Estrategias basadas en optimización para el uso de agua de lluvia
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.17456314Palabras clave:
ahorro de agua potable, optimización lineal con variables binarias, uso de agua de lluvia, MSC 90C10, MSC 90C90, MSC 90B50, MSC 86A05, MSC 90C590Resumen
En este trabajo se proponen 4 estrategias para el ahorro de agua potable en un edificio de viviendas. Para ello, se cuenta con un conjunto de actividades que se conoce que se pueden realizar con agua de lluvia, y el objetivo es determinar cuáles de ellas realizar. De cada actividad se conoce la cantidad de agua que requiere. Las dos primeras estrategias son heurísticas que consisten en ordenar las actividades de acuerdo a la cantidad de agua que requiere en cada mes. En la primera se ordenan de mayor a menor demanda y en la segunda, de menor a mayor. En ambos casos se realizan tantas actividades como sean posibles empezando por la primera, y siguiendo con el orden establecido. En ambas heurísticas, el agua de lluvia que no se usa en un mes, se puede usar en el siguiente. La tercera estrategia es una secuencia de modelos de optimización con variables binarias que maximiza el uso de agua de lluvia para un mes específico, y el agua de lluvia que no se use en un mes, se puede usar en el siguiente. La cuarta es un modelo de optimización para una planificación anual. Este último modelo es un problema de optimización lineal con 60 variables binarias, que se resuelve en 0.1138 segundos, lo que permite obtener varias soluciones óptimas para el problema (todas con el mismo valor de la función objetivo). Con este modelo de optimización anual se consigue utilizar el 100% del agua de lluvia acumulada.
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Citas
[1] Biswas, A.K. and Tortajada, C. (2019). Water crisis and water wars: myths and realities. International Journal of Water Resources Development, 35(5):727-731. https://doi.org/10.1080/07900627.2019.1636502
[2] Driggs, R. (2009). Metodología para la captación de agua de lluvia. Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, La Habana.
[3] Evans, Ch. (1992). Enciclopedia de la Historia. Tomo I El mundo antiguo 40 000-500 AC. Editorial EVEREST, España.
[4] Forrest, J. and Lougee-Heimer, R. (2005). CBC coin-or branch and cut solver. https://github.com/coin-or/Cbc
[5] Fresquet, A. (2018). Sistema de captación de agua de lluvia para abastecer un edificio alto ubicado en 25 y J, Vedado. Tesis de Doctorado, Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1680-03382019000200125
[6] Gómez, A. (2019). Propuesta de un sistema de captación de agua de lluvia en la finca Tierra Brava CCS Niceto Pérez. Trabajo de Diploma, Universidad Politécnica de La Habana "José Antonio Echevarría".
[7] Oficina Nacional de Estadística e Información (ONEI) (2014). Informe Nacional: Censo de Población y Viviendas 2012. ONEI, La Habana. http://www.onei.gob.cu
[8] INRH (2014). Plan Hidráulico Nacional 2015-2020. https://www.hidro.gob.cu
[9] Mitchell, S., O'Sullivan, M., and Dunning, I. (2011). PuLP: A Linear Programming Toolkit for Python. https://github.com/coin-or/pulp
[10] Oficina Nacional de Estadística e Información (2025). Sitio Oficial de la Oficina Nacional de Estadística e Información de Cuba. http://www.onei.gob.cu
[11] Python Core Team (2024). Python: A dynamic, open source programming language. Python Software Foundation. https://www.python.org
[12] Ricardo, M.P., Gómez, A., Martín, R., Cutie, V. y Martínez, O. (2020). Estudio de las precipitaciones para el diseño de sistema de captación de agua de lluvia. Revista Ingeniería Agrícola, 10(2):e05. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=586263256005
[13] Ricardo, M.P., Méndez, M., Bonet, C., Sierra, L.O. y Cutie, V. (2015). Evaluación de la eficiencia de la captación de agua de lluvia en casas de cultivos. Revista Ingeniería Agrícola, 5(4):3-9. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=586261427001
[14] Torres, R. y Fresquet, A. (2019). Captación de lluvia para descarga de inodoros en edificio alto en el Vedado, La Habana. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 1:122-135. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226177637
[15] Torres, R. y Fresquet, A. (2020). Caracterización de la captación de las aguas de lluvia para tipologías de viviendas. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 41:100-114. http://scielo.sld.cu/pdf/riha/v42n2/1680-0338-riha-42-02-14.pdf
[16] Torres, R. y Fresquet, A. (2021). Dimensionamiento de depósitos para captación de agua de lluvia en viviendas. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 42:14-28. https://www.researchgate.net/publication/309560371_Practicas_ancestrales_de_crianza_de_agua_una_guia_de_campo_estrategia_para_adaptarnos_a_la_escasez_de_agua
[17] Yapa, K. (2013). Prácticas ancestrales de crianza de agua. Edipcentro Cía. de Ecuador. https://www.biodiversidadla.org/Documentos/Practicas_ancestrales_de_crianza_de_agua_como_una_estrategia_para_adaptarnos_al_cambio_climatico
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- 2025-06-30 (2)
- 2025-06-30 (1)
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