Tesis doctoral de Carlos Daniel Alonso Guzman
El abastecimiento del suministro a las poblaciones esta basado en una enorme y compleja infraestructura, que se ha ido expandiendo y desarrollando durante el ultimo siglo, a la par que envejece, expuesta al proceso de deterioro y a fallos sucesivos. Cuando las tuberías sufren roturas, el coste de su reemplazo es elevado, y no es económicamente viable sustituirlas después del primer fallo, de modo que el enfoque habitual es reparar las tuberías hasta que los costes de reparación sean claramente superiores a los costes de reemplazo, o hasta que otros proyectos de actuación en el subsuelo hacen económicamente atractiva la sustitución. los factores que intervienen en la toma de decisiones en un programa de renovación de las tuberías son muy diversos. Por este motivo, se deben de considerar, hasta donde sea posible, todas las variables que intervienen en los fallos de las tuberías. A partir de las variables de influencia se pueden obtener datos para su análisis y evaluación, y también es posible utilizar una gama de métodos para estructurar un programa de renovación de las tuberías, tales como métodos de optimización, estadísticos, etcétera, en función del tipo de datos y de la disponibilidad de los mismos. el objetivo de este trabajo consiste en el desarrollo de un modelo integral, que auxilie en la programación óptima de los trabajos en la priorización de la renovación de las tuberías en las empresas de agua, considerando la gran variedad que se presenta en los datos disponibles de una empresa de agua a otra, y el amplio rango en cuanto a la calidad y cantidad de los datos. en este trabajo se aborda la problemática de la toma de decisiones para la priorización en la rehabilitación de tuberías a través de diversos enfoques, planteados en tres vertientes, y que a su vez se integran a través de una aplicación en un modelo integral. Dicho modelo integral esta constituido por tres sub-modelos (vulnerabilidad, eficiencia e índice de evaluación de las condiciones físicas, iecf), con el objeto que la toma de decisiones considere los tres aspectos fundamentales en la rehabilitación de tuberías, como son: la vulnerabilidad y la eficiencia de la red y también su comportamiento estructural, sin perder la consideración de elementos tan importantes como son la disponibilidad de información y de recursos financieros. para la estructura y conformación de los modelos que forman parte del modelo integral, se desarrolla la metodología empleada para la asignación de prioridades de renovación de tuberías, mediante el uso del sistema de apoyo a la toma de decisión de las sumas ponderadas, así como las herramientas necesarias para ello, detallando las matrices de ponderación de alternativas y valoración de resultados. una vez que se aborda la metodología mencionada, se realiza la aplicación del sistema de soporte a la decisión de las sumas ponderadas, para la asignación de prioridades de renovación en ocho grupos tuberías de la red de celaya, gto. México. En este caso se tiene que hacer la agrupación de puntuaciones parciales de cada tubería respecto a cada uno de los criterios considerados, obteniéndose como resultado la priorización del grupo de tuberías. También se realiza el análisis de sensibilidad de los resultados, ante variaciones en la consideración de los valores en los pesos de los criterios. seguidamente, se aplica el método para jerarquizar cada uno de los grupos de tuberías para cada factor de influencia considerado, aplicando para ello algoritmos genéticos. Para evaluar el aspecto económico y determinar el orden de priorización, basándonos en el ahorro de energía eléctrica y el volumen recuperado del caudal fugado al rehabilitar las tuberías, así como el ahorro que se obtendría al evitar la consecuencia de un posible fallo, al momento de realizar la toma de decisiones de rehabilitar las tuberías. para determinar lo anterior se utiliza el programa de epanet, conjuntamente con procedimientos de lógica difusa (específicamente los números difusos triangulares). Para determinar la priorización en base al aspecto económico, se utiliza nuevamente la herramienta de algoritmos genéticos, y en este caso hay que resaltar que el resultado que se obtiene es la longitud óptima para renovar dentro de cada grupo de tuberías, de forma que se maximicen los beneficios. el deterioro estructural se contempla dentro del modelo de evaluación de las condiciones físicas de las tuberías, y en él se plantea todo lo relacionado con el análisis de supervivencia y específicamente con la aplicación de los mismos en las redes de distribución, al igual que los modelos de riesgo proporcionales tanto semiparamétricos (modelos de cox) como paramétricos (modelos de weibull), presentando un caso de aplicación para la ciudad de celaya, gto. México. El objetivo es su aplicación en el análisis de los fallos en las redes de abastecimiento, para determinar en que grado influyen en el fallo de las tuberías un número determinado de covariables. también se ha llevado a cabo la evaluación de los contrastes de las hipótesis de los modelos de cox; a través de la evaluación del modelo de weibull se determina el número de fallos futuros y consecuentemente, el orden de priorización, y por ultimo, con la parte paramétrica del modelo de cox, se determina el índice de evaluación de las condiciones físicas de las tuberías (iecf). asimismo, se ha desarrollado una aplicación del modelo integral para la toma de decisiones en la priorización para la rehabilitación de tuberías. En este proceso se utiliza el lenguaje r, el programa de estadística s-plus y el spss. Como resultado se obtiene una aplicación desarrollada en visual basic. Dicha aplicación estructura al modelo integral que, a su vez, esta constituido por tres sub-modelos (vulnerabilidad, eficiencia, índice de evaluación de las condiciones físicas iecf. Como resultado se obtiene una lista de priorización basada en el número de fallos esperados, determinada con la función paramétrica del modelo weibull. cabe resaltar que, con este modelo integral, es posible describir el estado técnico en que se encuentran las tuberías, de tal forma que puede ser una herramienta importante para la planeación en la rehabilitación de tuberías y la optimización de los recursos disponibles.
Datos académicos de la tesis doctoral «Modelo híbrido para la toma de decisiones en programas de rehabilitación de tuberías para sistemas de abastecimiento de agua: aplicación a la ciudad de celaya, gto. (méxico)«
- Título de la tesis: Modelo híbrido para la toma de decisiones en programas de rehabilitación de tuberías para sistemas de abastecimiento de agua: aplicación a la ciudad de celaya, gto. (méxico)
- Autor: Carlos Daniel Alonso Guzman
- Universidad: Politécnica de Valencia
- Fecha de lectura de la tesis: 28/07/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Rafael Pérez García
- Tribunal
- Presidente del tribunal: josé Roldán cañas
- Antonio Gallardo izquierdo (vocal)
- Juan Reca cardeña (vocal)
- ricardo Aliod sebastian (vocal)