67
Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 4, julio-agosto de 2017, pp. 57-77
Gómez-Martínez
et al.
,
Metodología para caracterizar la eficiencia de una red de distribución sectorizada
ISSN 2007-2422
•
A través de la metodología planteada, en
redes sectorizadas existentes se identificarán
los sectores críticos mediante el análisis de
vulnerabilidad, y posteriormente se evaluarán
las diferentes alternativas de diseño a través
del análisis de eficiencia, tomando como refe-
rencia la vulnerabilidad del sector implantado
y considerando los costes asociados a cada
solución. Aparentemente, conforme aumenta la
inversión mejora el comportamiento de la red
(Kandulu, 2013). Sin embargo, en términos de
vulnerabilidad del servicio, es necesario anali-
zar si el aumento de la inversión produce una
mejora significativa o si se dispone de los fondos
suficientes para realizar la mejora deseada. En
el caso de diseño de nuevos sectores, se podrá
hacer directamente a partir del análisis de efi-
ciencia, evaluando el nivel de vulnerabilidad y
los costos de cada alternativa. Por ello, en ambos
casos es preciso analizar la eficiencia del sector
y no sólo la vulnerabilidad.
Este proceso se puede realizar de dos formas:
desde un punto de vista teórico se podría asig-
nar un coeficiente que asigne un valor económi-
co a la vulnerabilidad, buscando el óptimo de la
curva en la que tanto coste como vulnerabilidad
se midieran en la misma unidad (económica).
Sin embargo, la complejidad para determinar el
coeficiente que transformaría la vulnerabilidad
en un coste introduce imprecisiones a la meto-
dología, por lo que se ha descartado esta opción.
La segunda alternativa es plantear un aná-
lisis de Pareto que busque la optimización del
vector (coste, vulnerabilidad), minimizando de
forma simultánea inversión y vulnerabilidad
sin introducir coeficientes adicionales. Procedi-
mientos adicionales para optimizar una función
multiobjetivo basados en el análisis de Pareto
han sido estudiados por Pecci, Abraham y
Stoianov (2017). Puesto que un vector no puede
optimizarse buscando un máximo o un mínimo,
el conjunto de soluciones no inferiores genera-
das mediante el análisis de Pareto proporciona
una información muy útil.
Representando gráficamente las alternativas
por su nivel de vulnerabilidad total (suma pon-
derada del comportamiento frente a cada uno
de los objetivos) frente al nivel de inversión de
cada opción se genera una nube de puntos. La
optimización de ese vector se consigue anali-
zando las soluciones frontera (no inferiores), es
decir, aquellas para las que con un determina-
do nivel de inversión se consigue una menor
vulnerabilidad. Sobre esa curva de soluciones
no inferiores se elegirá la opción óptima, ya sea
fijando el límite de inversión o bien precisando
la vulnerabilidad mínima deseada. Con este
método se refuerza la toma de decisiones del
operador del servicio, que puede seleccionar
la opción más adecuada con base en el nivel
de vulnerabilidad o de los fondos disponibles.
Además, permite valorar en qué medida la
reducción de la vulnerabilidad justifica un
aumento de la inversión.
En la figura 3 se representa el procedimiento
descrito, que permite evaluar las diferentes con-
figuraciones disponibles para un mismo sector.
Un aumento de la inversión puede reducir la
vulnerabilidad; sin embargo, hay un cierto nivel
de vulnerabilidad que no es posible reducir aun
cuando se aumenta de forma notable la inver-
sión. Esto se debe a los riesgos intrínsecos a la
red, no evitables, que son independientes del
nivel de inversión.
Caso de estudio
La metodología planteada se ha aplicado a la
red de distribución de Canal de Isabel II en la
Comunidad de Madrid, España. De los datos
registrados en más de 800 sectores de la red, 494
fueron seleccionados por su representatividad
para este estudio y por la disponibilidad de in-
formación fiable. Estos datos posibilitan la cons-
trucción de las funciones de probabilidad de fa-
llo y la estimación de los tiempos de afección de
los indicadores de continuidad (
I
1,
I
2), a partir
del número de roturas registradas. Asimismo,
los indicadores de calidad (
I
3,
I
4), junto con los
avisos e incidencias de calidad registrados en
las bases de datos de la compañía, se emplearon
para la normalización del indicador. Por último,
a partir de modelos hidráulicos de la red, y con
el establecimiento de umbrales objetivo por el
