Optimización estocástica del uso del agua pluvial a nivel macroscópico

Abstract

In this project a stochastic optimization approach based on the design of systems for rainwater storage for domestic use is proposed. The formulation of an optimization model for the installation of rainwater harvesting, pipes and tanks is proposed; as well as the optimal location for storage and distribution of collected rain water; data are obtained from uniform rate distributions by Monte Carlo method. The optimization model is meeting the demands for water for domestic use considering processes stochastic optimization to minimize the total annual cost associated with fresh water (which comes from the water network of municipal service) as objective function and minimizing the total annual cost considering the worst case scenarios predicted distribution. The application of optimization proposal can determine which period could invest in the installed system, considered as an important factor when calculating the probability of rain in later years.

En este proyecto se propone un enfoque de optimización estocástica basado en el diseño de sistemas de captación de agua de lluvia para uso doméstico. Se propone la formulación de un modelo de optimización para la instalación de dispositivos de captación de aguas pluviales, tuberías y tanques; así como para la ubicación óptima de sistemas de almacenamiento y distribución de agua de lluvia recolectada; los datos que se obtienen son a partir de distribuciones de tipo uniforme mediante el método Montecarlo. El modelo de optimización consiste en la satisfacción de las demandas de agua para uso doméstico considerando procesos de optimización estocástica para minimizar del costo total anual asociado al agua fresca (la que proviene de la red de agua de servicio municipal) como función objetivo, así como la minimización del costo total anual considerando el peor de los escenarios predichos en la distribución. La aplicación de la propuesta de optimización permite determinar en qué periodo se podría invertir en el sistema instalado, considerando como factor importante el cálculo de la probabilidad de lluvia en años posteriores.