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-1- SEREA Seminario Hispano-Brasileño Planificación, Proyecto y Operación de Redes de Abastecimiento de Agua Universidad Politécnica de Valencia (España) 10 – 12 diciembre 2002 ST1-1 p. 1-16 OTIMIZAÇÃO DOS MÚLTIPLOS USOS DA ÁGUA DOS RESERVATÓRIOS COREMAS E MÃE D´ÁGUA PARTE 1: MODELO MATEMÁTICO Wilson Fadlo Curi 1 e Rosires Catão Curi 2 Resumo: Este trabalho apresenta um modelo matemático, que pode ser usado para simulação e otimização, para o sistema de reservatórios interconectados, Coremas e Mãe D´Água, localizado na região semi-árida do Estado da Paraíba, no nordeste do Brasil. O programa de otimização é baseado em programação não linear, desenvolvido no ambiente MATLAB, e é destinado a maximizar a receita líquida ou mão de obra oriundas da agricultura irrigada, piscicultura e geração de energia com vistas a dar subsídios para o planejamento ou gerenciamento da bacia hidrográfica. Os múltiplos usos da água deste sistema de reservatórios incluem o atendimento de demandas de abastecimento urbano e rural, recreação, geração de energia, irrigação, piscicultura, controle de cheias, prevenção contra secas, regularização de vazões, etc.. O modelo do balanço hídrico nos reservatórios é complementado por uma rotina numérica para compatibilizar as cotas dos níveis d´água utilizando-se do princípio de vasos comunicantes. São, também, apresentadas as restrições relativas as limitações do comportamento físico (reservatórios, canais, vertedores, descarregadores de fundo, geradores, etc.) e operacionais (critérios operacionais para os reservatórios, perímetros irrigados, etc.). Esta ferramenta computacional vem sendo testada na análise deste sistema hídrico e continuamente aprimorada. Abstract: This work present a mathematical model for the interconnected Coremas and Mãe D´Água reservoirs system, which are located within a semiarid region of the Paraiba state, at the northeast region of Brazil. This model can be used for simulation or optimization purposes. The optimization model is based on nonlinear programming, developed to work within the MATLAB environment, and is designed to maximize the net profit or labor from activities such as irrigation, fishing and hydropower energy generation. It can be an useful tool for planing and management of the river basin. The multiple uses of water includes to meet urban and rural demands, recreation, hydroelectric power generation, irrigation, fishing, flood control, drought prevention, meet downstream demands, and so on. This model uses the interconnected vessels principle to account for possible reservoir level situations that they can reach after the application of the mass-balance equation. It is also presented the modeling of the physical behavior constraints (reservoirs, channels, spillways, generators, etc.) and operational constraints (operational constraints for the reservoirs, irrigated croplands, etc.). This software has been tested and updated with the analysis of this system of reservoirs. Palavras Chave: Planejamento, múltiplos usos, otimização, programação não linear 1 Prof. do Departamento de Física do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal de Campina Grande, Rua Aprígio Veloso, 882, Bodocongó, CEP 58109-970, Campina Grande, PB, fones: 83-310-1195 e 83-9312-5807, fax: 83-321-2820 e e-mail: [email protected] 2 Profa. do Departamento de Engenharia Civil, CCT, Universidade Federal de Campina Grande, C.Grande, PB, fone:83-310-1290, e-mail: [email protected]

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OTIMIZAÇÃO DOS MÚLTIPLOS USOS DA ÁGUADOS RESERVATÓRIOS COREMAS E MÃE D´ÁGUA

PARTE 1: MODELO MATEMÁTICO

Wilson Fadlo Curi1 e Rosires Catão Curi2

Resumo: Este trabalho apresenta um modelo matemático, que pode ser usado para simulação eotimização, para o sistema de reservatórios interconectados, Coremas e Mãe D´Água, localizadona região semi-árida do Estado da Paraíba, no nordeste do Brasil. O programa de otimização ébaseado em programação não linear, desenvolvido no ambiente MATLAB, e é destinado amaximizar a receita líquida ou mão de obra oriundas da agricultura irrigada, piscicultura egeração de energia com vistas a dar subsídios para o planejamento ou gerenciamento da baciahidrográfica. Os múltiplos usos da água deste sistema de reservatórios incluem o atendimentode demandas de abastecimento urbano e rural, recreação, geração de energia, irrigação,piscicultura, controle de cheias, prevenção contra secas, regularização de vazões, etc.. O modelodo balanço hídrico nos reservatórios é complementado por uma rotina numérica paracompatibilizar as cotas dos níveis d´água utilizando-se do princípio de vasos comunicantes.São, também, apresentadas as restrições relativas as limitações do comportamento físico(reservatórios, canais, vertedores, descarregadores de fundo, geradores, etc.) e operacionais(critérios operacionais para os reservatórios, perímetros irrigados, etc.). Esta ferramentacomputacional vem sendo testada na análise deste sistema hídrico e continuamente aprimorada.

Abstract: This work present a mathematical model for the interconnected Coremas and MãeD´Água reservoirs system, which are located within a semiarid region of the Paraiba state, atthe northeast region of Brazil. This model can be used for simulation or optimization purposes.The optimization model is based on nonlinear programming, developed to work within theMATLAB environment, and is designed to maximize the net profit or labor from activities suchas irrigation, fishing and hydropower energy generation. It can be an useful tool for planing andmanagement of the river basin. The multiple uses of water includes to meet urban and ruraldemands, recreation, hydroelectric power generation, irrigation, fishing, flood control, droughtprevention, meet downstream demands, and so on. This model uses the interconnected vesselsprinciple to account for possible reservoir level situations that they can reach after theapplication of the mass-balance equation. It is also presented the modeling of the physicalbehavior constraints (reservoirs, channels, spillways, generators, etc.) and operationalconstraints (operational constraints for the reservoirs, irrigated croplands, etc.). This softwarehas been tested and updated with the analysis of this system of reservoirs.

Palavras Chave: Planejamento, múltiplos usos, otimização, programação não linear 1 Prof. do Departamento de Física do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal deCampina Grande, Rua Aprígio Veloso, 882, Bodocongó, CEP 58109-970, Campina Grande, PB, fones:83-310-1195 e 83-9312-5807, fax: 83-321-2820 e e-mail: [email protected] Profa. do Departamento de Engenharia Civil, CCT, Universidade Federal de Campina Grande,C.Grande, PB, fone:83-310-1290, e-mail: [email protected]

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ST1-2 p. 17-32

OTIMIZAÇÃO DOS MÚLTIPLOS USOS DA ÁGUADOS RESERVATÓRIOS COREMAS E MÃE D´ÁGUA

PARTE 2: ESTUDO DE CASO

Wilson Fadlo Curi1, Rosires Catão Curi2 e Eunice Porto Câmara3

Resumo: A água do sistema de reservatórios interligados Coremas e Mãe D‘Água, alimentadospelos rios Piancó, Emas e Aguiar, é utilizada para abastecimento de 33 localidades, geração deenergia elétrica, piscicultura, agricultura irrigada e regularização do rio Piancó. Dois perímetrosirrigados estão ligados a estes reservatórios: um com 1880 ha está localizado às margens dosdois reservatórios e outro com 4880 ha, que está ligado ao reservatório Mãe D’Água através deum canal de reversão de 37 Km. O objetivo deste trabalho é a determinação de uma política deoperação do reservatório e seleção de áreas para culturas visando a maximização dos benefícioseconômicos oriundos da agricultura irrigada, piscicultura e geração de energia. Utilizou-se deprogramação não-linear com 480 restrições de comportamento físico e critérios operacionaisimpostos ao sistema, incluindo a sustentabilidade hídrica. A análise foi feita para cenárioscaracterizados como anos seco, normal e chuvoso e diferentes volumes iniciais para o sistemade reservatórios. A agricultura irrigada gerou maior receita e as receitas oriundas de atividadesde piscicultura foram maiores quando se teve o cenário de ano chuvoso e volume inicial de 80%da capacidade máxima. A geração de energia sempre foi máxima, dado o requerimento deregularização do rio Piancó

Abstract: The interconnected Coremas and Mãe D’Água reservoir system, which is fed by thePiancó, Emas and Aguiar rivers, is used to supply water to 33 towns, electric power generation,fishing and irrigation activities, besides regulating monthly flows to Rio Grande do Norte.Irrigation can be performed at two croplands: one of 1880 ha, in the neighborhood of thereservoir system, and another 4880 ha, in the neighborhood of Sousa city located 37 Km faraway. The aim of this work is to apply nonlinear optimization with 480 constraints, whichdescribes the physical behavior and operational constraints of the system, to maximize the netprofit attained from irrigation, fishing and electric power generation. The decision variables arecrop areas and reservoir water release. Dry, normal and wet climate scenarios, as well as twoinitial reservoir’s storage, were used. Results have shown that irrigation provides the greatestnet profit and depend upon of the water availability for each scenario. The best fishing profitwas attained with the wet scenario and initial reservoir storage at 80% of its capacity. The netprofit from electric power generation was always at its maximum.

Palavras Chave: otimização, operação de reservatórios, múltiplos usos 1 Prof. do Departamento de Física do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal deCampina Grande, Rua Aprígio Veloso, 882, Bodocongó, CEP 58109-970, Campina Grande, PB, fones:83-310-1195 e 83-9312-5807, fax: 83-321-2820 e e-mail: [email protected] Profa. do Departamento de Engenharia Civil, CCT, Universidade Federal de Campina Grande,C.Grande, PB, fone:83-310-1290, e-mail: [email protected], e-mail: [email protected]. br

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ST1-3 p. 33-50

CALIDAD DE LAS INSTALACIONES DOMICILIARIAS DEAGUA: SIMULACIÓN DE SU IMPACTO SOBRE LA CALIDAD

DEL ABASTECIMIENTO A PIE DE GRIFO, DESDE UNENFOQUE DE GESTIÓN DE LA DEMANDA

Mario Alejandro Nudelman1, Antonio Caselles Moncho2

Resumen: El Modelo planteado tiene por objetivo simular la incidencia de los factores queconcurren a la calidad del abastecimiento de agua a pie de grifo, como ser las condiciones de lasinstalaciones domiciliarias y la capacidad que dispone los usuarios para mantenerlas y orenovarlas en óptimas condiciones. Dichas condiciones hacen no solo a la calidad del agua deconsumo si no también al uso eficiente del recurso, previniendo fugas y / o incorporandofontanería y artefactos que permiten un uso eficiente del agua. De esta forma se pretendeconocer como interacciones provenientes de la dinámica poblacional o los factores económicosque afectan a la tarifa del servicio en relación a los ingresos, pueden llegar a incidir sobre lacapacidad de las familias en mantener y actualizar las condiciones de sus instalaciones. ElModelo está en etapa de desarrollo, llegándose en esta instancia a la construcción del simuladorsin avanzar hacia la etapa de validación del modelo.

Abstract: The objective of the proposed model is to simulate the incidence of factors affectingthe quality of the drinking water supply, like the conditions of the indoor facilities and thecapacity of the users to refurbish and maintain them in good conditions. The influence of theseconditions reaches not only the water quality, but also the efficient use of the resource, bypreventing leaks or incorporating saving devices. In this manner, it is sought to know howinteractions coming from population dynamics or economic factors, which affect the servicefare in relation to the revenues, can end up by impacting on the capacity of the families tomaintain and to upgrade the conditions of their facilities. The model is under development. Wepresent here the simulation tool and look forward to validating its performance soon.

1Arquitecto, Doctorando del Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente, UniversidadPolitécnica de Valencia, Tf. 96 387 76 11, Fax 96 387 76 19, Email: [email protected], Departamento de Matemáticas Aplicadas, Universidad de Valencia, Email:[email protected]

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ST1-4 p. 51-62

CÁLCULO DE REDES DE TUBERÍAS Y CONSIDERACIONESSOBRE LOS SITIOS DONDE EGRESAN LOS

GASTOS DE DEMANDA

Adriana Eugenia Rodríguez Rodríguez1, Ismene Rosales Plascencia,Juan Javier Carrillo Sosa, Oscar Arturo Fuentes Mariles

Resumen - Las tuberías que conforman las redes de distribución deben satisfacer las demandasde agua requeridas en el área por abastecer. Para simplificar el diseño y revisión delfuncionamiento hidráulico de estas redes generalmente se considera que las demandas sonpuntuales, es decir, que se presentan solo en los nudos y no a lo largo de las tuberías comorealmente sucede. Para calcular el total del gasto demandado en los nudos, existen diversosmétodos como el de áreas tributarias o el de longitud asociada al nudo, pero en realidad ladistribución de los gastos no es así, ya que a lo largo de sus tuberías se demanda agua, por loque existe la posibilidad de que la distribución de los gastos y las presiones estimada con losmodelos matemáticos no sea del todo correcta. Se presenta una comparación de los tres métodosmencionados anteriormente para evaluar la diferencia obtenida en los resultados delfuncionamiento hidráulico

Abstract This paper addresses the problem of appropriate consideration (location) of waterdemands; because, in general, in order to simplify the performance review and design of a waternetwork system, everybody assume a punctual demand, in other words, demands are justpresented in junctions but not along the pipes as really happens. There are several methods toevaluate total flow required in the junctions as catchment area, or lineal distribution, but realdemand is not in that way, because demands exists along the pipes; then, is possible be wrongwhen demands are evaluating with those methods. In this work a third method is proposed, ittakes account of all demands along the pipes. The paper shown a comparison between threemethods, above mentioned, and the difference obtained in network performance review when allof them are used.

Palabras clave: gasto de demanda, áreas tributarias, longitud asociada al nudo, lote o tomadomiciliaria, carga de presión mínima

1 Universidad Nacional Autónoma de México – Instituto de Ingeniería – Coordinación de Hidráulica –Circuito Interior de Ciudad Universitaria – Edificio 5 – Delegación Coyoacan – C.P. 04510 – México,D.F. Tel: 55 56 22 33 24 al 29 ext. 17 – Fax: 56 16 27 98 y 56 16 21 64Email: [email protected]; [email protected]; [email protected];[email protected].

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ST2-1 p. 63-74

SIMULAÇÃO DE USOS MÚLTIPLOS DA ÁGUA EMABASTECIMENTO URBANO E INDUSTRIAL ASSOCIADO AO

USO RURAL EM IRRIGAÇÃO E GERAÇÃO DE ENERGIA

Frederico Fábio Mauad1; Luciana Silva Peixoto1, Harry Edmar Schulz1

Resumo – O desenvolvimento adequado de uma região indiscutivelmente depende dadisponibilidade hídrica, tanto nos seus aspectos quantitativos como qualitativos. Em termosquantitativos, tanto o déficit desse recurso como o seu excesso geram problemas, o que mostraque propostas otimizadas envolvem estudos voltados à realidade de cada caso. Em qualquersituação, são necessárias ações eficientes no planejamento e gestão dos recursos hídricos, quecongreguem a necessidade de garantir a disponibilidade da água com a sua proteção,recuperação e conservação. Neste artigo analisam-se conflitos gerados em usos múltiplos daágua em uma bacia hidrográfica do Estado de São Paulo, Brasil, considerando o cenário atual efuturo, com a implantação de três pequenas centrais hidrelétricas (PCHs). Através da aplicaçãode um modelo de simulação computacional são calculados índices de desempenho, ou seja, aconfiabilidade, a resiliência e a vulnerabilidade do sistema.

Abstract – It’s unquestionable the importance of the water availability, both quantitative andqualitative, in the appropriate development of a region. Not only the deficit of this resource asits excess are equally problematic and must be seen in a more realistic and serious way.Therefore, efficient actions regarding the water resources’ planning and management arenecessary, to guarantee the availability of water, aiming the protection, recovery andconservation of this resource. In this paper has the aim of analyzing the conflicts generated inthe multipurpose reservoir system, in a basis of the State of Sao Paulo, considering the currentand future scenarios, with the implementation of three small hydroelectric power stations.Through the application of a computational simulation model, the reliability, resilience andvulnerability of the system are estimated.

Palavras chave: simulação de usos múltiplos; gestão de recursos hídricos; índices dedesempenho

1 Universidade de São Paulo – Escola de Engenharia de São Carlos - Departamento de Hidráulica eSaneamento– Grupo de Hidráulica Ambiental (CNPq/USP) – Av. Trabalhador Sancarlense, 400 – CP359, CEP 13560-970, São Carlos, SP, Brasil - Tel: (XX)16 273 9570 - Fax: (XX)16 273 9550 - E-mail:[email protected], [email protected]

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ST2-2 p. 75-88

ANÁLISIS DE LAS PERDIDAS DE CARGA EN SISTEMAS DETRANSPORTE DE FLUIDOS CON SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN

Juan Moreno Gutiérrez1, Cristina V. Durán Grados1, Juan José Muñoz Pérez2

Resumen: Los problemas de pérdidas de carga que ocasiona el transporte de sólidos ensuspensión a través de una bomba centrífuga, son de especial interés. La mayoría de lasecuaciones existentes son empíricas y proceden de ensayos experimentales que se encuentran encontinua evolución por lo que la actualización de conocimientos en este sentido se hace a vecesbastante laboriosa. Este artículo trata precisamente de relacionar las distintas ecuaciones quedefinen las pérdidas de carga que tienen lugar en el interior de la bomba como consecuencia deltransporte de materias en suspensión, haciendo una revisión cronológica de las mismas; paraello, previamente, se exponen las diferencias básicas existentes entre las bombas de líquido y lasde fluido con partículas en suspensión que originan las discrepancias en los valores de losrendimientos y que justifican las formas distintas que adquieren las curvas características deambos tipos de bomba.

Abstract: The problems related with the head losses produced by the transport of solids insuspension through a centrifugal pump are of special interest. Most of the existent equations areempiric and come from experimental work that are in permanent evolution. Thus, being updatedin this area is sometimes cumbersome. This paper aims to relate the different equations thatdefine the head losses taking place within a pump as a consequence of the transport of solids insuspension. The chronological vision we give in this paper begins by stating previously thebasic differences between pumps for liquid and pumps for fluid with particles in suspensionwhich are, in fact, in the origin of the discrepancies in the values for efficiency and justify thedifferent shapes of the characteristic curves of both pump types.

1 Departamento de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad de Cádiz., CASEM, Polígono RíoSan Pedro s/n, 11. Puerto Real (Cádiz), e-mail: {[email protected], [email protected]}2 Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Cádiz. CASEM. Polígono Río S.Pedro s/n.Puerto Real. (Cádiz)

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ST2-3 p. 89-104

SIMULACIÓN DINÁMICA FRENTE A SIMULACIÓNPOR ESCENARIOS. REPERCUSIONES EN LA

ASIGNACIÓN DE CONSUMOS

F. Javier Martínez Solano1, Gonzalo López Patiño1, Pedro L. Iglesias Rey1

Resumen – Dependiendo del nivel de detalle utilizado, los modelos pueden clasificarse enmodelos estratégicos y modelos de detalle. En el caso de estos últimos, el objetivo perseguido esen general comprobar la respuesta de la red ante situaciones excepcionales. En general, los datosutilizados para asignar consumos a los nudos se obtienen de las facturaciones de los abonados alservicio. Esto hace que la demanda sea una media temporal del consumo que suaviza los picosde caudal. En otras palabras, estaremos partiendo de datos que siendo ciertos, no representaránla realidad del consumo en estas situaciones. Aunque no de manera generalizada, la afirmaciónanterior sí será cierta, al menos en aquellas conducciones de menor tamaño, o mejor dicho, queabastecen a un menor número de abonados. En el presente artículo se propone una metodologíapara asignar cargas correspondientes a consumos punta en modelos de detalle. Esta asignaciónserá válida tanto para el caso de que la red sea ramificada como para el caso de red mallada.

Abstract – The models of a water supply network are classified in detailed models and strategicmodels depending on its characteristics. In the case of detailed model, the objective consist ofstudying the behaviour of the network when extreme situations occurs. Usually, billing datafrom customers are used to estimate the demands at the network nodes. This made that demandan average value of the flow. In other words, we are using true data to obtain fictitioussituations. This is specially true when the network is smaller. In this article, a methodology toload allocation in detailed models is presented. This load allocation will be valid for bothbranched and looped networks.

Palabras clave: Confección de modelos, simulación de redes, análisis de consumos.

1 Grupo Mecánica de Fluidos – Universidad Politécnica de Valencia – Camino de Vera s/n – 46022Valencia – España. Teléfono: +34 96 387 76 11, Fax: +34 96 387 76 19. E-mail: [email protected]

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ST3-1 p. 105-122

OTIMIZAÇÃO DE REDES DO PONTO DE VISTA DACONFIABILIDADE DO SISTEMA DE

ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Leonardo Araujo Neves1; Heber Pimentel Gomes2; Saulo de Tarso Marques Bezerra 3.

Resumo – As redes de distribuição de água constituem a maior parcela dos investimentos dossistemas de abastecimento e o seu dimensionamento possui estreita ligação com a qualidade dosserviços. O presente trabalho apresenta uma metodologia de otimização para dimensionareconomicamente redes malhadas urbanas, utilizando técnicas de programação não linear,levando-se em consideração o critério de confiabilidade do atendimento contínuo do sistema,em casos de rompimento de trechos da rede. Para a aplicação do método, foi utilizado o sistemade abastecimento do bairro do Bessa em João Pessoa, e o dimensionamento econômico foi feitoutilizando o algoritmo GRG2, baseado na técnica dos Gradientes Reduzidos Generalizados. Osresultados mostraram que a metodologia utilizada na análise da confiabilidade mostrou-sebastante eficiente na previsão do comportamento do sistema sob condições críticas e que o usoconjunto de técnicas de otimização e conceitos de confiabilidade pode auxiliar na fase deprojeto de redes, visando um planejamento a longo prazo, focado na redução de custos emanutenção da qualidade dos serviços.

Abstract – Water supply networks constitute the major piece of urban systems investments andtheir calculation has a narrow connection with services quality. This paper introduces anoptimization method for economically calculating urban looped networks, using non-linearprogramming techniques, considering the criterion of reliability for system continuousattendance in case of rupture in certain sections of the network. In order to apply the method,Bessa district supply system (in João Pessoa, Paraíba, Brazil) was used and the economicalcalculating was made using the GRG2, which is based on Generalized Reduced Gradients. Theresults showed that the method utilized in reliability presented high efficiency in foreseeingsystem behavior under critical conditions and that the optimization techniques usage associatedto confidence criterions can help in networks design stage, aiming a long term planning focusedat costs reduction and services quality maintenance.

Palavras-Chave – otimização, redes de abastecimento, confiabilidade.

1 Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande – PB. Caixa postal: 505, CEP: 58109-970.e-mail: [email protected]; 2 Universidade Federal da Paraíba (DTCC/CT/UFPB. João Pessoa.Email: [email protected]; 3. DTCC/CT/UFPB. e-mail: [email protected].

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ST3-2 p. 123-140

DIMENSIONADO ECONÓMICO DE IMPULSIONESMEDIANTE ALGORITMOS GENÉTICOS

Pedro L. Iglesias Rey1; P. Amparo López Jiménez1; F. Javier Martínez Solano1

Resumen – La aplicación de las técnicas de los algoritmos genéticos para la resolución dediferentes problemas tanto de optimización como de diseño, es uno de los temas deinvestigación que más auge ha adquirido en los últimos años. Este texto presenta una aplicaciónde esta técnica para el dimensionado económico de aducciones. Dicho dimensionado es unproblema clásico que de forma habitual se simplifica notablemente para proceder a resolver deforma sencilla o incluso mediante alguna técnica convencional como la programación lineal. Elplanteamiento que se realiza aquí es absolutamente general, considerando dentro del diseño elposible esquema de bombeo con el cual funciona el sistema e incluyendo en la determinacióndel esquema de bombeo la tarifa eléctrica de contratación más adecuada. Este planteamientointegrado del diseño de la aducción conjuntamente con el esquema de bombeo y el depósito deregulación empleado para abastecer el sistema de distribución de agua presenta un númeroimportante de variables en juego. El método desarrollado resulta general para cualquierestructura de la tarifa eléctrica y permite adaptarse para solucionar otros problemas de diseño oincluir en el proceso de diseño otros parámetros no contemplados en este estudio.

Abstract – Applicability of Genetic Algorithms techniques in design and optimizing problems,is a modern and powerful research topic. This paper presents the use of this technique ineconomical design for mains. This dimensioning has usually been simply solved by classicaloptimization techniques, either using some linear regression. The problem statement describeshere is general and considers the pumping system restricted to the more convenient electric cost.This integrated design for both main and supply regulation reservoir implies a very importantnumber of variables. The developed method is general for any electrical rates and can beadapted to other design problems or other parameters not considered in this study.

Palabras clave: Algoritmos genéticos, diseño económico, aducciones, tarifas eléctricas,esquemas de bombeo, sistemas de abastecimiento de agua.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected] ; [email protected];[email protected]

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ST3-3 p. 141-160

DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO DE REDES DEABASTECIMENTO URBANO DE ÁGUA

Heber Pimentel Gomes1 e Saulo de Tarso Marques Bezerra 2

Resumo- Este trabalho apresenta um método de otimização de redes malhadas, utilizandotécnicas de programação não linear, de forma a encontrar os diâmetros dos tubos e a alturamanométrica de cabeceira do sistema, de modo que a soma dos custos de investimento eoperação do sistema de abastecimento de água seja o mínimo possível. O dimensionamentoeconômico foi feito utilizando o algoritmo GRG2, baseado na técnica dos Gradientes ReduzidosGeneralizados.

Abstract- This work presents a method of optimization of looped network, using techniques ofnonlinear programming, trying to find the diameters of the pipes and the pressure head at thebeginning point, making the add of the investment costs and operation of the system being thepossible minimum. The economic planning was made using the GRG2 algorithm, based on thegeneralized reduced-gradient model.

Palavras-chave - Redes, abastecimento de água.

1 Professor Adjunto, Departamento de Tecnologia da Construção Civil, CT/UFPB. 58050-900, João Pessoa,Brasil. e-mail: [email protected] Bolsista do PIBIC do DTCC/CT?UFPB. 58050-900 João Pessoa, Brasil. e-mail: [email protected]

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ST3-4 p. 161-178

APLICACIÓN DE LOS ALGORITMOS GENÉTICOS AL DISEÑODE REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA

Agustín Matías Sánchez1

Resumen – El dimensionado de los componentes de un sistema de distribución de agua es unasunto al que los investigadores hidráulicos han dedicado un gran esfuerzo. Para ello hanaplicado diversas metodologías como programación lineal, no lineal, dinámica o técnicasheurísticas. En última metodología se incluye el algoritmo genético (AG) que aquí proponemos.Dicho AG se basa en la codificación binaria de las variables de diseño discretas (diámetro de lastuberías), y continuas (p.e. altura de bombeo), generando una población de individuos quecontienen dichas variables. Posteriormente a la población se le aplica los operadores básicos:reproducción, cruzamiento y mutación, potenciando a través de la correspondiente funciónobjetivo que incluye la penalización de las redes que no cumplan las restricciones hidráulicasimpuestas, la supervivencia de los individuos más económicos y la eliminación de los máscaros. Esta propuesta la aplicaremos tanto al diseño de redes nuevas, a la ampliación de redesexistentes o a la rehabilitación de tuberías. También mostramos como se pueden incorporaralgunos aspectos de la fiabilidad que permite un diseño más seguro de las RDA. Un ejemplo seacompaña para mostrar la capacidad del AG.

Abstract – The dimension of the components of water distribution system is a matter to the thatthe hydraulic investigators have dedicated a great effort. They for it have applied diversemethodologies: lineal, not lineal, dynamic programming or heuristic techniques. In lastmethodology we propose the genetic algorithm (GA). The GA bases on the binary code of thevariables of discreet design (diameter of the pipes), and continuous (i.e. height of pump),generating a population of individuals that they contain variable happiness. Subsequently to thepopulation applies you the basic operators: reproduction, crossover and mutation, through thecorresponding function objective that includes the penalty function of the nets that doesn'tcomplete the hydraulic imposed restrictions, the survival of the most economical individualsand the removing of the most expensive. This proposal will apply it so much to the design ofnew nets, to the extension of existent nets or to the rehabilitation of pipes. We also showed theylike one could incorporate some looks of the reliability that it permit a surer design of the RDA.An example is given to show the capacity of the GA.

1 Universidad de Extremadura – Departamento de Técnicas, Medios y Elementos de la Construcción –Avda. de la Universidad S/N – CP 10071 – Cáceres (España) – Tel: 34 927257208 – Fax: 34 927257203E-mail: [email protected]

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ST3-5 p. 179-194

MÉTODO PARA DISEÑO ÓPTIMO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE

Ismene Libertad A. Rosales Plascencia1, Faustino De Luna Cruz1,Beatriz Edith Vega Serratos1, Óscar Arturo Fuentes Mariles1

Resumen - En este trabajo se presenta un método de diseño de redes desde un punto de vistaóptimo, que no requiere fijar una distribución de los gastos en las tuberías de la red, lo cual esuna ventaja con respecto a la mayoría de los métodos existentes y además, los diámetrospropuestos para formar la red son diámetros comerciales. El Método de Diseño Óptimopropuesto por el Instituto de Ingeniería, utiliza el número de Reynolds como un parámetro paraindicar el orden de cambio en los diámetros del sistema. Con él se mejoran las condiciones defuncionamiento hidráulico hasta llegar al óptimo. Al aplicar el método en diferentes casos se haobservado y comprobado que la solución a la que se llega es la óptima o una muy cercana a ésta.Se presentan varios ejemplos para mostrar el funcionamiento y para comparar el método conotros que buscan el diseño óptimo.

Abstract – An optimal water network design method is presented, the proposed method doesn’trequire a initial flow distribution in the pipes, this is an advantage over the other existingmethods, even diameters are commercially available. The optimal design method usesReynolds’s number like a parameter in order to take a decision in how change different pipesdiameters in the network system. With this, hydraulic perform of the system is better and betteruntil reach the optimum. The method was used in some different cases, and was observed thatthe last layout obtained is the optimal or one very close to it. Some examples shown theperformance of this method and the comparison with another methods used with the same goal.

Palabras clave – Distribución de gastos, número de Reynolds, funcionamiento hidráulico,diseño óptimo.

1 Universidad Nacional Autónoma de México - Instituto de Ingeniería – Coordinación de Hidráulica –Ciudad Universitaria, Circuito escolar s/n, Edificio 5 – Apartado Postal 70-472, Coyoacán 04510 –México, D.F. – Tel.: (01 55) 56 22 33 33E-mail: [ ilrp ; fluc ; bves ; ofm ]@pumas.iingen.unam.mx

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ST4-1 p. 195-206

PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA DE REDES DEABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MEDIANTE

INTEGRACIÓN ABIERTA DE LOS SISTEMASGIS – SCADA –SOFTWARE DE CÁLCULO HIDRÁULICO

Pedro Daniel Martínez Solano1

Resumen –Murcia es la capital de provincia de España cuya población ha crecido más en losúltimos 20 años y para los próximos 25 la previsión de crecimiento es todavía mayor, lo queprovocará un aumento de los requerimientos en el sistema de agua potable. Para afrontar eldesarrollo a medio y largo plazo de la demanda de agua, surgen las necesidades de (1) analizarel comportamiento de la red actual frente a la demanda prevista, (2) diagnosticar las necesidadesde ampliación de la misma y (3) pronosticar su funcionamiento frente a diversos escenariosposibles según el desarrollo urbanístico. Para ello, se han integrado tres herramientas habitualesen la operación de la red de abastecimiento de Aguas de Murcia, como son su Sistema deInformación Geográfica (G.I.S.), su Sistema de Monitorización y Control en Tiempo Real(S.C.A.D.A.), y la herramienta de simulación hidráulica SARA, proporcionando la respuesta alas anteriores necesidades y el principal apoyo para una planificación estratégica de la redacorde con la demanda esperada y el comportamiento real del sistema.

Abstract –Being Murcia the Spanish provincial capital whose population has grown more inthe last 20 years, the forecast of growth is still bigger for the next 20 years, which will provokean increase of the requirements in the system of drinking water. To meet the development in thehalf and long term of the water demand, is needed (1) to analyze the behaviour of the currentsupply system with the foreseen demand, (2) to diagnose the needs of extension of the same oneand (3) to predict its performance with the diverse possible scenes according to the urbandevelopment. For that, three habitual tools in the operation of the network of water supply ofMurcia have been joined: Geographical Information System (G.I.S.), Supervisory Control AndData Acquisition(S.C.A.D.A.) and the tool of hydraulic simulation SARA, providing the answerto the previous needs and the principal support for a strategic planning of the water supplysystem according to the awaited demand and the real behaviour of the system.

Palabras Clave: Agua Potable, Modelado matemático, S.C.A.D.A, G.I.S., Transporte agua,Murcia, Planificación estratégica

1 Aguas de Murcia. Departamento de Proyectos y Obras - Área Técnica. Plaza Circular nº 9, 30.009Murcia (España). Tfno: 968 27 80 00. Fax: 968 27 80 17. E-mail:, [email protected]

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ST4-2 p. 207-220

UTILIZACIÓN DE UN SIG PARA LA DETERMINACIÓN DECONSUMOS PROYECTADOS EN UN HORIZONTECERCANO. APLICACIÓN A UN CASO REAL.

F. Javier Martínez Solano1, Vicente S. Fuertes Miquel1, Rafael Pérez García1

Resumen – En el artículo presentado se recoge las utilización del modelo de una red para laprevisión del funcionamiento de la misma en un horizonte a medio plazo. Con posterioridad, seprocede a la descripción específica de los trabajos realizados durante la modelación de la red deagua potable gestionada por la Cooperativa Valenciana de El Plantío y La Cañada. Este estudiose inicia con un análisis preliminar de la información disponible. Una vez finalizado esteanálisis, se elaborará un protocolo de digitalización y tratamiento de la información previadisponible en el que ya se ha tenido en cuenta el uso futuro que se hará de esta información.También se realiza una descripción del proceso de conexión de los datos del SIG con elprograma de simulación hidráulica. De la simulación y sus resultados destaca el escenariocreado para simular la posible funcionamiento de la red en el año 2010. Para esta simulación hasido necesario determinar unos caudales proyectados en dicho año que han combinado por unlado los métodos típicos de extrapolación de caudales basados en el análisis de seriestemporales con la determinación de caudales proyectados basados en usos del suelo y desigualreparto espacial de caudales.

Abstract – This paper addresses the use of a network model to forecast the network behavior inthe mean term. Then, the works carried out to model the drinking water distribution system runby the Cooperativa Valenciana of El Plantío and La Cañada, are specifically presented. Thestudy starts with a previous analysis of the available information. Then, a protocol ofdigitization and treatment of the available information, taking into account future uses, isobtained. Also, a description of the process used to link GIS data with the hydraulic simulationpackage, is described. The scenario created to model the network behavior in 2010 is anoticeable simulation result. To perform such a simulation use has been made of forecast flowrates for the year 2010 that combine typical methods of extrapolation based on time seriesanalysis together with methods for calculating forecast flow rates for soil use and uneven spatialdistribution of flow rates.

Palabras-Clave: Sistemas de Información Geográfica, simulación de redes, previsión deconsumos.

1 Grupo Mecánica de Fluidos – Universidad Politécnica de Valencia – Camino de Vera s/n – 46022Valencia – España. Teléfono: +34 96 387 76 11, Fax: +34 96 387 76 19. E-mail: [email protected]

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ST4-3 p. 221-236

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS CAUDALESMÁXIMOS INSTANTÁNEOS EN EDIFICACIONES DE

DIFERENTE TIPO. USO RACIONAL DEL AGUA, PARTE I

Rafael Orlando Ortiz Mosquera1, Jorge Armando Granados Robayo1,Bibiana Beatriz Barros Forero2.

Resumen - El grupo de investigación de hidráulica de la Universidad Nacional de Colombia,sede Bogotá, se ha propuesto desarrollar la línea de investigación titulada: “Uso racional delagua”, en cuyos objetivos principales se encuentran: identificar posibles fuentes de ahorro en losconsumos de agua y de energía provenientes de los diferentes equipos utilizados en el correctofuncionamiento de las redes hidráulicas y sanitarias, siendo necesario inicialmente encontraruna forma adecuada y sencilla de medir los caudales máximos instantáneos de consumo deagua en edificaciones de diferente tipo (residencial, comercial, público, hospitales etc.), demanera que no alteren el normal funcionamiento y las instalaciones construidas, para lo cual seutilizó el principio de relación que existe entre el caudal que pasa por un sistema o tubería y lapresión, en unión con equipos que registran la información medida en función del tiempo, enlos cuales se identificó el valor de caudal máximo instantáneo, como también el momento y eldía en que se presentó, encontrándose grandes diferencias dependiendo del uso de cadaedificación.

Abstract - The group of research of hydraulics of the National University of Colombia,headquarters Bogotá, it has intended to develop the line of titled investigation: “ Use rational ofthe water” in whose main objectives are: to identify possible saving sources in the consumptionsof water and of energy coming from the different teams used in the correct operation of thehydraulic and sanitary nets, being necessary initially to find an appropriate and simple form ofmeasuring the instantaneous maximum flows of consumption of water in constructions ofdifferent type (residential, commercial, public, hospitals etc.), so that they don't alter the normaloperation and the built facilities, for that which the relationship principle was used that existsamong the flow that goes by a system or pipe and the pressure, in union with teams that registerthe information measured in function of the time, in which it was identified the value ofinstantaneous maximum flow, as well as the moment and the day in that it was presented, beingbig differences depending on the use of each construction.

Palabras clave: Caudales Máximos instantáneos, consumos de agua en edificaciones,medidores, equipos de bombeo.

1 Profesores-Tiempo Completo-Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá– Facultad de Ingeniería-Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola- Sección de Hidráulica – Grupo de Investigación: UsoRacional del agua – Ciudad Universitaria- Laboratorio de Hidráulica, Oficina 307- Bogotá (Colombia) –Tel: 057-1-3165566 – Fax: 057-1-3165563-E-mail: [email protected] ; [email protected] Ingeniera Civil-Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá– Facultad de Ingeniería-Departamentode Ingeniería Civil y Agrícola- Sección de Hidráulica – Grupo de Investigación: Uso Racional del agua –Ciudad Universitaria- Laboratorio de Hidráulica, Oficina 307- Bogotá (Colombia) – Tel: 057-1-3165566– Fax: 057-1-3165563

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ST4-4 p. 237-250

EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DEL MÉTODO DE HUNTEREN EDIFICACIONES DE DIFERENTE TIPO.

USO RACIONAL DEL AGUA, PARTE II

Jorge Armando Granados Robayo1 ; Rafael Orlando Ortiz Mosquera2;Claudia Jacqueline Cruz Beltrán3

Resumen - El presente trabajo, es la segunda parte de un grupo de estudios encaminados adeterminar diferencias entre las condiciones de diseño y las condiciones reales defuncionamiento de redes hidráulicas en edificaciones de diferente tipo (residencial, comercial,público, salud etc.), el cual tiene por objetivo, aplicar el método de Hunter para ladeterminación de la demanda máxima probable de consumo de agua (cálculo de PicosMáximos) y comparar los resultados con los caudales máximos instantáneos medidos endiferentes edificaciones escogidas, para así evaluar la validez de la aplicación del método enlas condiciones propias de consumo Colombianas, encontrándose al final grandes diferenciasque llevan a conclusiones importantes, especialmente al sobre-diseño que se hace de losequipos de bombeo, por lo que se elevan los consumos de energía y los altos costos de losmismos.

Abstract - The present work, is the second part of a group of studies guided to determinedifferences between the design conditions and the real conditions of operation of hydraulic netsin constructions of different type (residential, commercial, public, health etc.), which has forobjective, to apply the method of Hunter for the determination of the probable maximumdemand of consumption of water (calculation of Maximum Picks) and to compare the resultswith the instantaneous maximum flows measured in different chosen constructions, it stops thisway to evaluate the validity of the application of the method under the conditions characteristicof Colombian consumption, being especially at the end big differences that they take toimportant conclusions, to the on-design that is made of the teams of pumping, for what theenergy consumptions and the high costs of the same ones rise.

1 Profesor Asociado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá,2Profesor Asistente, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá3Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá

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ST5-1 p. 251-266

IMPACTO DO INTERVALO DE DISCRETIZAÇÃOTEMPORAL NOS MODELOS DE OTIMIZAÇÃO DA OPERAÇÃO

DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Rogério de Almeida1; Paulo Sérgio Franco Barbosa2

Resumo: No âmbito da operação de sistemas de distribuição de água, na tentativa de reduzir otempo de processamento computacional e/ou obter regras operacionais para os elementos dosistema que sirvam para nortear as manobras a serem efetuadas em nível de operação (in loco),pode-se lançar mão de modelos em período estendido (de simulação ou otimização) onde osintervalos de tempo do horizonte de operação são agregados em duas ou mais horas. Esteartifício pode gerar políticas operacionais que não são possíveis de implementação em um níveloperacional, onde os intervalos de tempo para a atuação dos elementos ativos do sistema émenor que os intervalos agregados utilizados pelos modelos para a geração de suas políticas.Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma análise da possibilidade de implementaçãodas políticas operacionais geradas por um modelo hidráulico de otimização, em períodoestendido com intervalos de tempo agregados na forma de 3 horas consecutivas, sobre umhorizonte de operação com intervalos discretos na forma horária.

Abstract: When modeling water supply network systems, shorter time intervals arerecommended aiming at reducing the computer run processing requirements. Typical choicesinclude two or more hours as time intervals. However, those choices can generate operationalpolicies that are not feasible to be implemented in the real time operation. This research workhas addressed this issue by evaluating the feasibility to implement some operational policiesderived from an aggregate water supply network optimization model. The comparison is madewith the optimal results being generated on a three hours time basis against the feasibilityanalysis made in hourly time intervals.

Palavras-Chave: Simulação, Otimização de Sistemas, Sistemas de Distribuição de Água.

1 Doutorando em Recursos Hídricos, Faculdade de Engenharia Civil - FEC, Departamento de Recursos

Hídricos - DRH, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Av. Albert Einsten, 951, CaixaPostal 6021, Cidade Universitária “Zeferino Vaz”, CEP 13084-710, Campinas, SP, Brasil, Fone: (+55)0xx14 19 3788-2359, Fax: (+55) 0xx14 19 3788-2411, e-mail: [email protected], home-page:www.fec.unicamp.br/~sishidro

2 Prof. Adjunto, Faculdade de Engenharia Civil - FEC, Departamento de Recursos Hídricos - DRH,Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Av. Albert Einsten, 951, Caixa Postal 6021, CidadeUniversitária “Zeferino Vaz”, CEP 13084-710, Campinas, SP, Brasil, Fone: (+55) 0xx14 19 3788-2359,Fax: (+55) 0xx14 19 3788-2411, e-mail: [email protected], home-page:www.fec.unicamp.br/~sishidro

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ST5-2 p. 267-280

DETERMINACIÓN DE ESQUEMAS DE PRODUCCIÓNEN ABASTECIMIENTOS DE AGUA UTILIZANDO LA

CURVA DE CONSIGNA

Pedro L. Iglesias Rey1, Gonzalo López Patiño1,F. Javier Martínez Solano 1, Vicente S. Fuertes Miquel1

Resumen –La necesidad de aumentar los caudales de agua suministrados, por aumento de lasdemandas de los usuarios, hace necesario localizar nuevas fuentes o puntos de producción en elsistema. La adición de cualquier nuevo punto de inyección en la red puede alterar el esquema desuministro existente de forma que el reparto de caudales a abastecer desde los diferentes puntossea un problema a determinar en cada una de estas circunstancias. El presente trabajo aprovechael conocimiento de la curva de consigna del abastecimiento para proponer, mediante lasimulación con modelos de análisis, una metodología que determina finalmente cuál es elreparto más adecuado de los caudales producidos desde diferentes fuentes. La metodología estábasada en buscar en todo momento una mayor eficiencia energética en el sistema, admitiendocostes de producción similares en los diferentes puntos de producción. No obstante, el métodopuede extrapolarse para el caso de fuentes con diferentes costes y rendimientos de producción.Las conclusiones extraídas del análisis permiten conocer alguno de los parámetros que influyenen la localización del sistema de producción energéticamente óptimo. Al mismo tiempo elanálisis sobre dos ejemplos concretos pone de manifiesto el alcance de la metodologíapropuesta.

Abstract –The increase in water demand, due to the growing users demands, in water supplysystems, forces the supplier to find new sources within the whole system. This new income flowcan alter the existing supply equilibrium and change the delivered flow distribution, creating aproblem. The present article presents the use of the reference curve for simulating themethodology to find the optimum flows distribution considering the different existing sources.This methodology is based on searching the optimum in system energetic efficiency constrainedto similar production costs in each production point. Nevertheless, the depicted method can beextrapolated for different sources and production costs. The concussions describes in the presentpaper, let us know some of the parameters influencing the energetically optimum location. Atthe same time, an analysis over a couple of examples is used to show the proposed methodologycapability.

Palabras-Clave: Curva de consigna, esquema de bombeo, optimización, simulación,modelación, simulación de redes.

1 Grupo Mecánica de Fluidos – Universidad Politécnica de Valencia – Camino de Vera s/n – 46022Valencia – España. Teléfono: +34 96 387 76 11, Fax: +34 96 387 76 19. E-mail: [email protected]

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ST5-3 p. 281-296

INFLUENCIA DE LA PRESIÓN DE ASPIRACIÓN EN LAREGULACIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO

ASOCIADOS EN PARALELO

Gonzalo López Patiño1; F. Javier Martínez Solano1, Vicente S. Fuertes Miquel1

Resumen – En esta comunicación se va a analizar la influencia que ejerce una variación en lapresión de aspiración sobre el sistema de control y regulación de estaciones de bombeo deinyección directa equipadas con varias bombas asociadas en paralelo. La variación en la presiónpuede engañar al mecanismo de control de tal manera que se generan maniobras anómalasdurante el normal funcionamiento de las bombas. Se estudiará el caso del control manométricode estaciones de bombeo equipadas con bombas de velocidad fija asociadas en paralelo y degrupos en los que al menos una de las bombas sea de velocidad variable. Se expondrán losproblemas que producen la variación de la presión de aspiración y se propondrán estrategiaspara garantizar una correcta regulación.

Abstract – This paper analysed the influence of a suction pressure change on the regulation andcontrol system of an over booster pumping station mounting several pumps in parallel. Thevariation of the pressure can deceive the control mechanism in such a way that anomalousmanoeuvres are generated during the normal operation of the pumps. It will be studied the caseof pressure control on the pumping station equipped with fixed speed and, at least one, variablespeed pumps connected in parallel. The problems that produce the variation of the suctionpressure will be exposed and, some strategies will be proposed to guarantee a correct regulation.

Palabras clave: estaciones de bombeo, funcionamiento de bombas, regulación de bombas,bombas de velocidad variable.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected]; [email protected],[email protected]

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ST5-4 p. 297-304

AUTOMATIZAÇÃO DE UM MÉTODO GRÁFICO PARAASSOCIAÇÃO DE BOMBAS EM REDES HIDRÁULICAS

RAMIFICADAS COMPLEXAS

Cledson Wagner Souto Santana1; Bruno Gama Catão2;Carlos de Oliveira Galvão1; Francisco Vilar Brasileiro2; Esther Vilar Brasileiro2

Resumo – Os sistemas de controle automático de redes hidráulicas utilizam simuladores docomportamento hidráulico da rede, cuja implementação normalmente utiliza métodos deresolução simultânea das equações que descrevem os processos em cada um dos elementos darede. A não linearidade dessas equações, associada à complexidade da rede, pode se constituirem um entrave à implantação desses sistemas, quando os mesmos têm requisitos de tempo real,em virtude do excessivo tempo de procesamento requerido pelos métodos. Este artigo apresentaum algoritmo alternativo que tem tempo de processamento mais rápido. O algoritmo é umageneralização, para redes complexas, do método clássico de resolução gráfica para associação,em uma rede de escoamento ramificada simples, de múltiplas bombas centrífugas.

Abstract – Automatic control systems of hydraulic networks use hydraulic simulation modelsas their core, whose implementation usually demands numerical methods for solving theequations which describe the processes in the network hydraulic elements. The non-linearpattern of the equations and the network complexity may constitute a serious barrier to theimplementation of such systems, when real time operation is required, due to excessive timespent to solve the equations. This paper presents an alternative algorithm to solve this problem,with a shorter processing time. It is a generalization, for complex networks, of the classicgraphic method for calculating the association of multiple centrifugal pumps in a simplenetwork.

Palavras-chaves: Simulação computacional, Associação de bombas centrífugas, Redeshidráulicas ramificadas.

1 Universidade Federal de Campina Grande – Departamento de Engenharia Civil .2 Universidade Federal de Campina Grande – Departamento de Sistemas e Computação.Endereço: Aprígio Veloso, 882, Campina Grande, PB, Brasil, 58109-970 – Tel: + 55 83 310-1157/1365 –E-mail: [email protected], [email protected], {catao, fubica, esther}@dsc.ufpb.br

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ST6-1 p. 305-320

TÉCNICAS DE MINERÍA DE DATOS PARA LA BÚSQUEDADE INFORMACIÓN, APLICACIÓN A SISTEMAS DE

ABASTECIMIENTO DE AGUA.

José Luis Díaz Arévalo1; P. Amparo López J. 1; Rafael Pérez García1

Resumen – La aplicabilidad de técnicas heurísticas combinadas con lo que genéricamente se hadenominado minería de datos, es un tema de investigación que puede proporcionar una granutilidad en la búsqueda de patrones no triviales a partir de los datos disponibles en elplaneamiento, operación y gestión de las redes de abastecimiento de agua. Es importante teneren cuenta que en gran porcentaje el éxito en la aplicabilidad de estas técnicas radica en lainformación base de la que se disponga, es decir los datos (inputs) de entrada. El tema, pese algran potencial del que dispone, no ha sido aún muy desarrollado para aplicaciones deabastecimiento de agua potable, aunque en campos de finanzas, comunicaciones, negocios ypáginas web se está aplicando desde hace algunos años.

Abstract – The applicability of combined heuristic techniques with which generically datamining has been denominated, is an investigation subject that can provide a great utility in thesearch of patterns non-trivial from the data available in the planning, operation and managementof the networks of water supply. It is important to consider that in great percentage the successin the applicability of these techniques is in the information bases which it is had, is to say thedata (inputs) of entrance. The subject, in spite of the great potential which it has, has not beenstill very developed for applications of potable water supply, although in fields of finances,communications, businesses, pages Web it has been applied for some years.

Palabras clave: Minería de datos, extracción de patrones, aplicaciones, sistemas deabastecimiento de agua.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected] ; [email protected] ;[email protected]

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ST6-2 p. 321-336

UTILIZACIÓN DE TÉCNICAS DE MINERÍA DE DATOSPARA LA PREDICCIÓN DE LA DEMANDA.

COMPARACIÓN CON TÉCNICAS TRADICIONALES.

José Luis Díaz Arévalo1; Rafael Pérez García1; Gonzalo López Patiño1

Resumen – La predicción o estimación de la demanda de agua es uno sino quizá el tema másimportante en cualquier fase de desarrollo de un proyecto de suministro de agua potable, encualquier estudio de anteproyecto, diseño o para el manejo o gerencia de los sistemas deabastecimiento de agua potable puesto que por ejemplo es la base para el dimensionado decualquier sistema de abastecimiento de agua ya sean los quipos de bombeo, las líneas deaducción y conducción y las instalaciones de almacenamiento, o en temas de gerencia cómo larealización de actuaciones sobre el manejo de la optimización energética en sistemas de bombeo(el problema de la programación del bombeo se puede manejar como un problema deoptimización del costo que apunta a minimizar los costos marginales de suministrar agua), yactuaciones en lo concerniente a la ampliación, cambio o rehabilitación de redes o comoelemento en la estimación del precio marginal del agua. En este artículo se presenta lautilización de técnicas de minería de datos específicamente las Redes Neuronales Artificiales ylos Conjuntos Aproximados, se hace una comparación con técnicas tradicionales de estimaciónde la demanda y se presenta un estado del arte en la utilización de estas técnicas.

Abstract – The estimation of water demand in a project of water supply system is a veryimportant subject on each stage, previous, design and management of the system, this is thebase for example for the sizing of any water supply system (pumps, adduction and conductionlines, storage facilities, etc), or in management subjects as the pumping optimization orexpansion, change or rehabilitation of water nets or as element of the estimation of the marginalprice of the water.This paper present the utilization of two data mining techniques (artificial neural networks andrough sets) for the estimation of water demand, and compare it with traditional methods ofestimation.

Palabras clave: Estimación de la demanda, minería de datos, redes neuronales artificiales,conjuntos aproximados.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected] ; [email protected] ;[email protected]

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ST6-3 p. 337-348

NECESIDAD DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE LAINFORMACIÓN EN LOS ABASTECIMIENTOS DE AGUA

Petra Amparo López Jiménez1, Francisco Javier Martínez Solano,José Luis Díaz Arévalo1; Rafael Pérez García1

Resumen – La correcta gestión de la información se convierte en una necesidad cuando elnúmero de datos es grande, como ocurre en los abastecimientos, y de muy diversa índole. Estetratamiento de los datos, cuando se convierte en parte de la filosofía que define las estrategias degestión de la empresa, conlleva grandes beneficios económicos, sociales y medioambientales.En el presente artículo se analiza cuales pueden ser estos beneficios, presentando ciertasherramientas y estrategias de gestión presentes en la bibliografía y que, adaptadas a la magnitudde cada abastecimiento, pueden ayudar a mejorar en gran medida, el funcionamiento delmismo.

Abstract – The water supply services management involve more and more data everyday. Inthis sense, the correct treatment of these data in order to convert them into information is crucialfor the correct service function. This datamining, when becomes part of the companyphilosophy, brings big economical, social and environmental benefits. In the present article wedepict tools and strategies for information treatment present in the bibliography. Thesestrategies, adapted to each water service supply, will improve, for sure, the development of thecompany and the society.

Palabras clave: Gestión de la información, dataminig, GIS, SCADA.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected]; [email protected] ;[email protected] ; [email protected]

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ST6-4 p. 349-362

MODELAGEM DE CONFLITOS NO ABASTECIMENTO DEÁGUA EM NÚCLEOS URBANOS

Zédna M. C. L. Vieira1; Márcia M. R. Ribeiro2

Resumo – Ao incorporar novos conceitos, como desenvolvimento sustentável, gerenciamentoda demanda de água e gestão descentralizada e participativa, a gestão de recursos hídricosnecessita de ferramentas de apoio à decisão que atendam ao novo processo decisório –multiobjetivo e multiparticipante – e indiquem soluções de compromisso ou de consenso aosdecisores. Este artigo, ao descrever a aplicação do Modelo Grafo para Resolução de Conflitosem um caso de conflito de opiniões, em um grupo decisor, com respeito à seleção dealternativas de gerenciamento da demanda urbana de água para a cidade de Campina Grande(Paraíba, Brasil), mostra a viabilidade de utilização de técnicas de Análise de Conflitos comoferramentas de apoio à decisão no novo modelo de gestão hídrica.

Abstract – As incorporates new concepts, like sustainable development, water demandmanagement and not-centralized and multi-party management, water resources managementneeds decision support tools, which attend to new decision-making process – multiobjective andmulti-party – and indicate compromise or consensual solutions for decision makers. This paperdescribes the Graph Model for Conflict Resolution, applying such model to an opinion conflictrelated to water demand management options choice for Campina Grande city (Paraíba state,Brazil). The results show the viability on using Conflict Analysis techniques, like decisionsupport tools, at the new water resources management model.

Palavras-Chave – gerenciamento da demanda, análise de conflitos, sistemas de apoio àdecisão.

Universidade Federal de Campina Grande – UFCG (antigo campus de Campina Grande da UniversidadeFederal da Paraíba) Departamento de Engenharia Civil – Cursos de Pós-Graduação em Engenharia Civil eAmbiental – Área de Engenharia de Recursos Hídricos – Campina Grande – PB – Brasil – CP: 505 –CEP: 58109-970 – Fone:55(021)83-310-1157 – 1e-mail: [email protected] - 2e-mail:má[email protected]

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ST7-1 p. 363-378

ANÁLISIS DEL LLENADO DE TUBERÍAS CON AIREATRAPADO. UTILIZACIÓN DE LAS VENTOSAS

PARA SU EXPULSIÓN.

Vicente S. Fuertes Miquel1; Pedro L. Iglesias Rey1; Joaquín Izquierdo Sebastián1

Resumen – Las conducciones con perfil irregular presentan una serie de particularidades que nopueden ser ignoradas, como puede ser la posible acumulación de bolsas de aire en los puntosaltos. Para evitar los problemas derivados de esta situación se recurre a la instalación deventosas, las cuales permiten la entrada y salida de aire. Pero el aire introducido en laconducción debe ser expulsado y ello debe hacerse de forma adecuada para evitarsobrepresiones indeseables. El aire atrapado entre dos columnas de agua en una conducción apresión, con o sin ventosas, puede provocar importantes picos de presión cuando se arranca lainstalación. En el presente artículo se pretende estudiar y modelar el problema del llenado detuberías con aire atrapado y ventosas instaladas en los puntos altos, para poder predecir eltransitorio que se producirá y tratar de evaluar los peligrosos picos de presión que puedengenerarse. Se utiliza el modelo rígido para analizar el comportamiento de n bolsas de aireatrapado en tuberías de perfil irregular con v ventosas instaladas. Finalmente, el modelomatemático presentado se aplica a un caso concreto, comparando el transitorio generado con ysin la presencia de ventosas.

Abstract – Pipelines with irregular profiles exhibit a number of peculiarities, which cannot beignored, such as the likely accumulation of air at elevated points. To avoid the risks inherent tothe air pockets use is made of air valves, which let the air into and out of the pipe. In any case,air into the pipe must be eventually vented out. But, to avoid unwanted overpressures it must bevented in a controlled way, since, with or without air valves, an air pocket between two liquidcolumns may be responsible of important peak pressures, especially on the installation start-up.In this paper the filling of a pipeline with air valves installed at the elevated points and withentrapped air is modeled. The aim is to predict the transient phenomena likely to occur andassess the peak pressures that can be developed. To analyze the behavior of n trapped airpockets in a pipeline of irregular profile with ν air valves use is made of the so-called rigidmodel. This mathematical model is applied to a case-study and the transients generated with andwithout air valves are compared.

Palabras clave: Aire atrapado, tuberías con perfil irregular, bolsas de aire, ventosas, transitorioshidráulicos, modelo matemático.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected] ; [email protected] ;[email protected]

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ST7-2 p. 379-392

LAS VENTOSAS EN LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTODE AGUA. CARACTERIZACIÓN HIDRÁULICA

MEDIANTE ENSAYO ESTÁTICO.

Vicente S. Fuertes Miquel1; Pedro L. Iglesias Rey1; Joaquín Izquierdo Sebastián1

Resumen – La presencia de aire en los sistemas de abastecimiento de agua es, en muchos casos,inevitable. El aire se introduce en las tuberías por motivos muy diversos y es la causa denumerosos problemas, pudiendo llegar incluso a ser catastróficos para la instalación. Una buenasolución para evitar los problemas derivados de la presencia de aire es la utilización de ventosas.Los fabricantes suelen facilitar sus curvas características (relación entre el caudal de aireadmitido o expulsado y la diferencia de presiones) en forma gráfica. En la UniversidadPolitécnica de Valencia se han realizado ensayos estáticos de un gran número de ventosas,encontrándose grandes discrepancias cuando se comparan los resultados obtenidos con los datosproporcionados por los fabricantes. Esta circunstancia puede originar graves problemas. Si, paraseleccionar una ventosa, se utilizan las gráficas facilitadas en los catálogos y las curvascaracterísticas que allí aparecen se alejan notablemente de la realidad, seguramente se estarárealizando un dimensionado totalmente incorrecto, tal y como se pone de manifiesto en elejemplo presentado.

Abstract – The presence of air in water supply systems is, in many cases, unavoidable. The airdevelops into the pipes due to very different reasons and causes a big number of problems,which can become even catastrophic for the installations. A good solution for avoiding theseproblems is the use of air valves. Most manufacturers provide the graphic behaviour of their airvalves by means of curves representing head losses vs. air flow through the valve. In thePolytechnic University of Valencia static tests for a big number of these valves have beenperformed. When comparing the results from these tests with the data provided by themanufactures, important differences have been found. This fact can have dramatic consequencesbecause those curves are the tools used by designers to select the air valves. If the curves do notrepresent the actual behaviour of the air valve, the design cannot expected to be correct, as isdescribed in the example presented in this paper.

Palabras clave: Aire atrapado, ventosas, modelación de elementos, curvas características,ensayos estáticos, sistemas de abastecimiento de agua.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected] ; [email protected] ;[email protected]

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ST7-3 p. 393-404

UNA RED NEURONAL PARA EL PREDIMENSIONAMIENTO DE CALDERINES DE AIRE COMPRIMIDO.

Joaquín Izquierdo Sebastián1, Alberto Escribano Vilar1

Pedro L. Iglesias Rey1, José L. Díaz Arévalo1

Resumen – El cálculo de las características del calderín que lleve a cabo la protección antiarietede una impulsión es, para el ingeniero diseñador, un conocido ejemplo de un tedioso proceso deprueba y error en el que se sirve de su experiencia y para el que tiene el auxilio de algunasrelaciones simples y de algunas gráficas y ábacos existentes en la literatura. El objetivo de esteartículo es la presentación de una red neuronal que permite, a la vista de los parámetros delsistema, la determinación instantánea de los volúmenes de aire y de calderín necesarios paralaminar las presiones en el sistema hasta valores deseados. Esta red neuronal ha sidoimplementada en el paquete de simulación de transitorios DYAGATS.

Abstract – The trial and error process of calculating the characteristics of a suitable air vessel toprotect a rising main against the effects of transients has proved to be cumbersome for thedesign engineer. The own experience and sets of charts, which can be found in the literature,can provide some help. The aim of this paper is to present a neural network allowinginstantaneous and direct calculation of air and vessel volumes from the system parameters. Thisneural network has been implemented in the transient simulation package DYAGATS.

Palabras – clave: Transitorios hidráulicos, estrategias de protección antiariete, redesneuronales, aproximación funcional.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP

46022 – Valencia (España) – Tel: 34 96 3877611 – Fax: 34 96 3877619 – E-mail: [email protected]

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ST7-4 p. 405-414

LABORATÓRIO DE HIDROTRÔNICA:UMA NOVA PERSPECTIVA PARA O ENSINO E PESQUISA EM

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Edevar Luvizotto Junior1, José Geraldo P.Andrade2

Resumo - O presente artigo descreve as motivações para a criação de um laboratório paraanálise de escoamentos em sistemas hidráulicos a condutos forçados, que vem sendo construídona Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas, FEC-UNICAMPBrasil, apresentando os aspectos relevantes levados em consideração em sua concepção. Olaboratório se presta aos estudos dos escoamentos em condição permanente e variável(transitório, oscilatório e em período extensivo), possibilitando a compreensão dos fenômenosassociados e a validação de modelos computacionais. O laboratório foi concebido para permitirmúltiplas opções de topologias, com possibilidade de mudanças rápidas entre elas. É compostopor um sistema de telemedida e telecontrole.(SCADA), que se utiliza Controladores LógicosProgramáveis (CLP´s), Inversores de Freqüência, medidores de pressão e vazão e válvulas decontrole automático (VCA), além de trechos longos de tubulações em PEAD e cobre.

Abstract – The present paper describes the motivations for creation of a laboratory for flowsanalysis in hydraulic pressure pipe networks, which has been build in the Faculty of CivilEngineering of the State University of Campinas, FEC-UNICAMP Brazil, presenting theimportant aspects taken in consideration in its conception. The laboratory renders to the studiesof the flows in steady and unsteady condition, enabling comprehension of associates phenomenaand validation of computational models. The laboratory was conceived to allow topologiesmultiple options, with possibility of fast changes among them. It is formed by a telemetry andtelecontrol system.(SCADA system), which it use Programmable Logical Controllers (PLC´s),Frequency Investors, pressure and flow meters of automatic control valves (ACV´s), besideslong branches of piping in HDPE and copper.

Palavras chaves – Laboratório de Hidráulica. SCADA, Inversores de Freqüência, Válvulas decontrole, modelação física e computacional, abastecimento de água.

1 Prof. Assistente Doutor, Departamento de Recursos Hídricos – Faculdade de Engenharia Civil –UNICAMP – Caixa Postal 6021 – CEP 13084-971 – Campinas, São Paulo – Brasil. Email:[email protected] Prof. Adjunto - , Departamento de Recursos Hídricos – Faculdade de Engenharia Civil – UNICAMP –Caixa Postal 6021 – CEP 13084-971 – Campinas, São Paulo – Brasil.

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ST8-1 p. 415-424

SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CALIENTESANITARIA EN INSTALACIONES COLECTIVAS. CRITERIOS DE

DISEÑO PARA PREVENIR LA LEGIONELOSIS.

Gonzalo López Patiño1, Vicente S. Fuertes Miquel1, José Luis Díaz Arévalo1

Resumen: El 27 de julio de 2001, como consecuencia de la aparición de una serie de casos deinfección por la bacteria de la legionela, el Ministerio de Sanidad publicó el RD 909/2001 sobremedidas de prevención de la legionelosis en instalaciones susceptibles de propagar la bacteria.Así mismo, en octubre del mismo año se publico la norma UNE 100030:2001 IN, recogida en elReglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) sobre medidas de prevención delegionelosis. Las dos normativas son de obligado cumplimiento para las instalaciones existentesen el territorio español. Este artículo propone una serie de esquemas de diseño de los puntosterminales de la red de distribución de agua caliente sanitaria en instalaciones para uso colectivoajustados a las especificaciones de dichas normativas.

Abstract: On July 27th, 2001, spurred by some cases of infection by legionella, the SpanishMinistry of Health issued a decree (RD 909/2001) establishing a number of measures toprevent legionellosis in installations prone to the propagation of this bacteria. Also, the normUNE 100030:2001 IN, contained in the Rule on Heat Installations in Buildings (Reglamento deInstalaciones Térmicas en Edificios, RITE), about preventive measures against legionellosis,was issued in October 2001. This two norms are compulsory for all the installations in Spain.This paper presents a number of schemes satisfying these norms for the design of end points in asanitary hot water distribution system devoted to collective use.

Palabras clave: Instalaciones interiores, fontanería, agua caliente sanitaria, legionelosis, diseñoinstalaciones.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected], [email protected],[email protected].

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ST8-2 p. 425-436

INFLUENCIA DE LAS INSTALACIONES INTERIORESEN EL RENDIMIENTO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓNY EN LA CALIDAD DEL AGUA SUMINISTRADA A LOS

CIUDADANOS DE MURCIA

Sergio Pascual Lledó1

Resumen: Aguas de Murcia, como empresa suministradora de agua potable en el TérminoMunicipal de Murcia, siempre bajo el amparo de la normativa de obligado cumplimiento y frutodel estudio y experiencia diaria, ha elaborado un compendio de requisitos técnicos de aplicacióna las acometidas de abastecimiento y a las instalaciones interiores, de forma que, su ejecuciónsegún estos criterios repercuta en una mejora de la calidad de servicio a los ciudadanos.

Abstract: Aguas de Murcia, as the supplier of potable water in the municipality of Murcia, andalways under the constant observation of current legislation and because of the daily analysis ofreality have made a summary of technical requirements to be applied when a new water supplywork starts in order to keep improving the quality of service provided to the public.

Palabras clave: Instalaciones interiores, calidad de servicio, rendimiento técnico.

1 Aguas de Murcia. Área Técnica. Plaza Circular nº9, 30.009 Murcia (España). Tfno: 968 27 80 00. Fax:968 27 80 17. E-mail: [email protected]

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ST8-3 p. 437-450

IMPORTANCIA DEL PROCESO DE CALIBRACIÓNEN LOS MODELOS DE CALIDAD DE AGUAS.

LA ALTERNATIVA DE LAS REDES NEURONALES

P. Amparo López Jiménez1, Joaquín Izquierdo Sebastián1, Vicent Espert Alemany1

Resumen – Los modelos de calidad de aguas tienen por objeto predecir las concentraciones deciertos compuestos considerados de interés a lo largo de las líneas de simulación y del tiempo,además de los propios cálculos hidráulicos asimismo a tener en cuenta. De esta manera, lacomplejidad de los modelos es grande puesto que es necesario hacer uso por un lado de lasecuaciones que representan la hidrodinámica del sistema y por otro, las que representan laevolución espacio-temporal de estas concentraciones de interés, en las que deberá serconsiderado los fenómenos de transporte y evoluciones fisicoquímicas considerando términosfuente y sumidero. Es por ello que en estos modelos aparece una gran cantidad de parámetrosque intervienen en los procesos de calibración y validación, procesos que deberán sercuidadosamente realizados para asegurar la validez de modelo como herramienta para la tomade decisiones. A este respecto, el uso de técnicas de búsqueda de parámetros de forma paralelaal desarrollo del modelo es muy conveniente para acelerar la convergencia entre lassimulaciones y la realidad con la que se deberá comparar como referencia. En este artículo sepresentan las posibilidades que los algoritmos genéticos y como alternativa las redes neuronales,suponen para el modelador a este respecto.

Abstract – Water quality models are depicted to determine concentrations of some interestingcompounds along the network in space and time. In such models it is necessary to take inaccount on one hand the hydrodynamic phenomena and their equations, and on the other handthe transport and physicochemical equations related to the modelled concentrations and theirsources and sinks. This makes that the calibration process needs to deal with a big number ofparameters, affecting all of them to the final solution. In these cases, it is very convenient theuse of some parallel technique to find these parameters incoming to the equations, in order toadjust the predicted concentrations to that ones considered as a references for validation. In thisarticle, the possibilities of genetic algorithms and neural networks for this purpose arepresented.

Palabras – clave: Modelos de calidad de agua, calibración, validación, algoritmos genéticos,redes neuronales.

1 Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente –Grupo Mecánica de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP 46022 – Valencia (España) – Tel: 34 963877611 – Fax: 34 96 3877619 E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

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ST9-1 p. 451-464

COMPANDO OS MÉTODOS DE LEVEMBERG-MAQUARDT ENELDER-MEAD EM MODELOS DE DETECÇÃO DE FUGAS

Edevar Luvizotto Junior 1, Agostín OCampos2

Resumo: Embora os modelos computacionais ainda apresentem dificuldades em sua aplicaçãoprática na detecção de fugas em sistemas de abastecimento de água, devido a imprecisão nosdados disponíveis (das medidas e do cadastro), não devem deixar de ser investigados, tratando-se de valioso instrumento na otimização e redução das campanhas de campo. Neste sentido, opresente trabalho compara, através do resultado de um exemplo, o emprego de dois métodos debusca de mínimos de função não lineares, os métodos de Levemberg-Maquardt e o de Nelder-Mead, , um que utiliza e outro que não utiliza derivadas, em acoplamento com um simuladorhidráulico baseado no TMA (Time Marching Approach), na elaboração de um modelo dedetecção de fugas nodais.

Abstract: However the computational models still present difficulties in its practice applicationin the leak detection in water supply systems, due to imprecision in the available data (of themeasures and another’s), should not let of being investigated, as important instrument in theoptimization and reduction of the field works. In this sense, the present paper compares, throughthe result of an example, the employment of two search methods of minimum of no linealfunction, Levemberg-Maquardt's and the Nelder-Mead Methods, one which uses and anotherwhich does not use derived, in joining with a hydraulic simulator based on TMA (TimeMarching Approach), in the elaboration of an leak detection model.

Palavras chave: Abastecimento de água, detecção de fugas, Nelder-Mead, Levemberg-Maquardt, modelos computacionais, detecção de fugas

1 - Professor Depto de Recursos Hídricos -FEC- UNICAMP- Cx. Postal 6021-CEP 13083.970-Tel. 269-4962 Campinas-SP2 Mestrando Departamento de Recursos Hídricos-FEC-UNICAMP-Cx.Postal 6021-CEP 13083.970-Campinas-SP

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ST9-2 p. 465-480

PREVISIÓN DE LAS NECESIDADES DE INFRAESTRUCTURADE UN ABASTECIMIENTO DE AGUA:

APLICACIÓN A LA CIUDAD DE VALENCIA (ESPAÑA)

Rafael Pérez García1; José Luis Díaz Arévalo1;Gonzalo López Patiño1; P. Amparo López Jiménez1

Resumen - Se presenta un trabajo relativo a la proyección de las necesidades de infraestructura(conducciones) para la ciudad de Valencia (España) en el horizonte 2002-2032. Para establecerlas hipótesis de cálculo sobre el aumento de las demandas de agua potable se ha trabajado enuna doble vía: por un lado se ha calculado el crecimiento de la población a partir deextrapolaciones de los datos históricos, y por otra parte, se ha calculado una previsión deincremento de la población a partir de los datos de la superficie urbanizable en la ciudad. Conlas previsiones de demanda se ha implementado un modelo hidráulico estratégico mediante elprograma SARA para dimensionar las nuevas tuberías necesarias y para comprobar elfuncionamiento de las tuberías existentes. Es de destacar la fuerte correlación entre lasprevisiones basadas en históricos de población y las previsiones basadas en el uso del suelourbanizable.

Abstract - The paper presents the forecast of the needs of infraestructure (pipes) for the city ofValencia (Spain) in the horizon 2002-2032. To establish the calculation hypotheses on theincrease of the demands of drinking water, the work has been developed in two ways: on onehand the population's growth it has been calculated starting from extrapolations of the historicaldata, and on the other hand, a forecast of the population's increment has been calculated startingfrom the data of the allovable land for building in the city. Starting with the demand forecasts astrategic hydraulic model has been implemented by means of the program SARA for designingthe new necessary pipes and to check the operation of the existent pipes. It is of highlighting thestrong correlation among the forecasts based on historical data of population and the forecastsbased on the use of the land.

Palabras clave: planificación de sistemas de abastecimiento, modelación de redes, diseño deredes, estimación de población, urbanística

1Universidad Politécnica de Valencia – Grupo Mecánica de Fluidos - Dep. de Ingeniería Hidráulica yMedio Ambiente– Camino de Vera s/n – 46022 – Valencia (España) – Tf. +34 96 387 76 11 – Fax +3496 387 76 19. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected];[email protected]

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ST9-3 p. 481-486

SISTEMA DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE REDES DEAGUA. DETECCION Y CONTROL DE FUGAS.

Christophe Matas1,Jean-Marc Revaz1, Jean-Manuel Matas2.

Resumen - El agua potable es hoy considerada como un producto alimentario. En su conjuntoescasea y la gestión de las redes es cada día mas complicada y mas costosa. Para disminuir laspérdidas (a veces centenarias) de producción de agua potable y controlar los escapes inherentesa la red de distributición, la idea es de utilizar las técnicas modernas de medida, establecer unsistema de supervisión y emplear el mantenimiento predictivo para mejorar la gestión de esterecurso. El objetivo de Syreau es de aliar la urbística, la tecnología de los sensores integrados yel procesamiento de datos 'inteligentes' para desarrollar una herramienta de ayuda a la decisión ya la acción para la gestión continua de las redes de agua potable.

Abstract - Drinking water is nowadays considered as a necessary good. Globally we are in asituation of scarcity and the water network management is every day more complicated andcost-effective. To reduce losses (some times older than a century) and control inherent leakageof the network, the idea is to use the modern measuring technologies, to build a supervisingsystem and to propose predictive maintenance to improve the management on the waterresources. The objective of Syreau is to rely urbistics, integrated sensors technologies and theexpert data bases to improve a tool for decision making and on-line management of drinkingwater networks.

Palabras clave : Redes de agua potable, urbística, mantenimiento predictivo, nuevastecnologías de información y de comunicación.

1 Centre de compétences en Urbistique - CP 256 - Rue des Morasses 5 - 1920 Martigny - Suisse - tél.+4127 7212540 - fax +4127 722 9977 - e-mail : [email protected], [email protected] ENERSYS SA - ch. des Barrières 51 - 1920 Martigny - Suisse - tél. +4127 722 5623 - fax +412 7225292 - e-mail : [email protected]

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ST9-4 p. 487-500

CONTROL DEL AGUA NO REGISTRADAEN LA PEDANÍA DE AVILESES (MURCIA)

Cristina Verdú Sandoval1, Félix Mendaza Martínez2

Resumen: Avileses es una pedanía perteneciente al Término Municipal de Murcia en la que sehan sucedido diversas actuaciones encaminadas a reducir el volumen de Agua No Registrada(ANR), actuando tanto en la eliminación de fugas en la red de distribución e instalacionesinteriores como en la minimización del subcontaje de contadores. La metodología empleada hapermitido por un lado conocer la eficacia de las acciones llevadas a cabo y calcular ratiosextrapolables a otras zonas del abastecimiento de tipología similar. El conjunto de actuacionesha permitido alcanzar un rendimiento técnico del 93,89% y unos ratios de ANR de 2,2m3/Km.día o 11,3 m3/abonado.año.

Abstract: Avileses is a town belonging to Murcia Municipality. Several performances directedto reduce Non Revenue Water volume have been developed there, focusing as leakage removalin the water network and customers' plumbing as the reduction of meter inaccuracies. Themethodology that has been applied allows to know the efficency of the actions and to calculateratios enables to extrapolate to other similar areas of the water supply system. The whole ofperformances has permitted to reach a water efficency of 93,89% and Non Revenue Water 2,2m3/Km.day or 11,3 m3/proporties.year.

Palabras clave: Agua no registrada, rendimiento técnico, fugas, subcontaje, water efficiency,non revenue water.

1 Aguas de Murcia. Área Técnica. Plaza Circular nº9, 30.009 Murcia (España). Tfno: 968 27 80 00. Fax:968 27 80 17. E-mail: [email protected] Aguas de Murcia. Director Técnico. Plaza Circular nº 9, 30.009 Murcia (España). Tfno: 968 27 80 00.Fax: 968 27 80 17. E-mail: [email protected]