Detección de Comunidades en Redes de Distribución de Agua Potable

Abstract

La segmentación de redes de distribución de agua en comunidades representa la implementación del paradigma ’divide y vencerás’, que simplifica el análisis y permite la gestión eficiente del sistema hidráulico. Un desafío importante consiste en el diseño óptimo de la partición de redes de agua de gran tamaño sin disminuir el nivel de servicio ofrecido a los usuarios. En este trabajo se propone una metodología para la segmentación automática de una red utilizando el índice de modularidad, definido en el contexto de redes complejas, como métrica para detectar la estructura en comunidades de una red de agua; y el índice de resiliencia, definido en el contexto de los sistemas de distribución de agua, como una medida de la confiabilidad de la red. De acuerdo con esto, la segmentación se basa en dos diferentes fases de un proceso de optimización multiobjetivo. La primera tiene como objetivo encontrar la segmentación virtual de la red de agua, mientras que la segunda permite elegir la mejor ubicación para instalar los dispositivos, es decir caudalímetros y válvulas de aislación. El procedimiento de optimización, basado en el algoritmo de recocido simulado, se aplica a dos sistemas de suministro de agua: la red C-Town (un problema de referencia) y la red Huerta Grande (en Córdoba, Argentina).