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

Abstract

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.