Gilbert Laporte, Marie-Ève Rancourt, Jessica Rodríguez-Pereira y Selene Silvestri
PREMIOS SOCIEDAD DE ESTADÍSTICA E INVESTIGACIÓN OPERATIVA (SEIO)-FUNDACIÓN BBVA
Mejor Contribución Aplicada con un Impacto en el Ámbito Social, la Innovación o la Transferencia del Conocimiento en el Campo de la Investigación Operativa
2022
Por su artículo Optimizing access to drinking water in remote areas. Application to Nepal (“Optimización del acceso al agua potable en zonas remotas. Aplicación en Nepal”) publicado en Computers & Operations Research. El jurado destaca su aplicación “a un problema real: el diseño de una red compleja de distribución de agua potable en zonas montañosas”.
CONTRIBUCIÓN
Entre abril y mayo de 2015, sendos terremotos de magnitud 7,3 y 7,8 asolaron los distritos de Dolakha y Gorkha, en Nepal. Medio millón de viviendas de esta zona eminentemente rural y montañosa resultaron destruidas y más de un millón de personas quedaron sin acceso a agua potable, pues los sistemas comunitarios de suministro, una red de fuentes públicas donde los habitantes abastecen sus necesidades, fueron arrasados por los seísmos.
Ante esta situación las autoridades plantearon el rediseño desde cero de la red de abastecimiento de agua en el distrito de Dolakha, un reto al que respondió un equipo internacional formado por Gilbert Laporte (HEC Montréal), Marie-Ève Rancourt (HEC Montréal), Jessica Rodríguez-Pereira (Universitat Pompeu Fabra) y Selene Silvestri (FICO), y por el que han sido galardonados en la categoría Mejor Contribución Aplicada en Investigación Operativa. Utilizando imágenes satélite y modelos 3D del terreno para conocer la orografía de la zona y la ubicación de las agrupaciones rurales de población, el algoritmo desarrollado aborda, en primer lugar, el problema de «dónde ubicar las fuentes comunitarias de agua, pues en estas zonas no hay suministro a domicilio. Además, las autoridades fijan unas condiciones para situar las fuentes, estableciendo una distancia máxima prudencial que los usuarios pueden cubrir a pie. En esa zona, el estándar está fijado en 150 m en horizontal y 50 m en vertical, pero pueden extenderse a 250 y 80 m, respectivamente, en casos excepcionales. Dado que estas zonas rurales son muy amplias y con muchas viviendas diseminadas, es necesario hacer un balance entre la cantidad de fuentes que ubicar y la distancia que debe recorrer la población», explica Jessica Rodríguez-Pereira.
El otro reto que el modelo resolvió estaba condicionado por el relieve montañoso, pues «la red que une los manantiales con las fuentes debe ser gravitatoria (sin bombeo de agua) y, por tanto, hay que aprovechar la orografía del terreno para la distribución tratando, al tiempo, de minimizar el coste de la red», añade la investigadora. Con este fin, el estudio galardonado recurrió a modelos para el cálculo de distancias en dos dimensiones y los adaptó a tres dimensiones, obteniendo para la zona analizada —un sistema de 18 sistemas comunitarios de suministro de agua dañados por el terremoto— una red con 29.000 vértices y 75.200 arcos de enlace.
«Esta metodología ha sido aplicada a dos distritos de Nepal, pero es de uso general y puede ser adaptada a otras regiones del mundo para ayudar a garantizar el acceso mundial al agua potable en línea con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6: agua limpia y saneamiento», concluye Rodríguez-Pereira.