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Desarrollo de una Herramienta Digital para la Optimización de Redes de Alcantarillado

10.24050/reia.v22i44.1864
Publicado 2025-07-11
Artículos

Resumen

La creciente demanda de infraestructuras eficientes para el drenaje de aguas residuales y pluviales debido al acelerado aumento de la población mundial ha generado desafíos significativos en términos de costos y eficiencia para los diseñadores y empresas constructoras. En respuesta a esta necesidad, este estudio presenta el desarrollo y la validación de una herramienta digital innovadora destinada a optimizar el diseño de redes de alcantarillado, reduciendo al mínimo los costos de construcción y operación. La herramienta, implementada en Python y utilizando algoritmos genéticos combinados con programación heurística (GA-HP), está diseñada para cumplir con las normativas colombianas actuales. Su funcionamiento se divide en dos etapas: inicialmente, el Algoritmo Genético identifica los diámetros óptimos de las tuberías y la convergencia de la función de costos; posteriormente, la Programación Heurística ajusta las pendientes y calcula las características hidráulicas junto con las restricciones por norma de la red. Los ensayos realizados en un escenario hipotético mostraron una notable disminución en los costos totales de construcción y operación, alcanzando un costo de $276.954,01 USD, significativamente inferior al del modelo original ($411.096,90 USD), teniendo en cuenta que este valor es con las restricciones adicionales para su comparación equitativa. La herramienta desarrollada es práctica y accesible para los diseñadores hidráulicos, demostrando ser capaz de encontrar soluciones costo-efectivas incluso en condiciones exigentes.

Palabras clave

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Autores/as

  • David Ernesto Rodriguez Vivas

    Universidad Manuela Beltrán

  • Simón Andrés Alvarado-Rueda

    Universidad Manuela Beltrán

  • María Alejandra Pimiento

    Universidade da Coruña

Referencias

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