Del 4 al 7 de septiembre de 2023 se celebró en Leicester, Reino Unido, el 19° Congreso de Computación y Control para la Industria del Agua -CCWI-, que desde hace casi dos décadas reúne a los expertos en modelado y control de sistemas hídricos urbanos a nivel internacional para compartir las últimas tendencias del sector. Este año, el debate entre profesionales e investigadores estuvo guiado por temáticas como la digitalización a gran escala y la proliferación de sensores y contadores inteligentes; la generación de big data; las cada vez más sofisticadas herramientas de modelización, y las profundas implicaciones para la gestión de sistemas de agua que tendrán en los próximos años las tecnologías de la información y la comunicación, el Internet de las Cosas y el despliegue de redes inalámbricas 5G.
En el marco del evento se presentaron conferencias de investigadores de prestigiosas instituciones como la Universidad Brunel (Londres), la Universidad De Monfort (Leicester), la Universidad de Exeter, el Imperial College de Londres y la Universidad de Sheffield. La Universidad de los Andes fue la única institución latinoamericana presente gracias al Centro de Investigaciones en Acueducto y Alcantarillados -CIACUA-, cuyos miembros fueron destacados en los tres reconocimientos que se otorgan en la conferencia: el primer y segundo lugar en la categoría de ‘Mejor artículo científico’ y en la competencia Aqualibrium para estudiantes doctorales.
El paper ganador del congreso se titula “Modelización hidráulica avanzada y de la calidad del agua aplicada a la red de abastecimiento de Bogotá, Colombia” y fue escrito Laura Enríquez y Andrés Ariza, estudiantes de la maestría en Ingeniería Civil de Uniandes, y Juan Saldarriaga, profesor titular del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Contó con la cooperación de Luigi Berardi, Daniele Laucelli y Orazio Giustolisi, profesores del Politécnico di Bari, Italia.
Dadas las características de Bogotá como la ciudad más grande y poblada de Colombia, la demanda de suministro de agua ha aumentado rápidamente en los últimos años, planteando retos para el control y la monitorización en tiempo real de las Redes de Distribución de Agua (RDA). La complejidad del sistema conlleva un elevado nivel de incertidumbre en los modelos hidráulicos y de calidad del agua existentes. En este trabajo, los investigadores propusieron una metodología avanzada de análisis hidráulico y de calidad del agua. El método hidráulico incluyó un análisis basado en la presión con fugas a nivel de tubería única y una novedosa propuesta que permite modelizar la alimentación de los depósitos por la parte superior para hacer el modelo más realista. Esta metodología se comparó con un modelo EPANET existente para evaluar su convergencia y estabilidad. De este modo, el trabajo demostró las ventajas de las herramientas avanzadas de modelización hidráulica y de calidad del agua en términos de fiabilidad y apoyo a la toma de decisiones aplicadas en una gran red real de abastecimiento de agua.
Por su parte, el segundo paper destacado se titula “Diseño multiobjetivo de estaciones de bombeo que incluyan criterios técnicos, económicos y medioambientales y tengan en cuenta la variabilidad de la demanda” y está basado en los proyectos de la alianza de Pavco Wavin, la Universidad de los Andes y Colciencias. En el marco de este proyecto, la Universidad Politécnica de Valencia fue invitada para llevar a cabo una investigación sobre los retos del drenaje urbano y los alcantarillados del futuro frente al cambio climático y proponer la implementación de sistemas que reduzcan las inundaciones durante la temporada de lluvias. Según datos de la investigación, las capacidades de las tuberías urbanas no son suficientes y renovar completamente el alcantarillado no es una solución factible, por esto, los tanques de tormenta se presentan como una metodología de adaptación que aportaría a la solución.
Finalmente, Laura González, estudiante del Doctorado en Ingeniería obtuvo el primer puesto en la competencia de Aqualibrium, cuyo objetivo es que las y los ingenieros logren distribuir tres litros de agua entre tres depósitos colocados aleatoriamente en una cuadrícula de 16 puntos. Los tres pequeños depósitos pueden colocarse en más de 3000 combinaciones y para cada una de esas combinaciones habría 24 líneas de tuberías, 3 diámetros posibles (0, pequeño, grande) y 280.000 millones de configuraciones posibles. Conceptualmente, el problema de Aqualibrium es el mismo que encontrar la combinación óptima de diámetros de tuberías en el diseño de un sistema de distribución de agua. Se trata de un problema excepcionalmente difícil de resolver debido al gran número de soluciones posibles, al comportamiento hidráulico no lineal y a la discreción de los diámetros de tubería disponibles. El problema no puede resolverse mediante técnicas matemáticas clásicas de optimización, y ha sido un reto de referencia en el desarrollo de las nuevas técnicas heurísticas de optimización, como los algoritmos genéticos y la optimización colonia de hormigas.
Felicitamos a la comitiva uniandina por estos importantes reconocimientos de sus pares académicos en el marco del congreso con mayor prestigio internacional en la materia. El CCWI se ha convertido en una plataforma para profesionales e investigadores para fomentar colaboraciones en proyectos valiosos en el campo del agua y un espacio para pensar conjuntamente cómo afrontar los desafíos de los sistemas de agua digitales e inteligentes frente a los efectos del cambio climático, y sin duda los ingenieros civiles uniandinos son parte importante de dicha construcción colectiva.
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