Explorando los compromisos en la gestión de recursos hídricos urbanos del lado de la demanda y del lado de la oferta utilizando modelado basado en agentes y computación evolutiva
Autores: Kanta, Lufthansa; Berglund, Emily Zechman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2015
Acceso abierto
Artículo científico
2015
Explorando los compromisos en la gestión de recursos hídricos urbanos del lado de la demanda y del lado de la oferta utilizando modelado basado en agentes y computación evolutiva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Sistemas de abastecimiento de agua urbana
Estrategias del lado de la oferta
Estrategias del lado de la demanda
Sistemas adaptativos complejos
Modelos basados en agentes
Simulación de sistemas de recursos hídricos
Metodología basada en computación evolutiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de suministro de agua urbana pueden ser gestionados a través de estrategias del lado de la oferta y del lado de la demanda, que se centran en la expansión de las fuentes de agua y en la reducción de la demanda, respectivamente. Las estrategias del lado de la oferta conllevan costos de infraestructura y energía, mientras que las estrategias del lado de la demanda asumen costos de implementación y molestias para los consumidores. Para evaluar el rendimiento de las estrategias del lado de la demanda, se debe simular la participación y las adaptaciones en el uso del agua de los consumidores. En este estudio, se desarrolla un marco de Sistemas Adaptativos Complejos (SAC) para simular agentes consumidores que cambian su consumo para afectar la extracción del sistema de suministro de agua, lo que, a su vez, influye en las políticas operativas y en la planificación de recursos a largo plazo. Se codifican modelos basados en agentes para representar a los consumidores y a un agente responsable de políticas, y se acoplan con modelos de simulación de sistemas de recursos hídricos. El marco SAC se combina con una metodología multiobjetivo basada en computación evolutiva para explorar compensaciones en costos, molestias para los consumidores e impactos ambientales tanto para estrategias del lado de la oferta como del lado de la demanda. Se identifican decisiones para especificar niveles de almacenamiento en un reservorio que desencadenan: (1) aumentos en el volumen de agua bombeada a través de transferencias intercuencas desde un reservorio externo; y (2) etapas de sequía, que restringen el volumen de agua permitido para usos residenciales al aire libre. La metodología propuesta se demuestra para el sistema de suministro de agua de Arlington, Texas, para identificar estrategias no dominadas para una década de sequía histórica. Los resultados demuestran que los costos de bombeo asociados con maximizar la fiabilidad ambiental superan los costos de bombeo asociados con minimizar las restricciones en el uso del agua por parte de los consumidores.
Descripción
Los sistemas de suministro de agua urbana pueden ser gestionados a través de estrategias del lado de la oferta y del lado de la demanda, que se centran en la expansión de las fuentes de agua y en la reducción de la demanda, respectivamente. Las estrategias del lado de la oferta conllevan costos de infraestructura y energía, mientras que las estrategias del lado de la demanda asumen costos de implementación y molestias para los consumidores. Para evaluar el rendimiento de las estrategias del lado de la demanda, se debe simular la participación y las adaptaciones en el uso del agua de los consumidores. En este estudio, se desarrolla un marco de Sistemas Adaptativos Complejos (SAC) para simular agentes consumidores que cambian su consumo para afectar la extracción del sistema de suministro de agua, lo que, a su vez, influye en las políticas operativas y en la planificación de recursos a largo plazo. Se codifican modelos basados en agentes para representar a los consumidores y a un agente responsable de políticas, y se acoplan con modelos de simulación de sistemas de recursos hídricos. El marco SAC se combina con una metodología multiobjetivo basada en computación evolutiva para explorar compensaciones en costos, molestias para los consumidores e impactos ambientales tanto para estrategias del lado de la oferta como del lado de la demanda. Se identifican decisiones para especificar niveles de almacenamiento en un reservorio que desencadenan: (1) aumentos en el volumen de agua bombeada a través de transferencias intercuencas desde un reservorio externo; y (2) etapas de sequía, que restringen el volumen de agua permitido para usos residenciales al aire libre. La metodología propuesta se demuestra para el sistema de suministro de agua de Arlington, Texas, para identificar estrategias no dominadas para una década de sequía histórica. Los resultados demuestran que los costos de bombeo asociados con maximizar la fiabilidad ambiental superan los costos de bombeo asociados con minimizar las restricciones en el uso del agua por parte de los consumidores.