La finalidad de un modelo es poder predecir las variaciones de la red como respuesta a ciertos cambios que se realicen en ella. Para ello este debe representar con la máxima fidelidad posible el comportamiento real de la misma respecto a ciertos parámetros que nos interesen, en este caso el flujo y la presión (en algunas ocasiones pueden ser también interesantes otras variables, como la concentración de cloro en el agua).
Resumiremos este proceso en cuatro fases principales:
- Descarga del modelo y preparación previa.
- Diseño del muestreo en campo de datos de presión.
- Calibración del flujo. Análisis de la demanda.
- Calibración de la presión.
1. Descarga del modelo y preparación previa
El trazado de la red suele estar representado en un sistema de datos geográficos (GIS), indicando la distribución de tuberías y diferentes elementos (tanques de agua, válvulas, bombas, etc.), así como el estado y comportamiento de estos (funcionamiento de las bombas, apertura de las válvulas, etc.). Este trazado se puede importar al software de modelización, aunque estos permiten también la digitalización y edición de los elementos. Es importante asegurarse de que es una red cerrada, es decir, que todos los elementos están conectados entre sí formando un solo circuito.
Un buen punto de partida es asignar a cada tramo de tubería un factor de rugosidad k por defecto basado en el tipo de material y año. Después se ajustará este valor k en la calibración de la presión.
2. Diseño del muestreo de datos de presión en campo
Una vez que la red está preparada y que hemos alcanzado cierto conocimiento sobre ella, se eligen varios puntos estratégicos para la recogida de datos de presión. Si se dispone de contadores permanentes también se pueden utilizar, pero habrá que asegurarse de que están en una buena localización y que abarcan toda la zona para lograr un buen calibrado.
Los aparatos se dejan en campo durante una semana aproximadamente. Después, en base a la calidad de la información recogida se seleccionará el día de calibración.
3. Calibración del flujo
Es importante tener cierto conocimiento de la red y su comportamiento. Nos ayudará el dividir la misma por zonas de control, delimitadas por la localización de los contadores de flujo como se muestra en la Figura.
Análisis de la demanda
Al sistema se añade también la demanda: una nube de puntos representa la localización de los clientes que están conectados a la red, así como el tipo de consumidor y el consumo medio anual (l/prop/dia) en el caso de que sea conocido. Para una distribución más ajustada de la demanda, los consumidores se clasifican en los siguientes tipos:
- Doméstico con contador (consumo conocido).
- Doméstico sin contador (consumo desconocido).
- No doméstico 10, 16 o 24 (según el patrón de consumo de la actividad).
- Agricultura.
A cada una de estas clases se le asigna un patrón estándar de consumo.
Para cada zona de control (delimitada por un contador de flujo) se añade la gráfica de flujo para el día de calibración. La demanda de esa zona se distribuye según la categoría de cada consumidor y el sobrante se asume que es Agua No Contabilizada (UFW). De esta forma el flujo se distribuye de manera más realista que si se atribuyera el mismo patrón de consumo a todos los puntos.
4. Calibración de la presión
En este punto es muy importante haber alcanzado un buen ajuste de la demanda durante el proceso anterior, ya que de ello dependerá el ajuste de la presión. Gracias a todos los pasos anteriores, la gráfica de presión generada por el modelo ya será bastante similar a la gráfica real, pero todavía queda el último paso. En los hidrantes muestreados se añadirán al modelo los datos reales de presión durante las 24h del día de calibración. Para ajustar más la predicción del modelo a la realidad, se irá modificando el valor k de rugosidad. Además, se añadirán las elevaciones recogidas por GPS en estos puntos de muestreo, lo que aumentará la precisión y ayudará a ajustar la gráfica aún más.
