Octave y Epanet : automatización del diseño de una red potable

Abstract

Hoy en día, la abundancia de herramientas tecnológicas computacionales vuelve prácticamente infaltable un análisis desde el punto de vista de la optimización en el diseño de un proyecto en el cual la ingeniería se vea involucrada, siendo que conseguir la mejor solución técnica al menor costo posible es una de las competencias más buscadas en los ingenieros del presente. La potencia que las computadoras personales poseen actualmente vuelven accesibles a este tipo de procesos, que hace no muchos años atrás requerían de gigantescas máquinas para ser llevados a cabo. En este sentido, para el caso de redes de agua potable, se propone el uso combinado de dos poderosas herramientas computacionales: Epanet y Octave. El Epanet es un poderoso software gratuito cuyo objetivo es el de asistir al análisis y diseño de sistemas de distribución de agua potable. Desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, el principal aporte del software es la simplificación computacional de procedimientos y cálculos iterativos que realizados de forma manual serían muy trabajosos y propensos a errores. Sin embargo, una capacidad poco explotada es la de ejecutar dicho software de forma automática desde “terminal” o “consola”. De esta forma, se puede utilizar un lenguaje de programación, por ejemplo, Octave, para automatizar la generación de archivos de entrada de datos y lectura de archivos de resultados. Así, dentro del mismo lenguaje, se puede aplicar un algoritmo de optimización al diseño, para lograr analizar un gran número de alternativas para el diseño, estudiando el comportamiento de la red en función de las distintas variables que la componen. Se presenta un código que en lenguaje Octave que automatiza el uso del software Epanet.

Nowadays, the abundance of computational technological tools makes an analysis practically inevitable from the point of view of optimization in the design of a project in which engineering is involved, since obtaining the best technical solution at the lowest possible cost is one of the most sought-after skills in today's engineers. The power that personal computers currently possess makes this type of process accessible, which not many years ago required gigantic machines to be carried out. In this sense, for the case of drinking water networks, the combined use of two powerful computational tools is proposed: Epanet and Octave. Epanet is a powerful free software whose objective is to assist in the analysis and design of drinking water distribution systems. Developed by the United States Environmental Protection Agency, the main contribution of the software is the computational simplification of procedures and iterative calculations that would be very laborious and prone to errors if done manually. However, a little exploited capacity is that of executing said software automatically from “terminal” or “console”. In this way, a programming language, for example Octave, can be used to automate the generation of data input files and the reading of results files. Thus, within the same language, an optimization algorithm can be applied to the design, in order to analyze a large number of alternatives for the design, studying the behavior of the network based on the different variables that comprise it. A code is presented in Octave language that automates the use of the Epanet software.