Matemáticas para la industria del agua

En el campo del agua existe una enorme diversidad de actividades e intereses y, por tanto, de areas de trabajo. Los problemas que se plantean en estas areas son autenticos problemas de ingenieria y, como consecuencia, las ayudas que ciertas tecnicas de Matematica Aplicada pueden prestar son realmente importantes. Por un lado, es preciso disponer de herramientas de analisis que permitan realizar simulaciones fiables de los distintos modelos que se plantean analizando diversas configuraciones, modos de funcionamiento, estados de carga, etc. con los que estudiar instalaciones ya existentes a partir de los datos basicos que las caracterizan. Se trata de procesos deterministas cuya plasmacion matematica es a traves de conjuntos acoplados de distintos tipos de ecuaciones, algebraicas, diferenciales ordinarias y en derivadas parciales, tipicamente no lineales, para los que se precisan tecnicas numericas especificas. Ademas, dada la incertidumbre a que estan sometidos muchos de los datos (especialmente en configuraciones ya existentes), resulta, con frecuencia, necesario resolver problemas inversos de gran envergadura, en donde, ademas, otras tecnicas (estadisticas, minimo cuadraticas, etc.) son de gran interes. Por otra parte, se necesita disenar para realizar configuraciones nuevas. Con frecuencia, la ausencia de datos iniciales y la disposicion de conjuntos limitados de restricciones de tipo diverso (algunas dificilmente objetivables), hacen de los procesos de diseno verdaderos problemas de optimizacion, en donde los metodos clasicos fracasan con frecuencia y para los que tecnicas mas actuales basadas en redes neuronales, algoritmos geneticos, teoria difusa, teoria del caos, etc. Se hacen imprescindibles. En este documento se presentan los aspectos matematicos mas importantes que se necesitan en algunos de los puntos del ciclo integral del agua haciendo hincapie de manera especial en los temas de mayor actualidad.