Desarrollan un modelo para reducir fugas de agua en las redes de distribución a partir de datos de los cambios de presión

El agua es un recurso fundamental para la vida, tan valioso como limitado. Por esta razón, y especialmente en contextos de escasez hídrica, evitar que se desperdicie es un objetivo capital para quienes se encargan de transportarla desde las fuentes de captación –embalses, pantanos, manantiales, aportaciones naturales- hasta los grifos de cada casa.

Se trata de un viaje que el agua realiza a través de sistemas de tuberías a menudo obsoletos o que no cumplen los requisitos necesarios de rendimiento y eficiencia. Con el objetivo de contribuir a una mejor gestión del agua para consumo, un equipo de la Universidad de Córdoba ha desarrollado un modelo predictivo cuya implementación puede ayudar a reducir uno de los principales problemas que presentan estas redes de distribución: las fugas que se producen en las tuberías por el exceso de presión.

Este modelo puede ayudar a evitar las fugas que se producen en las tuberías por el exceso de presión.

El trabajo es obra de un equipo del departamento de Física Aplicada, Radiología y Medicina Física compuesto por los investigadores David Muñoz Rodríguez, Alberto Jesús Perea Moreno y María Jesús Aguilera Ureña, junto a Manuel J. González Ortega, de la Universidad de Sevilla, y Andrés Ortega Ballesteros, alumno de la Universidad de Córdoba que finalizó recientemente su tesis doctoral en esta materia.

Tal y como explican los autores, la presión con la que circula el agua tiene una relación directa con la aparición de fugas y con el volumen del agua que se pierde a través de ellas. Contar con datos de esta variable permite a los gestores de las redes de distribución detectar patrones anómalos y adecuar la presión a los registros y demandas que sean necesarias, algo que se realiza a través de válvulas. De esta manera es posible evitar la aparición de fugas y con ello la pérdida innecesaria de agua.

El sistema propuesto por el equipo de la UCO se ha desarrollado siguiendo la metodología Box-Jenkins, que se utiliza principalmente para analizar y realizar pronósticos a través de series temporales, y se ha generado y validado a través de datos reales de una red de distribución de agua: la de la localidad cántabra de Noja, un municipio pequeño con importantes fluctuaciones poblacionales en los periodos vacacionales que inciden en la demanda de agua y en las necesidades de presión.

El modelo predictivo resultante, escalable a otras redes similares, permite superar una gran limitación que encuentran las empresas gestoras de redes de distribución de agua, como es la ausencia de datos en tiempo real que las orienten a la hora de realizar ajustes dinámicos de la presión. La información que aporta este sistema les permite detectar con antelación las variaciones y adoptar medidas preventivas.

Entre los beneficios que presenta este modelo, argumentan los investigadores, no solo se encuentran la reducción de fugas y la consiguiente pérdida de agua. Al adecuar la presión a la demanda mejora la calidad del servicio que se presta a las personas usuarias. Al mismo tiempo, se minimiza la aparición de nuevas averías, por lo que se reducen también los costes de mantenimiento y se prolonga la vida útil de la red de tuberías, una infraestructura esencial de cuyo correcto funcionamiento depende el suministro de un bien tan preciado como el agua que bebemos.

Referencia: 

Referencia: David Muñoz Rodríguez, Manuel J. González Ortega, María Jesús Aguilera Ureña, Andrés Ortega-Ballesteros, Alberto Jesús Perea Moreno; ‘Innovation ARIMA models application to predict pressure variations in water supply networks with open-loop control. Case study in Noja (Cantabria, Spain)’, Energy Nexus (Volume 18, June 2025)