Volume 40, N 2 - dezembro 2019
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- Abstract / Resumo
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DOI:10.5894/rh40n2-cti3
Este artigo parte integrante da Revista Recursos Hdricos,
Vol. 40, N 2, 27-38, dezembro de 2019.
Dimensin fractal e identificacin de potenciales sectores de servicio en redes de distribucin de agua potable utilizando criterios hidrulicos
Fractal Dimension Assessment and Identification of Potential District-Metered Areas in Water Distribution Networks Using Hydraulic Criteria
Kevin Vargas1 , Camilo Salcedo2 y Juan Saldarriaga@, 3
@ Autor Correspondiente: jsaldarr@uniandes.edu.co
1 Investigador, Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados (CIACUA), Universidad de Los Andes, Colombia, Carrera 1 Este N 19A - 40, Bogot
2 Profesor Instructor, Departamento de Ingeniera Civil y Ambiental, Universidad de Los Andes, Colombia, Carrera 1 Este N 19A - 40, Bogot
3 Profesor Titular, Departamento de Ingeniera Civil y Ambiental, Universidad de Los Andes, Colombia, Carrera 1 Este N 19A - 40, Bogot
RESUMEN
El algoritmo de Box Covering, utilizado para el clculo de la dimensin fractal en Redes de Distribucin de Agua Potable (RDAPs), fue propuesto como una alternativa para identificar posibles sectores hidrulicos en RDAPs. La calidad de posible sectorizacin de las redes se midi mediante el ndice de Modularidad (Q). A travs del uso de variables hidrulicas, como la Lnea de Gradiente Hidrulico (LGH), se establecieron unos criterios (sumQ y LGH*sumQ) para el clculo de los pesos de las uniones (nudos, embalses, tanques, entre otros) en dicho mtodo, se realizaron pruebas para identificar sectores potenciales en las redes de Cazuc (sector de Bogot, Colombia) Exnet y Santa Marta, Colombia. La identificacin de sectores obtenida con el algoritmo de Box Covering fue comparada con la identificacin de sectores obtenida mediante el algoritmo de Community Detection, as como con algunos resultados de la Battle of Water Networks District-Metered Areas 2016 (BWNDMA). De esta manera, fue posible concluir que la metodologa propuesta es una alternativa viable para identificar posibles sectores hidrulicos en RDAPs de distintos tamaos y complejidades.
Palabras clave: dimensin fractal; sectorizacin; criterios hidrulicos.
ABSTRACT
Box-Covering Algorithm, used for the assessment of Fractal Dimension in Water Distribution Systems (WDS), was
proposed as an alternative for the identification of potential District Metered Areas (DMAs) within WDS. The performance of
the potential identified DMAs was measured through the Modularity Index (Q). Moreover, based in the hydraulic behavior
of the system including the Hydraulic Grade Line (HGL), some indexes (SumQ and HGL*sumQ) were proposed. Hence, these
hydraulic-based criteria were used for the assessment of the weight at the junctions of the system in the aforementioned
algorithm. Afterwards, several tests were developed for the potential identification of DMAs in 3 different networks: Cazuc
(a DMA in Bogota, Colombia), Exnet and Santa Marta, Colombia. The identification of DMAs obtained using Box Covering
Algorithm was compared with the results obtained through Community Detection Algorithm, as well as some results from
Battle of Water Networks District-Metered Areas (BWNDMA) 2016. Hence, it was possible to conclude that the proposed
methodology is a feasible alternative for the potential identification of DMA in WDS of different sizes and complexities.
Keywords: Fractal Dimension; DMA identification; Hydraulic Criteria; Box Covering Algorithm; Community Detection
Algorithm.