Sectorización Avanzada de Redes de Distribución de Agua mediante Clustering Topológico y Análisis Hidráulico-Energético

Abstract

El principal propósito de las empresas responsables de las redes de distribución de agua es mejorar la eficiencia del suministro, minimizando los costos asociados, para satisfacer una demanda específica de agua. Este objetivo implica reducir las pérdidas de agua, mantener la uniformidad de la presión y asegurar una calidad mínima del agua distribuida. Este trabajo propone un enfoque innovador para abordar estos desafíos, centrado en la gestión de la presión mediante la partición de la red en áreas de medición de distrito. Se propone un método que utiliza dispositivos de micro-turbinado para optimizar la recuperación de energía y reducir fugas. El proceso de partición de la red se basa en el algoritmo de Leiden, utilizando atributos hidráulicos y topológicos de la red en el proceso de clustering. La ubicación y configuración de los dispositivos recuperadores se determinan a través de un modelo de optimización multi-objetivo. Este modelo incorpora indicadores hidráulicos y energéticos para evaluar la factibilidad técnica y económica en la instalación de estos sistemas. Los resultados obtenidos a través del caso de estudio demuestran que la aplicación del modelo matemático garantiza resultados viables, destacando tanto en términos de ahorro de agua como de producción de energía.