Modelación de redes de agua potable basado en el proceso de neyman-scott

Uno de los parámetros más difíciles de estimar al modelar las redes de distribución de agua potable es el del consumo doméstico. Se ha demostrado que este sigue un proceso estocástico posible de caracterizar a través de pulsos rectangulares, con ciertas intensidad, duración y frecuencia de arribo, por medio de esquemas estocásticos como el modelo de pulsos rectangulares de Neyman-Scott (Neyman-Scott Rectangular Pulses Model, NSRPM. El esquema NSRPM se basa en la solución de un problema de optimización no lineal que involucra momentos teóricos de las series sintéticas (equiprobables) y los momentos observados (mediciones de campo). Se ha publicado la metodología, así como trabajos orientados a la generación de la demanda en los domicilios, sin embargo no su validación en una red de distribución real, con la conjunción y agregación de las demandas de los domicilios, y su comparación con los métodos tradicionales. En el presente artículo se comparan resultados obtenidos empleando series sintéticas con carácter estocástico, producto del esquema NSRPM aplicado a la determinación de presiones y caudales, con los obtenidos por el método tradicional que utiliza curva de variación horaria de la demanda, y con mediciones de presión y caudal hechas en el sector Humaya, en Culiacán, Sinaloa, México.Residential water demand is one of the most difficult parameters to determine when modelling drinking water distribution networks. It has been proven to be a stochastic process which can be characterised as a series of rectangular pulses having set intensity, duration and frequency. Such parameters can be determined using stochastic models such as the Neyman-Scott rectangular pulse model (NSRPM). NSRPM is based on resolving a non-linear optimisation problem involving theoretical moments of the synthetic demand series (equiprobable) and of the observed moments (field measurements) statistically establishing the measured demand series. NSRPM has been applied to generating local residential demand. However, this model has not been validated for a real distribution network with residential demand aggregation, or compared to traditional methods (which is dealt with here). This paper compares the results of synthetic stochastic demand series (calculated using NSRPM applied to determining pressure and flow rate) to results obtained using traditional simulation methods using the curve of hourly variation in demand and to actual pressure and flow rate measurements. The Humaya sector of Culiacan, Sinaloa, Mexico, was used as study area

Modelación de la variación del consumo de agua potable con métodos estocásticos

A pesar de su importancia, en la práctica, la variación de la demanda de agua potable se estima de manera muy aproximada de mediciones continuas del gasto en la tubería que abastece a una zona; por su lado, la curva de variación de la demanda medida se asume válida para cualquier otra tubería de la red, independientemente del número de usuarios al que da servicio. El presente artículo describe una metodología para obtener la variación diaria estocástica de la demanda instantánea de agua potable, aplicable a una sola casa o cualquier número de casas con base en los parámetros estadísticos del consumo de agua en casas individuales, nivel de fugas dado y la variación del gasto medida en la tubería de abastecimiento, considerando casos de suministro continuo e intermitente. La metodología propuesta ofrece una base racional para la determinación de la variación de la demanda a cualquier nivel de agregación, que puede combinarse con la correspondiente manera tradicional o sustituirla. Los resultados se compararon con mediciones de campo en una ciudad mexicana donde el suministro de agua potable es continuo. La variación de los gastos en las tuberías con suministro intermitente o con servicio continuo, pero con cisternas y tinacos en los domicilios, es muy diferente de aquella en tuberías con suministro continuo sin cisternas y tinacos. El coeficiente de demanda máxima horaria es más alto en suministro intermitente que en suministro continuo, pero más bajo en redes que tienen servicio continuo, y cisternas o tinacos en los domicilios

A Management Indicator Program For Water Operating Agencies

The management indicator program for operating agencies (PIGOO, for its initials in Spanish) specifies a set of 28 management indicators that help to measure the operational aspects, financial aspects and efficiencies of potable water supply systems. Ideally, the performance indicators of an operating agency should be linked to an objective or strategy established by that same agency. The performance indicators are calculated based on annual data, variables such as the volume of water produced, the number of employees, total income and expenditures, rate of leaks and claims. The Mexican Institute of Water Technology has conducted PIGOO since 2005. From 2005 to 2013, the number of operating agencies has increased from 50 to 130. Correspondingly, the number of management indicators has increased from 12 to 28. Information is available for the 185 participating agencies at http://www.pigoo.gob.mx/. The quality of service offered by an operating agency can be measured according to the following criteria: the efficiency and effectiveness with which it provides water and collects and treats wastewater; the satisfaction of its customers; whether the water supply is continuous in terms of quantity and quality; knowledge of all elements that make up its infrastructure; whether there is a reliable record of its users; knowledge of how much water is produced and how much is delivered to consumers; whether it uses the full capacity of its treatment units; whether all complaints from users are addressed in a reasonable time and in turn if payment is received for the service; and the ability to recoup all operating, maintenance and administrative costs of the system. The webpage provides, among other options, the possibility of comparing indicators. Information can also be found in the geographical search section, where it is possible to use search filters related to demographical and geographical aspects, as well as to examine the value ranges of the management indicators. The present article will address the diverse topics covered by PIGOO and provide an analysis of the results

Metodología para la generación de mapas de riesgo por inundación en zonas urbanas

En el presente artículo se expone una metodología para la generación de mapas de riesgo que articula los mapas de peligro y vulnerabilidad por inundación. Se expone el procedimiento a realizar bajo un criterio que permite ser adaptable a distintas zonas urbanas; estos mapas son utilizados para estimar los costos por daños estructurales y de menaje de las viviendas. Se revisan distintos criterios para establecer el peligro de las inundaciones usados en varios países; consideran como base para su cálculo el tirante y la velocidad del agua alcanzados en las calles, arroyos y ríos. Asimismo, se plantean dos factores que se consideran importantes: resistencia al vuelco y deslizamiento. Para el cálculo de la vulnerabilidad de las edificaciones ante un evento de inundación, se plantea una metodología que permite con base en información generada por el INEGI y contenida en las Áreas Geoestadísticas Básicas (AGEB), determinar los mapas de vulnerabilidad de toda una zona urbana. El caso de estudio es la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, donde se generaron los mapas de peligro, vulnerabilidad y riesgo por inundación con la metodología propuesta. Se generan costos estimados para el daño estructural y menaje de las viviendas; además, se desarrollaron rutas de evacuación y se revisó la localización de los refugios

Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular

Canto-Ríos, J., Martín-Domínguez, A., Pérez-Castrejón, S., Alcocer-Yamanaka, V., & Tzatchkov-Velitchko, G. (mayojunio, 2017). Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(3), 111-126. La electrocoagulación es una opción en la remoción de contaminantes presentes en agua basada en el desgaste de electrodos para la formación in situ de un coagulante. En la eficiencia de este tipo de sistemas intervienen procesos fisicoquímicos, electroquímicos e hidráulicos. Diversos autores han estudiado esta tecnología desde los primeros dos enfoques, sin embargo, poco se conoce de la influencia de la hidráulica en la eficiencia del proceso. El presente trabajo se enfoca en el estudio de las pérdidas de carga totales en un reactor de electrocoagulación con flujo a presión y sección transversal anular simple y múltiple, donde esta última característica depende del arreglo de los electrodos. Se presenta el análisis de las pérdidas de carga por cortante y accesorios, las cuales se modelaron utilizando diferentes expresiones empíricas y se compararon con las mediciones realizadas a escala semipiloto. Como resultado del análisis se observó que la ecuación de Bahramir, Yovanovich y Culham (2006) asemeja las pérdidas reales en secciones anulares múltiples, mientras que la expresión propuesta por Davis describe mejor la sección anular simple. Estos resultados permitirán tener herramientas para diseñar reactores de electrocoagulación a escala real

Medición y caracterización estocástica de la demanda instantánea de agua potable

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Decaimiento del cloro por reacción con el agua en redes de distribución

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Neyman-Scott-based water distribution network modelling

Residential water demand is one of the most difficult parameters to determine when modelling drinking water distribution networks. It has been proven to be a stochastic process which can be characterised as a series of rectangular pulses having set intensity, duration and frequency. Such parameters can be determined using stochastic models such as the Neyman-Scott rectangular pulse model (NSRPM). NSRPM is based on resolving a non-linear optimisation problem involving theoretical moments of the synthetic demand series (equiprobable) and of the observed moments (field measurements) statistically establishing the measured demand series. NSRPM has been applied to generating local residential demand. However, this model has not been validated for a real distribution network with residential demand aggregation, or compared to traditional methods (which is dealt with here). This paper compares the results of synthetic stochastic demand series (calculated using NSRPM applied to determining pressure and flow rate) to results obtained using traditional simulation methods using the curve of hourly variation in demand and to actual pressure and flow rate measurements. The Humaya sector of Culiacan, Sinaloa, Mexico, was used as study area.Uno de los parámetros más difíciles de estimar al modelar las redes de distribución de agua potable es el del consumo doméstico. Se ha demostrado que este sigue un proceso estocástico posible de caracterizar a través de pulsos rectangulares, con ciertas intensidad, duración y frecuencia de arribo, por medio de esquemas estocásticos como el modelo de pulsos rectangulares de Neyman-Scott (Neyman-Scott Rectangular Pulses Model, NSRPM. El esquema NSRPM se basa en la solución de un problema de optimización no lineal que involucra momentos teóricos de las series sintéticas (equiprobables) y los momentos observados (mediciones de campo). Se ha publicado la metodología, así como trabajos orientados a la generación de la demanda en los domicilios, sin embargo no su validación en una red de distribución real, con la conjunción y agregación de las demandas de los domicilios, y su comparación con los métodos tradicionales. En el presente artículo se comparan resultados obtenidos empleando series sintéticas con carácter estocástico, producto del esquema NSRPM aplicado a la determinación de presiones y caudales, con los obtenidos por el método tradicional que utiliza curva de variación horaria de la demanda, y con mediciones de presión y caudal hechas en el sector Humaya, en Culiacán, Sinaloa, México

Modelo de calidad del agua en redes de distribución

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Implementación de algoritmos basados en la teoría de grafos en proyectos de sectorización de redes de agua potable

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