Qu'est-ce que Pywr ?
description: Pour créer un « jumeau numérique » (un simulateur informatique) de votre système d'eau, WaterStrategy utilise Pywr (« Python Water Resources »).
Qu'est-ce que Pywr ?
Pywr est une bibliothèque logicielle gratuite et open source en langage Python qui permet de créer des modèles de simulation de haute qualité (détaillés et précis) des systèmes de ressources en eau.
Les modèles Pywr s'exécutent rapidement sur votre ordinateur ou, dans le cas de WaterStrategy, sur le cloud. Ils peuvent représenter de petits systèmes de ressources en eau, comme l'approvisionnement en eau d'une ville, ou de très grands, tels que des bassins fluviaux qui s'étendent sur plusieurs pays et comptent des centaines d'utilisateurs d'eau et des infrastructures. Pywr peut simuler des périodes courtes (comme quelques mois) ou plus longues (comme 100 ans) à différents intervalles de temps (du quotidien au mensuel).
Voici un résumé du processus de modélisation Pywr :
1 . Configurer le modèle
Tout d'abord, une carte spatiale du système hydraulique et les données hydrologiques et de demande en eau associées sont nécessaires. WaterStrategy vous aide à créer cette carte réseau de tous les emplacements (« nœuds ») où l'eau entre dans le système (« entrées »), où l'eau est utilisée (« demandes en eau ») et où l'eau est gérée (emplacements des infrastructures). Ces nœuds forment un réseau connecté par des rivières, des canaux ou des pipelines (Pywr les appelle « liens » ou « bords »). Une fois que vous avez configuré la carte de votre réseau, vous fournissez des données sur l'approvisionnement et la demande en eau (généralement sous forme de séries chronologiques).
2 . Exécuter une simulation
Lorsque toutes les données sont saisies, y compris le pas temporel et l'horizon temporel, le modèle est prêt à être simulé (c'est-à-dire, étape dans le temps et comptabilisation de l'eau dans l'ensemble du système). Au début de chaque pas temporel, l'ordinateur commence par injecter de l'eau dans tous les points d'entrée, puis cette eau est acheminée via le réseau et affectée aux différents sites de demande en eau et d'infrastructure. Ce processus d'allocation est effectué à l'aide d'une technique informatique appelée programmation linéaire. Une fois qu'un pas temporel est terminé, le modèle met à jour les stockages, enregistre les emplacements où la quantité d'eau a été collectée, puis passe au pas temporel suivant jusqu'à la fin de l'horizon temporel simulé.
Une priorité est attribuée à chaque nœud de demande en eau pour représenter la répartition de l'eau dans le modèle. Chaque nœud est associé à une pénalité, et l'algorithme d'allocation distribue l'eau sur l'ensemble du réseau afin de minimiser la pénalité globale. Cette approche simple permet de réaliser des simulations rapides et maintenables qui ont la flexibilité de représenter des règles de gestion de l'eau détaillées et réalistes.
3 . Réviser les résultats
Les résultats du modèle incluent la quantité d'eau qui entre dans chaque emplacement (nœud) et la quantité qui est stockée, consommée ou traversée à chaque pas de temps. Cela permet de suivre la manière dont les infrastructures sont utilisées et de savoir si les villes, les écosystèmes, les zones d'irrigation, les centrales électriques, etc. reçoivent suffisamment d'eau. Les résultats fournissent une image détaillée du fonctionnement du système de gestion de l'eau et de la répartition des avantages liés à l'eau.
Au départ, les modèles sont mal paramétrés et produisent des prévisions inexactes (phase « entrée, sortie des déchets »). Cependant, au fil du temps, à mesure que le modèle est amélioré (« calibré »), il peut devenir un jumeau numérique précieux pour faciliter le fonctionnement ou la planification d'un système d'eau. L'outil aide votre organisation à évaluer rapidement et à peu de frais les impacts des futurs changements d'eau et interventions potentiels, et à prendre de bonnes décisions.
Bonne chance !
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