Marco de análisis de riesgo multi-amenaza en redes de agua potable

Abstract

En esta tesis se propone una metodología de análisis de riesgo multiamenaza de redes de agua potable, en donde se realizan simulaciones hidráulicas de la red en su estado normal y en un estado donde se ve afectada por distintos escenarios multiamenaza y se comparan métricas hidráulicas calculadas a partir de los resultados de las simulaciones. Para realizar el análisis, se realiza un análisis hidráulico inicial a través del módulo de Python WNTR, luego se determinan escenarios utilizando modelos probabilísticos de las tres amenazas implementadas (sísmica, deterioro, e incendio debido a sismo o FFE), y se combinan estos escenarios para generar escenarios multiamenaza. Para cada escenario multiamenaza se cuantifica el daño sobre la red, el que se incorpora a la red y permite simular hidráulicamente la red en estado dañado para cada escenario multiamenaza. Los resultados del análisis sobre la red en estado normal y los estados dañados se traducen en tres métricas hidráulicas (fracción de demanda cubierta o WSA, porcentaje de la red que cumple con presión requerida, porcentaje de la red que cumple con presión mínima) y una económica (multa debido a incumplimiento de presión promedio mínima normativa) que se manejan de distintas formas para generar mapas y curvas que permitan entender el efecto de las amenazas sobre la red. La metodología propuesta e implementada se ejemplifica a través del análisis de dos redes hidráulicas, una operacional que se evalúa ante amenaza sísmica y de deterioro, y otra experimental que se evalúa ante amenaza sísmica, de deterioro, y de FFE. Los resultados permiten ilustrar la baja de desempeño en distintas métricas de las redes debido a los escenarios multiamenaza, y que esta baja de desempeño aumenta para escenarios multiamenaza más extremos. Se concluye la tesis con distintas propuestas para estudios posteriores, dadas las limitaciones de este trabajo.