Detección y localización de fugas en redes de distribución de agua potable

Autores/as

  • Joaquim Blesa Dpto. d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial. Universitat Politècnica de Catalunya

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12188

Palabras clave:

Detección de fallos, Diagnóstico de fallos, Hidroinformática, Sistemas de abastecimiento y distribución de agua

Resumen

Las redes de agua potable enfrentan graves pérdidas por fugas (hasta 30\%), agravando la escasez hídrica mundial. En Europa, se estima que el 25\% del agua tratada se pierde produciendo un coste económico y medioambiental importante. La UE y España impulsan soluciones mediante directivas y fondos para digitalización con el objetivo de minimizar estas pérdidas. Este trabajo aborda el problema de la detección y localización de fugas en redes de distribución de agua. En primer lugar, se presenta una revisión de los principales métodos existentes en la literatura técnica. Posteriormente, se presentan dos metodologías específicas: un método para la detección de fugas y otro para su localización precisa. Finalmente, estas propuestas metodológicas son implementadas y evaluadas mediante su aplicación a dos casos de estudio.

Referencias

Alves, D., Blesa, J., Duviella, E., Rajaoarisoa, L., 2021. Robust data-driven leak localization in water distribution networks using pressure measurements and topological information. Sensors 21 (22). DOI: 10.3390/s21227551

Alves, D., Blesa, J., Duviella, E., Rajaoarisoa, L., 2022a. Leak detection in water distribution networks based on water demand analysis. IFACPapersOnLine 55 (6), 679–684, 11th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes SAFEPROCESS 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2022.07.206

Alves, D., Blesa, J., Duviella, E., Rajaoarisoa, L., 2022b. Multi-leak detection and isolation in water distribution networks. In: Proceedings 2nd International Join Conference on Water Distribution System Analysis (WDSA) Computing and Control in the Water ndustry (CCWI). pp. 108–119. DOI: https://doi.org/10.4995/WDSA-CCWI2022.2022.14056

Blesa, J., Pérez, R., 2018. Modelling uncertainty for leak localization in water networks. IFAC-PapersOnLine 51 (24), 730–735. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.09.656 Fahmy, M., Moselhi, O., 2010. Automated detection and location of leaks in water mains using infrared photography. Journal of Performance of Constructed Facilities 24 (3), 242–248. DOI: 10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000094

Gosling, S. N., Arnell, N. W., 2016. A global assessment of the impact of climate change on water scarcity. Climatic Change 134 (3), 371–385. DOI: https://doi.org/10.1007/s10584-013-0853-x

Hunaidi, O., Chu, W. T., 1999. Acoustical characteristics of leak signals in plastic water distribution pipes. Applied Acoustics 58 (3), 235–254. DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-682X(99)00013-4

Marzola, I., Alvisi, S., Franchini, M., 2021. Analysis of mnf and favad model for leakage characterization by exploiting smart-metered data: The case of the gorino ferrarese (fe-italy) district. Water 13 (5), 643. DOI: https://doi.org/10.3390/w13050643

Perez, R., Sanz, G., Puig, V., Quevedo, J., Escofet, M. A. C., Nejjari, F., Meseguer, J., Cembrano, G., Tur, J. M. M., Sarrate, R., 2014. Leak localization in water networks: A model-based methodology using pressure sensors applied to a real network in barcelona [applications of control]. IEEE control systems magazine 34 (4), 24–36. DOI: https://doi.org/10.1109/MCS.2014.2320336

Pudar, R. S., Liggett, J. A., 1992. Leaks in pipe networks. Journal of Hydraulic Engineering 118 (7), 1031–1046. Puust, R., Kapelan, Z., Savic, D., Koppel, T., 2010. A review of methods for leakage management in pipe networks. Urban Water Journal 7 (1), 25–45.

Soldevila, A., Blesa, J., Jensen, T. N., Tornil-Sin, S., Fernandez-Canti, R. M., Puig, V., 2020. Leak localization method for water-distribution networks using a data-driven model and dempster–shafer reasoning. IEEE transactions on control systems technology 29 (3), 937–948. DOI: 10.1109/TCST.2020.2982349

Vrachimis, S. G., Eliades, D. G., Taormina, R., Kapelan, Z., Ostfeld, A., Liu, S., Kyriakou, M., Pavlou, P., Qiu, M., Polycarpou, M. M., 2022. Battle of the leakage detection and isolation methods. Journal of Water Resources Planning and Management 148 (12), 04022068. DOI: 10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0001601

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Publicado

01-09-2025

Número

Sección

Modelado, Simulación y Optimización