuador; para posteriormente realizar un análisis actual de la red, evaluando las principales variables hidráulicas del sistema (presiones, caudales, velocidades, y pérdidas unitarias) con la finalidad de proponer mejoras al sistema capaces de optimizar el funcionamiento de la red, especialmente en lo que se refiere a las pérdidas de agua. Se parte de información proporcionada por el Departamento de Gestión de Agua Potable y Alcantarillado (DGAPA) del cantón Morona. Esta información corresponde básicamente a planos de la red en formato CAD, plano catastral y el catastro de usuarios del año 2017. Así como también, datos de caudales inyectados al sistema, valores de caudales a la salida de depósitos y presiones en ciertos puntos de la red. El método de asignación de consumos se lo plantea mediante el conteo de viviendas, esta metodología es factible debido a que la zona de estudio corresponde a la de una ciudad pequeña con una población estimada de 33,757 habitantes y con un total de 7,011 abonados. Se propone además, dentro del método de asignación de consumos, identificar y ubicar los grandes consumidores en los nodos correspondientes ya que se cuenta con un catastro detallado de los mismos (consumo y dirección), todo esto con la finalidad de aproximarse de la mejor forma a lo que sucede en la realidad. La esqueletización de la red se ha realizado mediante el uso y depuración de planos CAD en las que se encontraban datos de tuberías, longitudes y diámetros. Al carecer de información topográfica la misma ha sido obtenida de medios digitales y mediante el procesamiento de la ésta se ha llegado a la asignación de las distintas cotas en los nudos de la red. El modelo ha sido realizado mediante el software EPANET 2.0 el cual es de libre acceso y de amplia difusión. Las fugas se han modelado dentro del sistema como emisores, realizando procesos iterativos para ajustar el caudal medio medido a la salida de las plantas con el caudal simulado en el software. Para la fase de calibración se cuenta con valores de presión en cinco puntos de la ciudad, tomados durante un día, cada dos horas. La calibración ha sido realizada mediante la variación del factor de demanda (FD) que cuenta EPANET 2.0 dentro de sus opciones hidráulicas, procurando en todo momento que las presiones simuladas, así como los caudales registrados a la salida de los depósitos se asemejen en medida de lo posible a los reales. Una vez realizado el modelo se ha identificado que el principal problema son las sobrepresiones, las cuales están directamente ligadas a las fugas. Las propuestas de mejora se enfocan en reducir las mismas y poder así reducir también parte de las pérdidas reales del sistema. Al carecer de sectorización, se propone la creación de 14 sectores, aprovechando los niveles de terreno y la topología de la red. Mediante la reconexión, instalación de tramos nuevos de tubería y la instalación de 24 válvulas reductoras de presión se logra una reducción en las presiones del sistema, consiguiendo así que el 92.27% de los nodos se encuentren con presiones dentro del rango de 10 mca y 50 mca como lo estipula la normativa ecuatoriana. Estas acciones, permiten al final, que exista un ahorro económico de aproximadamente $ 122,650 dólares americanos. |
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