DISEÑO OPTIMIZADO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA MEDIANTE PROGRAMACIÓN NO LINEAL

Resumen

En la búsqueda de soluciones eficientes para mejorar los sistemas de agua potable en regiones con recursos limitados, el uso de la programación no lineal ha emergido como un método prometedor para optimizar el diseño de redes de distribución de agua. Este enfoque permite identificar los diámetros mínimos de tuberías necesarios para minimizar los costos de implementación, mientras se cumplen todas las restricciones hidráulicas necesarias para un funcionamiento eficiente.

La investigación presentada demuestra que, a través de la aplicación de modelos matemáticos no lineales, es posible alcanzar un equilibrio entre los costos y las especificaciones técnicas requeridas, como la presión y la velocidad del agua en la red. Este balance se logra manteniendo las ecuaciones de conservación de masa y energía en cada nodo y tramo de la red, respectivamente.

Utilizando herramientas accesibles como hojas de cálculo con complementos como Solver, los ingenieros pueden implementar estos modelos en sus proyectos, facilitando el diseño óptimo que garantiza la adecuada distribución del agua a todos los puntos de consumo. Los resultados indican que en todos los casos estudiados se han cumplido las normativas y requisitos mínimos, asegurando caudales adecuados en cada punto de la red.

Este avance no solo optimiza los recursos económicos, cada vez más escasos en países en desarrollo, sino que también promueve la adopción de prácticas de diseño más eficientes y accesibles para los ingenieros dedicados a la planificación de infraestructuras críticas como son los sistemas de agua potable.