La presente tesis realiza una contribución metodológica al problema de la gestión integral de procesos de regulación de presión en redes de distribución de agua urbana mediante válvulas reductoras de presión. En este estudio se contemplan dos etapas de este tipo de proyectos: diseño de las maniobras de regulación y evaluación de su impacto. Las finalidades para las que se puede implantar un plan de este tipo son diversas. Esta tesis se ha focalizado en dos de las más relevantes: reducción de caudal fugado y mejora del servicio sobre usuarios. El caudal fugado tiene una relación directa con la presión de la red. A mayor presión en la red mayor será el caudal perdido a través de pequeños orificios o roturas. Por lo tanto, la reducción de la presión beneficia la disminución de estas pérdidas. Contrariamente, una reducción de presión excesiva, puede influir negativamente en la calidad del nivel de servicio a usuarios. Un criterio establecido de forma generalizada por parte de las empresas operadoras para ofrecer un buen nivel de servicio es definir un valor de presión de referencia de servicio como límite inferior para definir el rango de presión en todos los nodos de la red. Este conflicto entre reducir la presión para evitar fugas pero no demasiado para no afectar a los usuarios, hace que en ocasiones sea complejo definir las maniobras de regulación más eficientes. Tras una detallada revisión de la bibliografía, se ha observado que los trabajos en este ámbito utilizan, en general, métodos y criterios 'ad-hoc' basados en la experiencia del profesional encargado del diseño del plan de gestión de presiones. Existen enfoques más académicos para aspectos concretos, como por ejemplo, la definición de una consigna de regulación a través del planteamiento de problemas de optimización. No obstante, la mayoría de estudios encontrados, si bien aportan gran valor, están enfocados en un aspecto específico, careciendo de capacidad de generalización. La metodología para el diseño de planes de gestión de presiones propuesto en esta tesis se ejecuta en dos pasos. Primero, la selección de la técnica de regulación más conveniente atendiendo a las características de la zona regulada, a los patrones de consumo y a condicionantes económicos. Segundo, la definición de la consigna de regulación óptima en función de los objetivos perseguidos y las restricciones impuestas en cada caso. En relación a los métodos para evaluar el impacto que tienen dichas maniobras sobre los objetivos perseguidos – disminución de caudal fugado y mejora del servicio a usuarios – existen múltiples enfoques. Por un lado, se pueden utilizar modelos numéricos con la ventaja de que ofrecen valores de forma distribuida en todos los nodos y líneas, aunque con la desventaja de falta de representatividad de los escenarios hidráulicos que suceden en tiempo real. Por otro lado, existen métodos agregados como la utilización del balance hidráulico y el concepto de Caudal Mínimo Nocturno, más generalizables y utilizando datos obtenidos de dispositivos monitorización, con mayor capacidad de tratamiento en tiempo real. Su mayor inconveniente es que su utilización conlleva la introducción de una serie de hipótesis simplificativas, con la incertidumbre asociada en los resultados obtenidos. Como segundo gran aporte de esta tesis, se proponen una serie de métodos y criterios originales para analizar el impacto de la gestión de presiones. Especialmente relevantes son los sub-métodos propuestos para mejorar diferentes fases de la estimación de fugas a través del concepto caudal mínimo. Los métodos propuestos se aplican sobre varios casos de estudio comparando los resultados con técnicas más convencionales y evaluando su potencial a la hora de mejorar la precisión en las estimaciones. Los múltiples aspectos tratados, son recogidos finalmente en forma de herramienta que pueda asistir a los gestores de este tipo de infraestructuras y a investigadores en la toma de decisión de estas dos fases – diseño y evaluación del impacto – ofreciendo un entorno versátil, multi-criterio y adaptable a los datos disponibles en cada caso de estudio.


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