Diseño de estaciones de bombeo basado en distribución óptima del flujo, reducción del espacio de búsqueda y algoritmos evolutivos

Abstract

En sectores urbanos, la instalación y operación de estaciones de bombeo en Redes de Distribución de Agua representa uno de los costos públicos más altos. Numerosos investigadores han propuesto modelos de optimización que intentan minimizar simultáneamente costos de inversión y operación. Un posible enfoque es dimensionar cada estación de bombeo a partir de una distribución óptima de caudales. Este enfoque plantea numerosas variables de decisión, requiriendo un gran esfuerzo computacional.

Este trabajo propone una metodología de reducción del espacio de soluciones mediante un preprocesado de los datos iniciales de la red, determinando máximo y mínimo caudal que puede suministrar cada estación de bombeo. Nuestra propuesta se enfoca en identificar regiones donde no existen soluciones factibles para el problema, evitando la búsqueda del algoritmo de optimización en estas regiones.

La metodología se aplica en distintos casos de estudio para demostrar su validez. Los resultados muestran reducciones del espacio de búsqueda de hasta un 60% en un caso real de estudio. Esto mejora el desempeño del algoritmo de optimización, reduciéndose el número de iteraciones realizadas hasta encontrar la solución final del problema.