Metodos

En los últimos 70 años, diferentes métodos numéricos han sido usados (y siguen empleándose) para estimar los caudales y presiones en redes de distribución de agua. Estos métodos van desde aproximaciones gráficas basadas en analogías físicas, métodos numéricos iterativos simples hasta complejas organizaciones matriciales para la resolución numérica de sistemas de ecuaciones no lineales.

El presente Post en el Blog Locos por la Modelación Hidráulica representa una revisión bibliográfica a la evolución y avance histórico de los métodos numéricos para el análisis de sistemas de distribución de agua a presión. Una de las mejores recopilaciones se presenta en el artículo “The History of Water Distribution Network Analysis: The Computer Age” escrito por Lindell E. Ormsbee quien se desempeñó como Director de Instituto de Investigaciones de Recursos Hidráulicos de la Universidad de Kentucky. Este trabajo retoma y complementa dicho artículo recopilando diversas publicaciones técnicas la mayoría en Ingles.

Sobre la historia de la evolución de los métodos de análisis, la mayoría de los textos que abordan el tema presentan información fragmentada de algunos avances de importante trascendencia. En consecuencia esta recopilación permite una visión completa de aquellos aportes teóricos y método de análisis, que posibilitó el desarrollo en las últimas dos décadas de sofisticados paquetes computacionales (por ejemplo: Bentley WaterCAD y WaterGEMS) para el análisis, diseño y gestión de sistemas de distribución.

Es importante destacar que todos los métodos numéricos de análisis de régimen permanente en redes de distribución se basan en dos principios tan básicos como antiguos que se cumplen independientemente de la configuración y elementos que componen el sistema, estos son: i) Ecuación de Conservación de Masa en Nodos y ii) Ecuación de Conservación de Energía aplicadas a un flujo incompresible a través de un sistema a Presión.

Las variables del modelo (algunas conocidas) son entonces: a) los Caudales q internos que circulan por las líneas, b) los Caudales QD externos demandados por los nodos, c) la altura piezométrica H y Presión P en los nodos del sistema, y d) las pérdidas de carga h en cada línea.

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