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Análisis y simulación de escenarios hidráulicos en redes de agua potable mediante software Epanet y modelos matemáticos de programación – Caso de estudio en Perú
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Fecha
2025-12-11
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Resumen
La presente investigación desarrolló una metodología integrada para la evaluación de
riesgos en redes de distribución de agua potable, primero con el análisis de vulnerabilidad ante
fugas y luego con el análisis del fenómeno de golpe de ariete partiendo del modelamiento
hidráulico de la red mediante EPANET 2.2, seguido de la implementación de un algoritmo en
Python para procesar el archivo .INP y calcular índices de criticidad. El procedimiento
metodológico incluyó la simulación de escenarios de fuga aplicando la fórmula del coeficiente
de emisor en extremos de tubería, determinando caudales máximos y medios de fuga, así como
el impacto en el suministro. Estos valores se sintetizaron en un índice combinado adimensional
(Q4índice) que permitió categorizar las tuberías en cinco niveles de criticidad mediante
percentiles. Posteriormente, la investigación abordó el análisis del golpe de ariete mediante el
Método de las Características (MOC). La investigación concluye que la especificación de una
presión nominal de 10 bares para las tuberías constituye una medida técnicamente robusta que
garantiza la integridad estructural de la red ante eventos extremos. Esta especificación no solo
mitiga eficientemente los efectos del golpe de ariete, sino que también reduce la vulnerabilidad
general del sistema al disminuir la probabilidad de fallas catastróficas. Además como propuesta
de mejora, se analiza los valores obtenidos del programa EPANET, teniendo como observación
el cumplimiento de algunos parámetros, por lo haciendo uso de un código para la mejoría de
velocidad, se redimensiona los diámetros de las tuberías de la red, luego del cambio de
diámetros, se inicia con el análisis de propagación de fugas y del golpe de ariete, este último
arroja resultados no aceptables, por lo que haciendo uso de la propuesta de mejora se cambia la
presión nominal a 7.5 bares, con lo cual se garantiza la integridad estructural del sistema y su
correcto funcionamiento.
Descripción
Palabras clave
Propagación de fugas, Golpe de ariete, Método de las Características.