Ingenieria En Sistemas

I
INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE SISTEMAS HIDRÁULICOS El análisis de recurso agua efectuado mediante técnicas de la ingeniería de sistemas, empezó a triunfar durante los primeros años de la década 1950 – 1960. La agencia gubernamental army corps of engineers, en Estados Unidos, desarrolló en 1953 un modelo de varias presas sobre el rio Missouri. Los modelos iniciales se elaboraron parasistemas de una presa de un propósito. Más tarde, los modelos evolucionaron para sistemas de una presa de propósitos múltiples; se construyeron para sistemas de varias presas de propósitos múltiples en varios ríos interconectados. Se utilizan simulación-optimización con algoritmos de programación lineal (procedimiento matemático en el cual se resuelve un problema indeterminado a través de un sistema deinecuaciones), dinámica (reduce el tiempo de ejecución de un algoritmo mediante la utilización de un sub-problema), y otros. Entre las técnicas que en la actualidad se están utilizando, tenemos los algoritmos semi-sistemáticos o heurísticos, combinados con un método de descomposición. La ingeniería en sistemas hidráulicos pone énfasis en las siguientes áreas:
 Sistema superficial.-

Maximizalas funciones de beneficio mediante métodos de descomposición con programación lineal, dinámica, etc.
 Sistema de agua superficial conectado con un sistema de aguas subterráneas.-

Se utiliza programación lineal o no lineal para minimizar el costo de operación, distribución, etc.
 Sistemas hidrológicos.-

Se formulan ecuaciones no lineales correspondientes; se aplica el sistema decausi-linealización.
 Sistema de calidad de agua.-

Se utiliza una programación lineal o programación dinámica para minimizar el costo de operación de las plantas que satisfagan un criterio de contaminación del agua.
 Sistema de desalinización.-

Minimícese el costo de diseño descomponiendo el sistema en etapas y utilizando un procedimiento de optimización multinivel. LA APLICACIÓN DE LAPROGRAMACIÓN LINEAL EN LA PLANIFICACIÓN DEL USO CONJUNTO DE AGUA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA Es necesario tomar en cuenta todas las disponibilidades de agua en la región. En un modelo matemático de planeación de uso de agua, las diversas fuentes o disponibilidades de agua se consideran como diferentes recursos que deben ser explotados conjuntamente si se quiere obtener el máximo beneficio.
Losprincipales beneficios del uso de agua superficial y subterránea son los siguientes:
 La capacidad de almacenamiento acuífero.-

Puede disminuir el volumen de agua que hay que almacenar en presas, se puede utilizar durante los períodos de sequía para aumentar la disponibilidad del agua
 Los acuíferos pueden utilizarse como medio de distribución del agua.-

Se logra reduciendo la necesidaddel empleo de canales comunicacionales y otras estructuras.
 Los acuíferos purifican el agua por filtración y reducen el costo del tratamiento del agua.

 El uso conjunto permite un mejor control de avenidas contra inundaciones, pues el agua en exceso de la capacidad de almacenamiento de las presas puede ser utilizado para recargar los acuíferos.

 Las perdidas de agua subterráneas porconcepto de evaporación son muy bajas, y su temperatura es muy constante.

 Cuando se recarga un acuífero con agua superficial, el nivel del agua del acuífero se eleva. Esto reduce el costo del bombeo por litro para extracciones futuras del acuífero.

TÉCNICAS DE OPTIMIZACIÓN A SISTEMAS DE CALIDAD DE AGUA Los graves problemas de contaminación del ambiente que existen actualmente sonsuficientes para hacernos consientes de la importancia de tener agua de buena calidad. Sin embargo, no conocemos claramente el procedimiento de purificación o contaminación del agua a través de los procesos de la naturaleza. La complejidad y el costo de construir y operar plantar modernas de tratamiento de agua hacen que el fijar simplemente niveles o “estándares” de contaminación, el organizar comités...