Customers & Industries: Cornell University

Cornell University y @RISK ayudan a LCRA a administrar las fuentes de aguas

  • Industry: Environment, Utilities
  • Product(s): @RISK
  • Application: Natural Resource Management

Summary

En una singular asociación, los estudiantes de Investigación de Operaciones de Cornell University colaboraron con LCRA para desarrollar un modelo de suministro de agua utilizando el software @RISK de Palisade.

As demands on our river increase, LCRA is always looking for more efficient ways to manage the water supply. This research [using @RISK] shows the potential of new methods.
Mark Jordan, Manager of River Management, LCRA

El almacenamiento efectivo y la distribución de agua es un desafío en muchas regiones, pero en la caliente y árida región del centro de Texas el suministro de agua afecta a cada persona, finca y negocio. La Autoridad Fluvial del Bajo Colorado (“LCRA” por sus siglas en inglés, Lower Colorado River Authority) administra los suministros de agua de las municipalidades, fincas e industrias a lo largo de una franja de 600 millas del Río Colorado en Texas que incluye a la capital del estado, Austin. En una singular asociación, los estudiantes de Investigación de Operaciones de Cornell University colaboraron con LCRA para desarrollar un modelo de suministro de agua utilizando el software @RISK de Palisade.

Además de administrar el suministro de agua y el ambiente de la meseta baja del Río Colorado, LCRA asume una variedad de roles en la región central de Texas: generación de electricidad, desarrollo de empresas de servicios de agua y de aguas residuales, proveeduría de áreas de recreación pública y desarrollo comunitario y económico. Nótese que LCRA opera seis represas hidroeléctricas y posee 6,500 hectáreas de áreas recreativas, con más de 40 parques, centros de ciencia natural y reservas naturales.

El desafío de la administración de aguas

LCRA administra el agua que tiene disponible para su venta a municipalidades, industrias y otros usuarios por medio de una serie de permisos o contratos de “derechos de agua”. El suministro de agua está garantizado para un millón de usuarios residenciales de LCRA, aún en tiempos de sequía, por medio de contratos “en firme” con las municipalidades locales. El suministro de agua para uso agrícola de menor prioridad se contrata anualmente al principio de cada año y se considera de carácter “interrumpible”. Esto es, en tiempos de bajo suministro o de sequía, el uso de aguas para irrigación agrícola puede ser interrumpido. El rápido crecimiento de la población combinado con un suministro limitado ha convertido en la administración del recurso hídrico en algo vital para el bienestar de la región.

El desafío de LCRA es el de predecir la cantidad de agua disponible para contratos de uso agrícola de baja prioridad y simultáneamente satisfacer las necesidades de agua en firme de las municipalidades, las industrias y otros. El flujo pluvial y la lluvia son inciertas, así como también lo es el consumo municipal e industrial de alta prioridad. Incertidumbres adicionales como las pérdidas debido a la evaporación deben también ser consideradas en la ecuación.

La solución de Cornell-@RISK

Los estudiantes de postgrado de Cornell University Geeta Bhadauria, Raoul Costa de Beauregard y Andrew Pollock, que trabajaron bajo la supervisión del profesor Huseyin Topaloglu, desarrollaron un modelo de suministro de agua utilizando el @RISK para Excel. De acuerdo al Dr. Topaloglu, “El desafío es garantizar que la demanda para agua potable y otras necesidades sean satisfechas mientras se provee para el uso industrial, agrícola y recreativo.”

Existen amplios datos históricos para factores inciertos como el flujo de aguas, la precipitación pluvial y el consumo. El @RISK fue capaz de representar estas incertidumbres utilizando funciones de distribución de probabilidad. El equipo de Cornell utilizó las capacidades de ajuste de distribuciones del @RISK para crear funciones de distribución de probabilidad altamente precisas basadas en los datos históricos reales para estas incertidumbres.

Por medio de la simulación Monte Carlo, el @RISK predice la cantidad de agua disponible y las probabilidades de que ocurran distintas cantidades. Esto le indica a LCRA cuánta agua esta disponible para contratación en cada año. El modelo permite la optimización de cantidades disponibles para contratos interrumpibles mientras garantiza simultáneamente suficiente agua retenida para satisfacer las demandas durante años de baja precipitación.

El @RISK de Palisade se encontraba en el núcleo del modelo. El @RISK administró todas las incertidumbres, tomó en consideración las variaciones y entregó resultados claros. De acuerdo a Mark Jordan, Administrador de Recursos Pluviales en LCRA, “A medida que se incrementan las demandas sobre nuestro río, LCRA está siempre buscando formas más eficientes para administrar el suministro de agua. Esta investigación muestra el potencial de nuevos métodos.”

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