description: Questa pagina mostra come accedere a WaterStrategy

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2. Inserisci il tuo nome utente e password WaterStrategy

3. Fai clic su «Accedi»

Nota: consenti i cookie quando richiesto.

description: Come creare un account gratuito in WaterStrategy

Creazione di un account

Creazione di un account

1. Seleziona «Crea un account» nella parte inferiore della pagina web a cui ti porta «Accedi».

2. Nella pagina di registrazione, inserisci la tua email, nome, cognome, tipo di organizzazione, organizzazione, paese o regione, crea una password, seleziona «Non sono un robot» e seleziona le tre caselle.

3. Quindi seleziona «Registra».

4. Ti verrà inviata un'email di conferma per confermare il tuo account. Assicurati di controllare anche la tua cartella spam.

5. Il tuo account è stato creato.

Accedi

1. Inserisci la tua email e la password e seleziona nuovamente le tre caselle in basso. Scegli «Ricordami» se lo desideri.

2. Quindi seleziona «Accedi».

3. Ti troverai nella home page dell'interfaccia Water Strategy.

WaterStrategy non è necessario per eseguire un modello Pyrr; è lì per aiutare a semplificare l'uso dei modelli Pyrr. Se hai un file di input del modello Pywr (sono chiamati file 'JSON') e hai le librerie Python e Pywr richieste installate sul tuo computer, puoi eseguire il tuo modello Pywr senza WaterStrategy (Nota: sono richieste competenze Python). Allo stesso modo, se hai un modello Pywr esistente (un file JSON), puoi importarlo in WaterStrategy.

Questa pagina mostra come esportare modelli da WaterStrategy in un file Pywr JSON e come importare modelli Pywr esistenti (file JSON) in WaterStrategy

Esportazione e importazione di modelli

Esporta file Pywr

Questa sezione utilizza la «rete demo one» fornita al momento della creazione di un account.

Per prima cosa fai clic sul pulsante di download.

Quindi, sceglieremo il nostro formato.

Scegli prima il formato Hydra JSON. Se desideri abilitare le interruzioni di riga, ciò semplifica la lettura del codice o del testo. Se è un file di grandi dimensioni, puoi comprimerlo.

Inviatelo.

Quindi, scarica il formato Pywr JSON.

Quindi, puoi trovare i due file nella cartella in cui hai scelto di salvarli.

Importa file Pywr

Vediamo come importare i file Pywr.

Innanzitutto, fai clic su «Crea progetto» per creare una cartella di progetto nel tuo account Water Strategy.

Assegna un nome al progetto e fai clic su «Aggiungi».

Fai clic sul progetto creato.

Fai clic su «Crea rete».

Seleziona «Hydra JSON».

Fai clic su «Scegli file».

Scegli il file JSON Hydra.

Seleziona il modello.

Fai clic su «Invia».

Quindi, puoi scoprire che la rete è stata importata.

Per importare il file Pywr JSON, puoi seguire questi passaggi.

Fai nuovamente clic su «Crea rete».

Scegli «Pywr JSON».

Fai clic su «Scegli file».

Scegli il file Pywr JSON.

Scegli il modello.

Per la proiezione, puoi scegliere «Nessuno», «Regno Unito» o «Mondo». In questo caso, sceglieremo il «Mondo».

Fai clic su «Invia».

Infine, puoi visualizzare la rete importata qui.

Creazione di un nuovo progetto e di una nuova rete

1. Nella home page dell'interfaccia, fai clic su «Crea progetto» nell'angolo in alto a destra.

2. Digita il nome del progetto e seleziona «Aggiungi».

3. Inserisci il tuo nuovo progetto.

4. Fai clic su «Crea rete» sul lato destro.

5. Scegli la scheda «Manuale».

6. Inserisci un nome di rete.

7. Scegli uno di questi due modelli pywr.

-Gli altri modelli sono per altri sistemi di modellazione come i sistemi di alimentazione.

1. Scegli «Usa mappa» per visualizzare la mappa del mondo per la costruzione di modelli.

2. Fai clic su «Invia».

3. Inserisci la rete creata.

4. Attiva e ingrandisci un'area lungo il Nilo.

1. Seleziona il menu a discesa «Build».

1. Trascina un bacino, un link e due nodi di output nel modello come mostrato di seguito.

-Il secondo nodo di uscita (off-river) verrà utilizzato come nodo di estrazione dell'acqua.

-Notate che il nodo di catchment è a monte e il nodo di uscita è a valle.

(il Nilo scorre verso nord in questa parte e in generale)

1. Utilizzando la funzione «Collegamenti», collegate i nodi nella direzione del flusso.

-Questa operazione viene eseguita facendo clic prima sul nodo upflow e poi sul nodo downflow.

description: Esistono diversi modi per richiedere assistenza per WaterStrategy.

Supporto

Il canale Discord di WaterStrategy viene monitorato regolarmente e offre supporto da parte di sviluppatori e utenti. Qui puoi segnalare bug o richiedere nuove funzionalità. Registrati tramite questo link:

In alternativa, puoi inviare un'e-mail support@waterstrategy.org

description: Come condividere un progetto o una rete con altri WaterStrategy utenti

Condivisione di progetti e reti

Progetti: sono come cartelle che raggruppano sottoprogetti e reti.

Reti: ogni modello con una rete univoca è chiamato «Rete» in WaterStrategy.

Icona persona: indica che hai accesso esclusivamente al progetto o alla rete.

Icona Persone: indica che più persone hanno accesso a un progetto o a una rete.

Creatore: creato il progetto o la rete.

Condiviso direttamente: il progetto o la rete sono stati specificamente condivisi con un utente.

Ereditato da: («Nome progetto»): l'utente ha accesso a questo sottoprogetto o rete grazie alla condivisione di un progetto che lo racchiude.

1. Per condividere un progetto, accedi al progetto e fai clic sulla scheda membri.

1. Digita l'email dell'account del destinatario con cui desideri condividere.

Ci sono due autorizzazioni che puoi scegliere di concedere a un destinatario.

Consenti agli utenti di ricondividere? : Consente loro di condividere il progetto e i progetti/reti interni con altri.

Consentire agli utenti di modificare il progetto? : Consente loro di modificare i progetti/le reti all'interno del progetto.

1. Seleziona «Invita» dopo aver scelto le autorizzazioni.

Di seguito puoi vedere con chi è stato condiviso il progetto, gestire con chi è stato condiviso, visualizzarne le autorizzazioni e vedere come hanno ricevuto l'accesso.

Ci sono autorizzazioni che puoi scegliere di concedere a un destinatario.

Consenti agli utenti di ricondividere? : consente loro di condividere la rete con altri.

Consentire agli utenti di modificare il progetto? : consente loro di modificare la rete.

Clone Network: crea una rete duplicata. Impedisce modifiche alla rete preesistente. Ha le opzioni seguenti se si sceglie «Rete clonata».

Includi i risultati in una nuova rete? : Includi i risultati dell'esecuzione nella rete clonata.

Includi tutti gli scenari? : Includi gli scenari creati nella rete clonata.

Nome rete: crea il nome della rete clonata.

1. Digita l'email dell'account del destinatario con cui desideri condividere.

2. Fai clic su «Condividi» dopo aver scelto le autorizzazioni.

description: WaterStrategy aiuta le persone e le organizzazioni a comprendere il loro sistema idrico e a valutare i piani futuri. La documentazione di WaterStrategy ti aiuta a costruire, perfezionare e utilizzare un gemello digitale del tuo sistema idrico. layout: description: visible: true outline: visible: true pagination: visible: true tableOfContents: visible: true title: visible: true

WaterStrategy Documentazione

description: Guarda una panoramica dell'interfaccia WaterStrategy; segue un riepilogo testuale.

Tour dell'interfaccia

Progetto: cartella che contiene reti correlate, può contenere anche altre cartelle di progetto (sottoprogetti).

-Ogni cartella di progetto mostra la quantità di reti e cartelle di sottoprogetto al suo interno.

Rete: modello.

1. Nella home page dell'interfaccia, seleziona il progetto «Materiale didattico».

2. Seleziona la rete Demo 1.

-All'interno della rete, nella parte superiore della pagina, vedrai una barra simile a questa qui sotto.

-Le schede «Home» e «I miei progetti» ti riporteranno alla home page dell'interfaccia.

- «Documentazione e formazione» ti porta ai video tutorial delle interfacce e alla pagina delle istruzioni scritte.

-La scheda «Preferiti» consente di aggiungere segnalibri a progetti, reti e scenari. Offre inoltre la possibilità di accedere a progetti e reti a cui si accede di recente e modificati di recente.

- «Torna a 'Materiale di formazione'» ti riporta alla cartella del progetto Materiale didattico.

-Il pulsante di riproduzione verde esegue un modello.

-Il pulsante chiave consente di accedere a utilità di rete avanzate, come l'importazione o l'esportazione di dati di rete.

-La freccia rivolta verso il basso nel pulsante rettangolare serve per scaricare il modello, viene utilizzato per l'esecuzione offline o l'invio a qualcuno.

-Le tre righe sono «Visualizza dati di rete».

1. Fai clic su «Visualizza dati di rete».

-In «Dettagli» è possibile modificare il nome della rete.

-A volte è necessario uscire dalla rete per l'aggiornamento.

-In «Ingressi» puoi modificare l'inizio, la fine e il timestep del tuo modello.

-D=giorno, M=mese, Y=anno per il timestep.

1. Fai clic sull'icona della chiave inglese per andare su «Impostazioni».

Visualizza etichette: visualizza i nomi dei nodi

Direzione del collegamento: mostra la direzione del flusso dei collegamenti

0__Mostra suggerimenti: visualizza le informazioni sul nodo quando ci si passa sopra con il mouse

Nascondi barra laterale: nasconde la barra laterale quando non la si utilizza

0__Categorizza sempre gli attributi per tipo- All'interno di un nodo, raggrupperà gli attributi come scalari, descrittori, ecc.

1. Clicca sulla «i» per andare a «Informazioni».

-Puoi vedere il tuo «ID di rete» e altre informazioni.

1. Chiudi la barra laterale e vai alla sezione degli scenari sul lato sinistro della pagina.

-Gli scenari sono variazioni dei dati di input, dell'idrologia, ecc. all'interno di un modello.

-Comune per creare più scenari all'interno di un modello.

Tasto 1 (a sinistra) - Scenario clone

Tasto 2- Modifica scenario

Tasto 3- Elimina scenario

Tasto 4- Aggiorna l'elenco degli scenari

Tasto 5- Scenario dei segnalibri

Tasto 6 (a destra) - Confronta gli scenari

-Per creare un nuovo scenario, clona uno scenario preesistente assegnandogli un nuovo nome, una volta creato modifica i dati di input del modello come desiderato.

1. Fai clic sul pulsante «Esegui un modello».

-Mantieni lo scenario di base.

-Mantieni tutte le altre impostazioni predefinite.

1. Fai clic su «Invia».

-Nella sezione «Esecuzioni» sul lato sinistro della pagina vedrai le tue esecuzioni nuove e passate.

-Yellow=Esegui in coda

-Blue=Esecuzione in corso

-Green=Esecuzione riuscita

-Red=Esecuzione non riuscita

1. Fai clic su «Crea» sotto la sezione «Esegui».

-Fornisce tutti i nodi e i collegamenti necessari per creare un modello.

-Dopo aver inserito un nodo, è necessario inserire i dati.

1. Fai clic su «Cerca» sotto la sezione «Crea».

-Ciò consente di trovare facilmente nodi e collegamenti in modelli di grandi dimensioni.

Il pulsante bomba nell'angolo in alto a sinistra della mappa consente di espandere il modello per renderlo meno affollato, se necessario.

Map- Mostra il modello

Risorse- Può visualizzare nodi, collegamenti e gruppi

Metrics- Fornisce funzionalità per l'aggregazione degli output del modello

Regole personalizzate - Regole operative personalizzate

Parametri- Aggiungi parametri non inclusi in pywr

Recorder- Aggiungi registratori non inclusi in pywr

Members- Mostra i membri che devono accedere al modello e le autorizzazioni in loro possesso, può anche aggiungere membri in questa scheda e scegliere i permessi di cui dispongono

Analisi - Confronto di nodi e collegamenti all'interno di scenari

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Gestione degli errori del modello

WaterStrategy segnala errori quando c'è un guasto tecnico o il modello è stato configurato in modo errato. Imparare a comprendere e utilizzare una segnalazione di errore del modello per trovare un problema in un modello è un'abilità di modellazione importante ed essenziale.

Questo capitolo fornisce un esempio di come leggere un report di errore per trovare la parte di un modello che causa l'errore.

Come ottenere la segnalazione degli errori

Quando una corsa fallisce, vedrai la corsa diventare rossa nella sezione delle corse.

Fai clic sulla barra rossa di esecuzione e otterrai una panoramica dell'esecuzione, inclusa la segnalazione degli errori.

Scorri fino alla fine del rapporto. Qui è dove l'esecuzione segnalerà il suo errore.

Per questa corsa, è possibile riscontrare che un profilo mensile non è stato inserito correttamente.

In alcuni casi, verranno forniti maggiori dettagli su un errore all'interno del report di esecuzione. È importante esaminare i registri di esecuzione per vedere se ci sono indizi sul problema.

Scorrendo verso l'alto vediamo «CRITICO». Ciò indica che è stato riconosciuto un errore. Nella stessa riga, indica dove si trova l'errore.

L'input «evaporazione» del nodo «Example reservoir» non è corretto.

Possiamo modificare il parametro 'evaporazione' per risolvere questo problema.

Ci sono 13 valori nel profilo mensile, dobbiamo rimuovere il valore che non appartiene. In questo caso '3.14' non doveva essere presente nel profilo mensile.

Salvate il parametro ed eseguite nuovamente questo modello.

Ora il modello è stato eseguito correttamente.

• CSV

• Excel

• HDF5

Nota: Tra le opzioni precedenti, i file Excel hanno le prestazioni più lente mentre i file HDF5 hanno le prestazioni migliori e sono preferiti per set di dati di grandi dimensioni.

Questo aggiungerà il file al tuo progetto, rendendolo disponibile per l'uso su tutte le reti all'interno del progetto.

Una volta caricati, i file verranno visualizzati nella File scheda all'interno del progetto. Da lì, puoi visualizzarli, gestirli e condividerli facilmente su tutte le reti del progetto.

description: Per creare un «gemello digitale» (un simulatore al computer) del tuo sistema idrico, WaterStrategy usa Pywr («Python Water Resources»).

Che cos'è Pywr?

Pywr è una libreria software in linguaggio Python gratuita e open source che consente di creare modelli di simulazione di alta qualità (dettagliati e accurati) dei sistemi di risorse idriche.

I modelli Pywr vengono eseguiti rapidamente sul tuo computer o, nel caso di WaterStrategy, sul cloud. Possono rappresentare piccoli sistemi di risorse idriche, come l'approvvigionamento idrico di una città, o molto grandi, come bacini fluviali che attraversano diversi paesi con centinaia di utenti idrici e risorse infrastrutturali. Pywr può simulare periodi brevi (ad esempio alcuni mesi) o più lunghi (come 100 anni) in una serie di intervalli di tempo (da giornalieri a mensili).

Ecco un riepilogo del processo di modellazione Pywr:

1. Configura il modello

Innanzitutto sono necessari una mappa spaziale del sistema idrico e i relativi dati idrologici e sulla domanda di acqua. WaterStrategy ti aiuta a creare questa mappa di rete di tutte le posizioni («nodi») in cui l'acqua entra nel sistema («afflussi»), dove viene utilizzata («richieste idriche») e dove viene gestita l'acqua (sedi delle infrastrutture). Questi nodi formano una rete connessa da fiumi, canali o oleodotti (Pywr li chiama «collegamenti» o «bordi»). Una volta impostata la mappa della rete, fornisci i dati sulla domanda e sull'approvvigionamento idrico (in genere sotto forma di serie temporali).

2. Esegui una simulazione

Una volta inseriti tutti i dati, compresi la fase temporale e l'orizzonte temporale, il modello è pronto per la simulazione (cioè, fa un passo nel tempo ed esegue la contabilità dell'acqua in tutto il sistema). All'inizio di ogni fase temporale, il computer inizia iniettando acqua in tutti i punti di afflusso, quindi quest'acqua viene instradata lungo la rete e allocata alle diverse ubicazioni della domanda idrica e delle infrastrutture. Questo processo di allocazione viene eseguito con una tecnica informatica chiamata programmazione lineare. Al termine di una fase temporale, il modello aggiorna i magazzini, registra da quali località è stata raccolta quanta acqua, quindi passa alla fase temporale successiva fino alla fine dell'orizzonte temporale simulato.

A ciascun nodo di domanda idrica viene assegnata una priorità per rappresentare l'allocazione idrica nel modello. A ogni nodo è associata una penalità e l'algoritmo di allocazione distribuisce l'acqua in tutta la rete per ridurre al minimo la penalità complessiva. Questo approccio semplice consente simulazioni rapide e gestibili che hanno la flessibilità di rappresentare regole di gestione dell'acqua dettagliate e realistiche.

3. Rivedi i risultati

I risultati del modello includono quanta acqua entra in ogni posizione (nodo) e quanta viene immagazzinata, consumata o attraversa in ogni fase temporale. Ciò consente di monitorare come viene utilizzata l'infrastruttura e se le città, gli ecosistemi, le aree di irrigazione, le centrali elettriche, ecc. ricevono abbastanza acqua. I risultati creano un quadro dettagliato di come funziona il sistema di gestione dell'acqua e di come vengono distribuiti i benefici idrici.

Inizialmente i modelli sono mal parametrizzati e producono previsioni imprecise (la fase «garbage in, garbage out»). Nel tempo, tuttavia, man mano che il modello viene migliorato («calibrato»), può diventare un prezioso gemello digitale per aiutare a gestire o pianificare un sistema idrico. Lo strumento aiuta l'organizzazione a valutare in modo rapido ed economico gli impatti dei potenziali cambiamenti e interventi idrici futuri e a prendere buone decisioni.

Buona fortuna!

description: Come funziona? cosa produce? e come si usa?

Modellazione del sistema delle risorse idriche?

Per comprendere le prestazioni di un sistema idrico oggi e valutare gli impatti dei cambiamenti futuri, i pianificatori costruiscono modelli di sistemi di risorse idriche.

I sistemi di risorse idriche possono essere piccoli, come una città e le sue fonti di approvvigionamento idrico, o grandi, come un paese con molti fiumi, infrastrutture idriche e utenti idrici diversi. Che si stia cercando di valutare l'affidabilità delle fonti attuali o di valutare nuovi interventi in condizioni future plausibili, un modello computerizzato di questo tipo aiuta a tracciare l'acqua in tutto il sistema (spazialmente) e nel tempo.

Dati sui flussi idrologici e sul clima, sulla domanda e sull'uso dell'acqua e sulle regole di gestione e allocazione dell'acqua, un modello di sistema idrico produce flussi e volumi d'acqua in ogni luogo e fase temporale modellati. Quando questi risultati vengono aggregati, forniscono un quadro accurato delle prestazioni dei diversi interventi idrici (modifiche alle politiche o alle infrastrutture idriche).

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Ingresso di acqua

I nodi di ingresso dell'acqua sono il meccanismo mediante il quale l'acqua può essere immessa nel sistema. Qui, introduciamo i tre nodi più comunemente usati per l'immissione di acqua.

description: Termini chiave usati in Pywr.

Concetti Pywr

Pywr, una libreria Python utilizzata da WaterStrategy, consente di simulare l'allocazione delle risorse rappresentando un sistema di risorse come una rete utilizzando 'Nodes' e 'Edges'. L'allocazione delle risorse è guidata da regole operative che utilizzano «Penalità di allocazione», «Vincoli» e «Parametri» e gli output del modello vengono acquisiti e salvati utilizzando «Registratori». Le variazioni degli input del modello possono essere specificate ed eseguite in parallelo utilizzando «Scenari».

Sebbene i concetti generali utilizzati per creare un modello di simulazione dell'allocazione delle risorse in Pywr siano simili a quelli di altri strumenti, l'uso dei termini può essere diverso. In questa sezione, definiamo i termini chiave di Pywr e i loro ruoli nei modelli di simulazione.

Nodo

Bordo

Per formare una rete, i nodi sono collegati tramite collegamenti che rappresentano il trasporto dell'acqua. Pywr li chiama 'Edges'. Un bordo ha un nodo iniziale e uno finale e l'acqua scorre dal nodo iniziale al nodo finale. Pywr non assegna informazioni a queste connessioni (i bordi), ma assegna i dati ai nodi di origine e di destinazione. Tutti i dati necessari per simulare la gestione dell'acqua sono memorizzati sui nodi, i bordi determinano solo la direzione del flusso d'acqua. Un modellatore Pywr direbbe che «i bordi Pyrr determinano la topologia della rete», il che significa che «le connessioni tra i nodi determinano il movimento dell'acqua nel modello computerizzato».

Vincolo

I vincoli possono essere impostati su vari tipi di nodi per aiutare a rappresentare il comportamento del sistema. Ad esempio, un nodo fluviale può avere valori di flusso massimi e/o minimi per rappresentare la capacità di trasporto. In Pywr, molti nodi hanno il valore 'max_flow' e 'min_attributi di flusso per impostare i limiti superiore e inferiore del flusso attraverso il nodo, se necessario. L'attributo 'max\ _flow' non richiede che il flusso attraverso questo nodo raggiunga questo valore, ma se il volume e la priorità dell'acqua sono sufficienti, il modello cercherà di soddisfare il 'Flusso massimo'. I vincoli minimi di flusso devono essere usati con attenzione in quanto possono rendere impossibile il modello se il minimo non può essere raggiunto.

Penalità di allocazione o «costo»

Le penalità di allocazione sono attributi dei nodi che controllano la priorità dell'allocazione dell'acqua. Queste sono in genere espresse come penalità o «costi» e il modello assegna l'acqua per primo al nodo con la penalità più bassa. Se preferisci ripartire in base ai benefici, inviando prima l'acqua dove offre i maggiori benefici, dovrai esprimere le tue priorità in Pywr come costi negativi (ad esempio, usa numeri negativi). In effetti, entrambi possono essere usati insieme, quindi ad esempio se 3 nodi hanno penalità -10, 2, 6, riceveranno acqua in quest'ordine (il nodo con una penalità di -10 ottiene l'acqua per primo e il nodo con penalità di allocazione 6 ottiene l'acqua per ultimo).

Parametro

I parametri in Pywr forniscono un modo flessibile e conveniente per fornire input ai nodi. Ad esempio, un particolare tipo di parametro può essere utilizzato per caricare i dati di afflusso o di richiesta da un file Microsoft Excel. I parametri offrono anche un modo flessibile e personalizzabile per definire le regole operative di un sistema (ad esempio, le regole che regolano i rilasci dei giacimenti). La maggior parte dei dati di input del modello può essere fornita utilizzando i parametri.

registratore

I registratori Pywr vengono utilizzati per post-elaborare i risultati. Creando un registratore, è possibile osservare e salvare i risultati della simulazione. Alcuni registratori consentono di aggregare i risultati nel tempo (ad esempio, da giornaliero a annuale) e nello spazio (ad esempio, l'acqua allocata a un gruppo di nodi).

Scenario

In Pywr puoi creare e simulare scenari con diversi dati di input su offerta, domanda o altre modifiche. I pianificatori idrici utilizzano sempre più simulazioni a lungo termine con molti scenari per valutare i cambiamenti futuri o testare possibili interventi. Essere in grado di simulare rapidamente molti scenari futuri plausibili è uno dei principali vantaggi di Pywr.

Nota:

Descrizione generale

Le nodo di utenza è un altro tipo di nodo di input con un afflusso fisso. I nodi di bacino idrografico vengono spesso utilizzati per rappresentare un fiume o un altro tipo di afflusso nel sistema. Qualsiasi flusso definito su di essi deve fluire nel sistema.

Spesso le serie temporali di afflusso (ad esempio i dataframe Pywr) sono definite nel flusso attributo per rappresentare i flussi di utenza in entrata, tuttavia è possibile utilizzare anche altri parametri (ad esempio costante, profilo mensile ecc...).

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Questa tabella presenta i tipi di nodi Pywr più comunemente usati:

Maggiori dettagli

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Trasporto via acqua

Il tipo di nodo di trasporto dell'acqua consente agli utenti di definire il modo in cui l'acqua scorre attraverso i diversi nodi in base alle condizioni del mondo reale. Di seguito sono riportati i nodi di trasporto dell'acqua più utilizzati:

Descrizione generale

I nodi di input rappresentano gli input di acqua nel sistema.

I nodi di input vengono spesso utilizzati per rappresentare sorgenti definite dai rendimenti. Sono spesso usati per rappresentare i rendimenti delle acque sotterranee.

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

_flusso

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

).

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Le BreakLink node può essere utilizzato per ridurre il numero di percorsi in un modello.

Ad esempio, in un modello con forma (3, 1, 3), cioè 3 ingressi (A, B, C) collegati a 3 uscite (D, E, F) tramite un collo di bottiglia (X), ci sono 3\ *3 percorsi = 9 percorsi.

UN -->\/--> D
B --> X --> E
C -->/\--> F

Se X è un archivio, ci sono solo 6 percorsi: A->X_o, B->X_o, C->X_o e X_i->D_o, X_I->E_o, X_i->f\ _o.

Attributi primari

Opzionale max_flusso

Esempi

Descrizione generale

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Concettualmente questo nodo ha il seguente aspetto interno,

         / -->-- X0 -->-- \
UN -->-- Xo -->-- X1 -->-- Xi -->-- C
         \ -->-- X2 -->-- /
                 |
                 Bo -->-- Bi --> D

Per ogni slot aggiuntivo vengono aggiunti un collegamento secondario nel PieceWiseLink (ad esempio X2 sopra) e i nodi (ad esempio Bo e Bi) in questa classe.

Note: gli utenti devono fare attenzione quando utilizzano il meccanismo dei fattori. I fattori utilizzano l'ultimo collegamento secondario non diviso (ad esempio X1 ma non X0). Se questo collegamento è vincolato da un flusso massimo o minimo, o se esiste un altro collegamento non vincolato (ad esempio se X0 non è vincolato), i rapporti sull'intero nodo potrebbero non essere applicati come previsto.

Attributi primari

_slot

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

costo Il costo Fattori

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Questo nodo è implementato utilizzando una struttura di nodi composti in questo modo:

        | Dominio separato         |
Uscita -> Sublink 0 -> Uscita secondaria -> Ingresso
       -> Collegamento secondario 1 ---^
       ...             |
       -> Collegamento secondario n ---|

Ciò significa che le rotte non attraversano direttamente questo nodo a causa del dominio separato al centro. Vengono invece creati diversi nuovi percorsi per ciascuno dei collegamenti secondari e delle connessioni al nodo Output/Input. Il motivo di questa interruzione del percorso è evitare un aumento geometrico del numero di percorsi quando più PieceWiseLink sono presenti nello stesso percorso.

Attributi primari

_flusso

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

_flusso

Esempi

presto in arrivo...

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Stoccaggio dell'acqua

Il tipo di acqua storage node consente agli utenti di costruire diversi serbatoi con diverse modalità operative. Di seguito sono riportati i nodi di stoccaggio dell'acqua più utilizzati:

Descrizione generale

Attributi primari

volume pc

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Note:

DA FARE: La proprietà dei costi non è attualmente rispettata. Vedi il numero #242.

Attributi primari

volume raggiungere

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Le Nodo di archiviazione virtuale stagionale è un storage node virtuale che funziona solo per un periodo specificato entro un anno.

Questo nodo è particolarmente utile per rappresentare le licenze che vengono applicate solo durante periodi specificati. Il ripristina_giorno e ripristina_mese i parametri indicano quando il nodo inizia a funzionare e fine_giorno e fine_mese quando smette di funzionare. Per il periodo in cui il nodo non è operativo, il volume del nodo rimane invariato e il nodo non applica alcun vincolo al modello.

Attributi primari

giorno . volume_giorno

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

I nodi di output sono obbligatori alla fine di un river e in questo caso d'uso generalmente non hanno una penalità di allocazione o un flusso massimo assegnato.

I nodi di uscita vengono utilizzati anche per rappresentare il fabbisogno idrico elevato. In questo caso d'uso, tendono ad avere penalità di allocazione negative in modo che il programma lineare allochi loro acqua oltre a un\ _flusso massimo che può essere una costante o un parametro che rappresenta la domanda di acqua.

Attributi primari

_flusso

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

volume pc , precipitazione Tassi di evaporazionelunghezza/giorno) Unità opzionale

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

Note: questo nodo non può essere connesso ad altri nodi della rete.

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

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Energia idroelettrica

Il tipo di nodo idroelettrico consente agli utenti di definire i dettagli rilevanti delle turbine nelle dighe e calcolare la generazione di energia idroelettrica.

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Uscita dell'acqua

I nodi di uscita sono luoghi in cui l'acqua esce dal sistema. Di seguito sono riportati i nodi di uscita dell'acqua più utilizzati:

Descrizione generale

Le nodo AggregatedNode è una somma aggregata di altri Nodo nodi.

Note: questo nodo non può essere connesso ad altri nodi della rete.

Attributi primari

Esempi

presto in arrivo...

Le penalità di allocazione sono attributi dei nodi che consentono a Pywr di simulare l'allocazione dell'acqua. Possono anche essere chiamate «priorità di allocazione» o «costi».

Una penalità bassa avrà la priorità di allocazione più alta, un numero alto ha la più bassa.

Quindi, ad esempio, se tre nodi hanno priorità 100, 3 e -2, allora il nodo con -2 ottiene prima l'acqua, poi 3, poi 100.

Ecco alcune domande sulle eventuali sanzioni per l'assegnazione dell'acqua e alcune brevi risposte:

1. Perché e come fa Pywr ad allocare l'acqua in questo modo? In ogni fase temporale l'algoritmo di allocazione di Pywr (un programma lineare), riduce al minimo la penalità di allocazione dell'intero sistema. Il flusso attraverso i nodi viene moltiplicato per le rispettive penalità di allocazione. Questa tecnica è utilizzata dagli anni '50 dai pianificatori dell'energia, dei trasporti e delle risorse idriche e dalle società di logistica. Tutti vogliono sistemi che funzionino a basso costo, quindi in genere utilizzano i costi operativi finanziari come penalità. Ciò ha senso, poiché consente di utilizzare il modello per bilanciare una rete domanda-offerta al costo più basso.

2. Trovi confusa l'idea di una penalità negativa? In tal caso, pensa a una penalità negativa come a un costo negativo, che cos'è? un vantaggio! Quindi, se volete allocare l'acqua dove genera i maggiori benefici nel vostro modello Pywr, utilizzerete delle penalità negative. In questo caso, anziché chiamare questi attributi di nodo penali o costi di allocazione, puoi riferirti ad essi come priorità di allocazione. In questo caso un nodo con una priorità di allocazione di -99 riceverà acqua molto prima di -10. Come mostrato nell'esempio della terza frase precedente, le penalità di allocazione negative e positive possono essere utilizzate nello stesso modello.

3. Le penalità di assegnazione hanno un significato particolare? No, non lo fanno. Sono lì solo per aiutare il tuo modello ad allocare l'acqua in un modo che abbia senso per te, gestore e pianificatore delle risorse idriche.

4. Come faccio a sapere se ho impostato correttamente le penalità per l'assegnazione dell'acqua? Se il tuo modello prevede un'allocazione adeguata dell'acqua in condizioni normali, ma anche durante inondazioni e siccità, hai stabilito le sanzioni appropriate. Congratulazioni! il tuo modello sta per diventare «ben calibrato».

5. Se apporto una modifica sostanziale al mio modello, ad esempio aggiungo una nuova grande infrastruttura o aggiungo un nuovo tipo di utente idrico, devo modificare le penalità nel mio modello? Sì, alcune penalità del modello potrebbero richiedere qualche modifica, a seconda della portata della modifica. Prova a vedere.

6. Posso usare dei numeri per le penalità? Ad esempio, se il mio modello ha 2 nodi, posso usare un milione negativo e uno positivo come penalità? Sì, ma è una cattiva idea. Usa numeri il più vicini possibile. In caso contrario, man mano che il modello cresce, potresti esaurire le penalità disponibili e il modello inizierà a commettere errori di arrotondamento. Tuttavia, se si utilizzano penalità troppo simili, il modello potrebbe non esserne sensibile (vale a dire, non considerarle adeguatamente nella simulazione delle allocazioni). Con un po' di esperienza imparerai a stabilire penalità che funzionino bene. Per acquisire tale esperienza, provate a modificare le penalità e scoprite in che modo influiscono sui risultati del modello.

Infine, forniamo alcuni dettagli tecnici in più sulle penalità:

• Ai serbatoi e ai nodi di stoccaggio sono assegnate penalità di allocazione. Una penalità negativa indica che il serbatoio tenderà ad accumulare acqua, a meno che una penalità inferiore su un altro nodo comporti una priorità inferiore per lo stoccaggio del serbatoio.

• Le penalità di allocazione possono essere costanti (parametri costanti) o profili (mensili, giornalieri, settimanali) che cambiano nel tempo. Inoltre, le penalità di allocazione possono avere diversi livelli definiti da diverse curve di controllo in base al volume del serbatoio. Nonostante le penalità relative all'allocazione del serbatoio e dello stoccaggio influiscano sullo stoccaggio dell'acqua, le emissioni da tali nodi risulteranno da un equilibrio tra le penalità del sistema e considerando le penalità di allocazione a valle, poiché l'algoritmo tenta di minimizzare la penalità complessiva del sistema in ogni fase temporale.

Descrizione generale

Attributi primari

_flusso_flusso_capo

Esempi

presto in arrivo...

Gli scenari in WaterStrategy consentono agli utenti di simulare ed esplorare varie strategie di gestione dell'acqua regolando diversi elementi di un modello. Forniscono un quadro per comprendere come i cambiamenti negli input, nelle ipotesi o nei dati potrebbero influenzare i risultati in condizioni diverse.

WaterStrategy offre due tipi di scenari per soddisfare varie esigenze nella modellazione della gestione dell'acqua:

1. WaterStrategy Scenari: Questo tipo viene utilizzato quando gli utenti devono modificare comportamenti, parametri o dati specifici su scala localizzata o ridotta. Questi scenari sono ideali per i casi in cui è necessario modificare solo alcuni elementi del modello senza alterare l'intero set di dati. Consente modifiche mirate, facilitando il test degli effetti delle singole modifiche all'interno del sistema.

2. Scenari PyWR: Questo tipo di scenario è progettato per gestire casi più complessi, in particolare quelli che comportano incertezza. È specializzato nella combinazione di dati su più scale, consentendo una valutazione completa di diverse variabili. Questo approccio è particolarmente utile quando si lavora con input incerti o quando si modellano condizioni future, in quanto consente di esplorare in che modo diverse combinazioni di dati e ipotesi possono influire sui risultati.

WaterStrategy Gli scenari forniscono uno strumento per apportare modifiche mirate a elementi specifici all'interno di un modello di gestione dell'acqua. Questi scenari sono particolarmente utili quando si desidera sperimentare modifiche localizzate a parametri, comportamenti o dati in modo flessibile e controllato.

Quando viene creato uno scenario WaterStrategy, agisce come forchetta di un modello di rete esistente. La rete originale viene assegnata allo scenario di base, che rappresenta le condizioni predefinite o iniziali del sistema. Partendo da questa linea di base, uno scenario WaterStrategy consente modifiche precise, che si tratti di modificare gli input di dati o di regolare i parametri che definiscono il comportamento degli elementi chiave all'interno del sistema.

Questa capacità di modificare alcuni aspetti del modello lasciando il resto invariato rende WaterStrategy Scenari ideali per testare l'impatto delle singole modifiche. Ad esempio, è possibile modificare le regole di funzionamento del giacimento o modificare le previsioni della domanda senza dover ricostruire l'intero modello. Questo approccio mirato aiuta gli utenti a valutare rapidamente in che modo le modifiche specifiche influiscono sui risultati delle strategie di gestione dell'acqua di raffinazione.

Creazione di uno scenario WaterStrategy

Inizia facendo clic sull'icona Clona uno scenario.

Seleziona lo scenario che desideri clonare e assegna un nome

Descrizione generale

Note:

DA FARE: La proprietà dei costi non è attualmente rispettata. Vedi il numero #242.

Attributi primari

volume raggiungere

Esempi

presto in arrivo...

Descrizione generale

UN link di perdita consente la definizione di una perdita proporzionale fissa di flusso che attraversa questo nodo. I link di perdita sono spesso usati per rappresentare lavori di trattamento dell'acqua potabile che comportano alcune perdite di processo.

Gli attributi di flusso massimo e minimo definiti vengono applicati all'output netto dopo le perdite.

Il nodo stesso registra l'output netto nel suo attributo flow (che verrebbe utilizzato da qualsiasi registratore collegato).

Attributi primari

Esempio

In questo esempio 10% della quantità lorda di acqua che fluisce nel nodo viene persa.

layout: description: visible: false outline: visible: true pagination: visible: true tableOfContents: visible: true title: visible: true

Altri

L'altro tipo di nodo consente agli utenti di ottenere risultati di calcolo appositamente progettati del sistema di risorse idriche.

Gli scenari Pywr offrono un approccio più avanzato e completo alla modellazione della gestione dell'acqua, in particolare quando si lavora con l'incertezza e si valutano varie combinazioni di dati e comportamenti del sistema e input di dati. A differenza degli scenari WaterStrategy, che si concentrano su regolazioni localizzate, gli scenari Pywr consentono di sperimentare un'ampia gamma di possibilità variando più input e combinazioni contemporaneamente.

Negli scenari Pywr:

• Gli utenti possono definire più scenari, ognuno dei quali contiene più varianti (o dimensioni).

• Il sistema simulerà tutte le combinazioni di queste variazioni a meno che non venga selezionata una combinazione specifica per la simulazione.

Ad esempio, se vengono definiti due scenari Pyrr, ciascuno con tre varianti (dimensione = 3), il numero totale di simulazioni sarà 9 (3 x 3). Questo approccio consente agli utenti di esplorare un'ampia gamma di potenziali risultati e interazioni tra diversi fattori del modello.

1. Attivazione degli scenari Pywr

Verrà visualizzata una finestra, digitare»scenari», seleziona scenari attributo e clicca Salva come mostrato nell'immagine seguente

Si aprirà una nuova finestra, seleziona PYWR_SCENARI e fai clic Salva

2. Creazione di scenari pywr

Una volta aperto il pannello di personalizzazione degli scenari, puoi definire tutti gli scenari Pywr necessari. Per creare un nuovo scenario Pywr, segui questi passaggi:

Inserisci un Nome per il Pywr-Scenario e specificare il Taglia (numero di varianti).

Le Ensemble l'attributo è facoltativo e aiuta a tenere traccia di scenari di indice specifici all'interno dello scenario Pywr

Dopo aver creato gli scenari pywr, il sistema mostrerà le seguenti informazioni:

Cliccando sul JSON la scheda mostrerà la versione JSON automatica di Scenario Pywr definizione

description: Una panoramica dei parametri Pywr supportati da WaterStrategy

Parametri

I parametri sono funzioni che restituiscono un valore nel modello in ogni fase temporale. Questi valori possono essere una costante, basata sull'ora (ad esempio, sul giorno o sul mese), un calcolo basato sullo stoccaggio nel serbatoio della fase temporale e molti altri calcoli. Il parametro personalizzato può essere scritto anche in Python.

1. Creazione di un parametro

In una rete, fai clic sulla scheda «Parametri»:

Accanto alla sezione «Categorie di tipo di parametri», fai clic sul pulsante «+» e seleziona «PYWR\ _PARAMETER».

Apparirà un input di testo. Inserisci il nome del tuo parametro:\

Modifica il parametro come richiesto nell'editor JSON fornito:

2. Editor di parametri in WaterStrategy

Per semplificare le modifiche ai parametri, WaterStrategy offre editor per i parametri di uso comune, come i parametri del profilo mensile, con valori predefiniti precompilati, e editor grafici per semplificare l'immissione dei dati.

Esempio di editor di parametri

Nella scheda Parametri, quando aggiungi un nuovo parametro, seleziona 'PYWR_PARAMETRO_MENSILE\ _PROFILE' come mostrato:\

Nota che l'editor che appare mostrerà una scheda JSON, ma anche una scheda Plot and Table. La modifica dei dati nella tabella aggiornerà automaticamente i dati nel JSON come mostrato:\

Queste modifiche aggiornano automaticamente il JSON:

Tutte le Parametro sottoclassi in pywr discendono da una classe base comune.

Descrizione generale

Attributi

misura dimensione variabile

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

Descrizione generale

Attributi

Esempio

{
	«type»: «Parametro aggregato»,
	«agg_func»: «prodotto»,
	«parametri»: [
		«Domanda di base»,
		«Fattore di domanda della curva di controllo»
	]
}

In questo caso Aggregated Parameter sta moltiplicando due parametri insieme

• Fattore di domanda della curva di controllo

Questo esempio mostra una domanda di base moltiplicata per un fattore che riduce la domanda in base a una curva di controllo del giacimento. È possibile fare clic su ciascuno di questi parametri per vedere come sono definiti.

Descrizione generale

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Una raccolta di IndexParameters

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

gli scenari pywr sono compatibili con i seguenti parametri:

Descrizione generale

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

Esempio

{
    tipo: 'parametro costante',
    valore: 123
}

Descrizione generale

Attributi

misura dimensione variabile

Esempio

presto in arrivo...

Descrizione generale

Parametro che richiede un massimo di un altro Parametro e valore costante (soglia).

Attributi

misura dimensione variabile

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

misura dimensione variabile

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

misura dimensione variabile

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Parametro che ne compensa un altro Parametro con un valore costante.

Attributi

misura dimensione variabile ottimizzazione (superiore)_legami

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Parametro che fornisce un profilo giornaliero.

Attributi

Esempio

{
    tipo: 'dailyprofile',
    valori: [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1...]
}

Descrizione generale

Parametro che richiede almeno un altro Parametro e valore costante (soglia).

Attributi

misura dimensione variabile

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

Esempio

{
    tipo: 'profilo settimanale',
    valori: [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1...]
}

Descrizione generale

Parametro che fornisce un profilo settimanale per scenario

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Parametro che fornisce un profilo giornaliero per scenario.

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Parametro che fornisce un valore riducente uniformemente da uno a zero.

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Attributi

Esempio

{
    tipo: 'profilo mensile',
    valori: [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
}

Water Strategy offre un modo alternativo per lavorare con i profili mensili.

Descrizione generale

Attributi

Esempio

{
	«type»: «DataFrameParameter»,
	«url»: «Afflussi_mm3_day.csv «,
	«column»: «Catchment River 1",
	«index_col»: «passo temporale»,
	«parse_dates»: vero
}

Descrizione generale

Parametro variabile nel tempo utilizzando un array e TimeStep.index con fattori moltiplicativi per scenario.

Attributi

Esempio

presto in arrivo...

{

}

Descrizione generale

Parametro che fornisce un profilo mensile per scenario.

Attributi