Optimización de redes de distribución de agua utilizando un algoritmo genético

Mª Pilar Montesinos Barrios

Spain

Universidad de Córdoba

Dpto. de Agronomía

Adela García Guzmán

Spain

Universidad de Córdoba

Dpto. de Estadística

José Luis Ayuso

Spain

Universidad de Córdoba

Dpto. de Ingeniería Rural. E.T.S.I.A.M

Enviado: 08-05-2014

|

Aceptado:

|

Publicado: 31-03-1997

DOI: https://doi.org/10.4995/ia.1997.2717
Datos de financiación

Descargas

Palabras clave:

Ingeniería del agua, Ingeniería civil, Ingeniería hidráulica

Agencias de apoyo:

Esta investigación no contó con financiación

Resumen:

Un algoritmo genético (AG), es un procedimiento de búsqueda del óptimo de una función basado en la mecánica natural darwiniana de supervivencia de los individuos mejor adaptados. En el presente trabajo se ha desarrollado un algoritmo genético que permite determinar la red de distribución de agua de coste mínimo para una topología y una condición de carga dadas. El procedimiento consiste en asimilar las redes a cadenas binarias (conjuntos de unos y ceros). Partiendo de una población de redes generada aleatoriamente, se realizan los procesos naturales de selección, cruce y mutación, obteniéndose una nueva población. Así, generación tras generación, se llega al individuo mejor adaptado, es decir la red de distribución de mínimo coste. El algoritmo, implementado en FORTRAN-77 y ejecutable en PC, se ha aplicado a un ejemplo extraído de la bibliografía, obteniéndose resultados satisfactorios.
Ver más Ver menos

Citas:

Alperovits, E. y U. Shamir (1987) Design of Optimal Water Distribution Systems. Water Resources Research, 13(6), 885-900. https://doi.org/10.1029/WR013i006p00885

Cabrera, E. y col. (1992) Curso de Ingeniería Hidráulica Aplicado a los Sistemas de Distribución de Agua. U. D. de Mecánica de fluidos. UPV.

Eiger G., U. Shamir y B. Ahron (1994) Optimal Design of Water Distribution Networks. Water Resources Research, 30(9), 2637-2646. https://doi.org/10.1029/94WR00623

Fujiwara, O., Jenchimahakoon, B. y P. Edirinsinghe (1987) A Modified Linear Programming Gradient Method for Optimal Design of Looped Water Distribution Networks.Water Resources esearch, 23(6), 977-982. https://doi.org/10.1029/WR023i006p00977

Fujiwara, O. y D. B. Khang (1990) A Two-Phase Descomposition Method for Optimal Design of Looped Water Distribution Networks. Water Resources Research, 26(4), 539-549. https://doi.org/10.1029/WR026i004p00539

Galante, M. (1993) Un Algoritmo Genético Simple para la Optimizatión de Estructuras Planas Articuladas. Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 9(2). 179-199.

Goldberg, D. E. (1989) Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Addison-Wesley Publishing Company, Inc.

Goulter I. A., B. M. Lussier y D. R. Morgan (1986) Implications of Head Loss Path Choice in the Optimization of Water Distribution Networks. Water Resources Research, 22(5), 819-822. https://doi.org/10.1029/WR022i005p00819

Lansey, K. F. y L. W. Mays (1989) Optimization Models for Design of Water Distribution Systems. Cap 3. Reliability Analysis of Water Distribution Systems. ASCE, Ed. L. Mays.

Martínez, F. y R. Préz (1992) Diseño de Redes de Distribución. Cap 13. Curso de Ingeniería Hidráulica Aplicada a los Sistemas de Distribución de Agua. Unidad Docente de Mecánica de Fluidos. UPV.

Martínez, E, R. Pérez y J. Izquierdo (1995). Diseño Optimo y Fiabilidad en Sistemas de Distribución deAgua. Cap 13. Mejora del Rendimiento y de la Fiabilidad en Sistemas de Distribución de Agua. Ed. E. Cabrera y A.F. Vela. UPV.

Montesinos, Ma P y J. L. Ayuso (1992) Modelos de Simulación de Sistemas de Distribución de Agua. VIII Congreso Nacional de Ingeniería de Proyectos, AEIPRO. 439-452. Madrid.

Montesinos, Ma P. (1995) Modelo Matemático para el Diseño Optimo de Sistemas de Distribución de Agua. Tesis Doctoral. E.T.S.I. Agrónomos y Montes. Universidad de Córdoba.

Shamir, U. (1974) Optimal Design and Operating of Water Distribution Systems. Water Resources Research, 10(9), 27-36. https://doi.org/10.1029/WR010i001p00027

Sonak, V. V. y P. R. Bhave (1993) Global Optimun Tree Solution for Single-Source Looped Water Distribution Networks Subjected to a Single Loading Pattern. Water Resources Research,29(9), 2437-2443. https://doi.org/10.1029/93WR00289

Uralita, (1994) Tarifa de Tubos y Juntas de Presión de Fibrocemento (para abastecimiento de agua. distribución y riego).

Wang, Q. J., (1991) The Genetic Algorithm and its Application to Calibrating Conceptual Rainfall-Runoff Models. Water Resources Research, 27(9), 2467-2471. https://doi.org/10.1029/91WR01305

Wood, D. y A. Rayes, (1981) Reliability of Algorithms for Pipe Network Analysis. J. Hydraul. Div. ASCE. 107(10), 1145-1161.

Ver más Ver menos