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Modellazione di sistemi di bacini idrici

In questo tutorial imparerai come aggiungere una nuova infrastruttura a un modello che include un serbatoio, un impianto di trattamento e una fonte di acqua sotterranea che soddisferà una domanda.

Si noti che ci sono due nodi in WaterStrategy e Pywr che rappresentano i serbatoi. Il primo è un archiviazione nodo e il secondo è un serbatoio nodo.

Entrambi i nodi immagazzinano acqua. Il nodo reservoir funziona proprio come un storage node, tuttavia ha dei parametri integrati che consentono di definire evaporazione e precipitazioni direttamente sul nodo. Per rappresentare evaporazione e precipitazioni con un storage node, sono necessari un bacino di utenza e un nodo di uscita.

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Creazione di un nuovo progetto e di una nuova rete

1. Crea un nuovo progetto

• Fare clic Crea progetto.

• Inserisci il nome del progetto e fai clic su Aggiungi.

2. Fai clic sul progetto creato e aprilo

3. All'interno del progetto crea una nuova rete

• Fare clic Crea rete.

• Seleziona manuale, inserisci il nome della rete **'Esempio di rete di sistemi di serbatoi' ** e seleziona il nome del modello in base allo screenshot.

• Scegli Usa la mappa e fai clic Invia.

• Infine, puoi trovare la tua rete creata qui.

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L'aggiunta di un trattamento dell'acqua funziona con perdite

In questa sezione a link di perdita che rappresenta un lavori di trattamento dell'acqua potabile verrà aggiunto al sistema. Questo nodo viene utilizzato per rappresentare il trattamento perdite abbandono del sistema. L'acqua del serbatoio viene immessa negli impianti di trattamento dell'acqua, dove una parte di essa viene persa a causa di perdite di processo e l'acqua rimanente viene quindi fornita alla domanda.

Crea un nuovo scenario

• Clona il 'Con richiesta' scenario e chiama quello nuovo **«Domanda con perdite di trattamento» . **

• Eliminare il collegamento che collega il serbatoio al nodo Example demand tramite destra cliccando sul link e cliccando su 'Elimina link'

Aggiungi un link per la perdita

• Questo impianto di trattamento delle acque avrà perdite del 10% in base al deflusso degli impianti di trattamento delle acque.

• Imposta il Fattore di perdita deve essere 0.1 che rappresenta 10% delle perdite.

• Imposta il tipo di fattore di perdita su net in modo che la perdita del 10% sia calcolata in base all'output del trattamento.

Esegui lo scenario

Visualizza e confronta i risultati

Confronta i simulato_volume del serbatoio nel «Linea di base» e il Scenario 'Con domanda'.

Il serbatoio nello scenario che presenta perdite di trattamento va a ridurre lo stoccaggio durante i periodi di siccità. Questo perché il serbatoio rilascia più acqua rispetto alla domanda a causa delle perdite di trattamento.

La domanda è stata influenzata dalle perdite di trattamento? Confronta i simulato_flusso del nodo Example demand sotto questo e il Con scenario a domanda.

Esercizi e domande

1. I lavori di trattamento dell'acqua comportano perdite in uscita dal sistema. Il flusso simulato del collegamento di perdita mostra il flusso in uscita dal collegamento di perdita. Come possiamo determinare quanta acqua entra negli impianti di trattamento dell'acqua?

Suggerimento: posiziona un normale link node tra il serbatoio e il collegamento di perdita e riesegui il modello. Il flusso simulato su questo nodo rappresenterà il flusso rilasciato dal serbatoio e il flusso che entra nell'impianto di trattamento prima delle perdite.

1. In un nuovo scenario, aumentare le perdite nette a 20%? In che modo ciò influisce sul volume simulato del serbatoio?

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Aggiungere una domanda

In questa sezione verrà aggiunto al sistema un nodo di uscita che rappresenta una domanda municipale che attingerà l'acqua dal bacino idrico.

Aggiungere un nodo di output

Aggiungi un produzione nodo del sistema che rappresenterà una domanda urbana che estrarrà l'acqua dal bacino idrico. Rinomina il nodo in «Domanda di esempio».

Domanda di base

Nel Linea di base scenario imposta i seguenti attributi sul Esempio di domanda nodo:

• massimo_flusso = 0. Ciò rappresenta una domanda di 0 MM3/giorno.

• allocazione_pena = -1000. Ciò rappresenta un'alta priorità per l'allocazione dell'acqua

Crea un nuovo scenario

Crea un nuovo scenario chiamato «Con domanda». Per un promemoria su come creare uno scenario, segui il link sottostante.

La domanda nel nuovo scenario

Visualizza e confronta il volume del serbatoio

Visualizza il simulato_volume del serbatoio in questo scenario e confronto con la linea di base.

Esercizi e domande

In questo caso, stiamo modellando lo stoccaggio «vivo» del serbatoio. Quando nel modello il serbatoio raggiunge lo zero, nel sistema è ancora presente una memoria inattiva. Quando il livello di accumulo è esaurito, l'acqua residua non può essere rilasciata.

• **Quanto può aumentare la domanda prima che il serbatoio si svuoti fino al suo deposito esaurito? **

_Per fare ciò, crea un nuovo scenario e modifica il valore massimo_flusso del nodo di domanda e riesegui il modello più volte finché il serbatoio non raggiunge lo spazio di archiviazione zero. _

• **Qual è la fuoriuscita mensile massima dal serbatoio nella simulazione? **

_Suggerimento: guarda il\ simulato_flusso sulla fuoriuscita link node . _

• **Crea uno scenario di «Domanda mensile». Usa il seguente video per aiutarti a implementare una domanda di profilo mensile, in cui la domanda di esempio cambia in base ai mesi: **

Jan-Mar: 0.1 mm3/giorno

0__aprile-giugno: 0.06 MM3/giorno

luglio-settembre: 0.07 MM3/giorno

0__Sept-Dec: 0.09 MM3/giorno

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Aggiungere una fonte che rappresenti le acque sotterranee

In questa sezione il nodo che rappresenta una fonte di acqua sotterranea verrà aggiunto al sistema di bacini idrici. Il nodo di domanda riceverà acqua sia dalle acque sotterranee che dal bacino idrico. Le acque sotterranee sono modellate come rendimento.

Crea un nuovo scenario

Clona il «Domanda con perdite di trattamento» scenario e chiama quello nuovo «Domanda con GW»

Aggiungi un nodo di immissione

Aggiungi un Ingresso nodo sotto il nodo di domanda come mostrato di seguito. Rinomina il nodo in «Pozzo sotterraneo»

## #Notice: per mantenere lo stesso comportamento in ciascuno degli scenari precedenti, il flusso massimo del nodo di input deve essere impostato su 0 in ogni scenario.

Questa operazione può essere eseguita facendo clic sul pulsante di modifica sull'attributo Max Flow del nodo Input.

quindi impostando un flusso massimo di 0 mm3/giorno nella casella di testo:

e prima di salvare le modifiche, seleziona tutti gli scenari in modo che il flusso 0 si applichi a tutti gli scenari:

e quindi fare clic su salvare.

Impostazione dell'afflusso delle acque sotterranee

Successivamente, dobbiamo impostare la resa delle acque sotterranee in questo scenario. Imposta il Flusso massimo del nodo da essere 0.02 m3/giorno invece di 0**.** Ciò rappresenterà la massima fornitura possibile del nodo di input in ogni fase temporale.

Quindi, esegui questo scenario.

Visualizza e confronta i risultati

Confronta i simulato_volume del serbatoio a quello del **Scenario «Domanda con perdite di trattamento» **.

Esercizi e domande

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Aggiungere batimetria del serbatoio, evaporazione e precipitazioni

Questo tutorial descrive come aggiungere la batimetria del serbatoio (area e livello), l'evaporazione e le precipitazioni.

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Curve di controllo e risparmi sulla domanda

Il tutorial sulla modellazione dei sistemi di bacini idrografici spiega come implementare le riduzioni della domanda in base ai livelli di stoccaggio dei bacini utilizzando curve di controllo. Riducendo progressivamente la domanda quando vengono raggiunte determinate soglie, aiuta a gestire le risorse idriche durante le carenze. Comprende fasi come la definizione delle curve di controllo, l'associazione dei fattori di domanda, il calcolo della domanda e l'esecuzione di simulazioni per visualizzare gli effetti sullo stoccaggio e sulla domanda dei giacimenti in varie condizioni.

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Cenni sull'evaporazione e le precipitazioni nei bacini idrici

Quantificazione del flusso di evaporazione e precipitazione

Perdite per evaporazione e spazio di archiviazione aggiunto tramite precipitazioni sono componenti principali del bilancio di massa di un giacimento. I tassi di evaporazione e precipitazione sono entrambi generalmente misurati in lunghezza/tempo. In unità metriche questo è spesso mm/giorno.

Per ottenere le portate volumetriche giornaliere richieste per Pywr, queste velocità vengono quindi moltiplicate per Zona del serbatoio. Nei modelli metrici in WaterStrategy quest'area è generalmente espressa in Km2.

Per un modello che utilizza flow in MM3/giorno, è necessaria una conversione di 0.001 per ottenere MM3/giorno.

Evaporazione (mm/giorno)* Area (km)* 0.001 = MM3/giorno

Per un modello che utilizza il flusso in ML/giorno, non è richiesta alcuna conversione per ottenere ML/giorno.

Evaporazione (mm/giorno)* Area (km)* 1 = ml/giorno

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Aggiungere la batimetria del serbatoio (Livello)

L'acqua Livello La capacità di un serbatoio può essere calcolata allo stesso modo di un serbatoio. Il livello dell'acqua di un bacino è necessario per poter calcolare l'energia idroelettrica. Sebbene il modello nazionale del Botswana non includa l'energia idroelettrica, per completezza è incluso in questo tutorial.

Nota: a differenza del parametro Area definito nel nodo Resevoir. Definiremo il parametro Level nella scheda Parametri dell'Interfaccia. Questo serve a dimostrare la scheda Parametri, il Livello può essere definito anche sul nodo.

Di seguito è riportato un esempio di tabella di classificazione del livello di area rispetto al volume per:

Quando viene tracciato si presenta così:

1. Fai clic su Parametri scheda sull'interfaccia.

1. Fai clic su + per aggiungere un nuovo parametro. Seleziona PYWR_PARAMETRO

1. Nel campo di testo che appare scrivi «Livello della diga»

1. Copia e Incolla il Json qui sotto nell'editor e fai clic Salva.

{
	«type»: «InterpolatedVolumeParameter»,
	«node»: «Esempio di serbatoio»,
	«volumi»: [
		0,
		7,
		10,
		15,
		25
	],
	«valori»: [
		1,
		8,
		16,
		18,
		20
	],
	«interp_kwargs»: {
		«kind»: «lineare»
	},
	«comment»: «volumi: Mm3, valori: m»
}

1. Clicca su Serie temporali nel Uscite scheda per abilitare il salvataggio delle serie temporali di Level.

1. Clicca su Mappa per tornare alla visualizzazione della mappa

7. È necessario fare riferimento al parametro Dam level sull'attributo Level sul serbatoio, per fare ciò, fai clic sul Reservoir e scrivi il nome del parametro nell'attributo Level (Livello della diga). Tieni presente che il nome fa distinzione tra maiuscole e minuscole.

1. Esegui il modello.

2. Lo vedrai perché Livello della diga il parametro non è definito sul nodo, simulato_livello non viene emesso sul nodo del serbatoio. Invece di visualizzare l'output, fai clic su Tasto Attributi di rete.

1. Clicca sul simulato_Livello diga. Nota che il nome del nodo Reservoir è nel nome dell'output del parametro.

Le serie temporali di Level possono essere visualizzate di seguito.

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Esercizi aggiuntivi

1. Usa il video qui sotto per definire una regola di rilascio mensile che rappresenti un flusso ambientale minimo a valle del bacino idrico. Sei libero di definire i flussi mensili che ritieni appropriati. Utilizza un nuovo scenario clonando il «Domanda con scenario GW».

Suggerimento: questo può essere fatto definendo un parametro mensile sul flusso massimo della regola di rilascio. In che modo il flusso ambientale influisce sul volume simulato del serbatoio? In che modo influisce sui flussi a valle? Mostra i grafici generati per questi parametri di output.

1. Crea un nuovo scenario chiamato 'Scenario arido' clonando il «Domanda con scenario GW». In questo nuovo scenario, aggiorna il parametro Catchment Flow sul nodo Catchment alle serie temporali riportate nella colonna «Afflusso del serbatoio 1» dal link sottostante.

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1MR1Xxk77gFzcY3J3r6c6g38UB8pd1HMY/edit?gid=1271109401#gid=1271109401

In che modo questo scenario di afflusso influisce sullo stoccaggio dei serbatoi?

Prova diversi valori di Flusso massimo nel nodo Example demand.

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Aggiungendo evaporazione e precipitazioni mensili

In questa fase, aggiungeremo i tassi di evaporazione e precipitazione (mm/giorno). Internamente, il serbatoio moltiplica l'area del serbatoio in tempo reale per l'evaporazione.

L'evaporazione può essere definita da un parametro o da uno scalare. Ad esempio, è possibile utilizzare una serie temporale correlata alla serie temporale dello scenario di flusso. Tuttavia, in questo caso, utilizzeremo un Parametro mensile del profilo che assegna un valore diverso a ciascun mese dell'anno.

1. Seleziona il serbatoio e modifica l'attributo Evaporazione.

1. WaterStrategy ha un editor Json per un parametro di profilo mensile. Per usarlo, nella scheda delle opzioni seleziona PYWR_MENSILE_PROFILO.

1. Nel Scheda Profilo mensile, inserisci le velocità di evaporazione nella tabella seguente:

Quindi, salvalo.

1. Segui la stessa procedura per l'attributo Rainfall utilizzando la tabella sotto la figura.

1. Infine imposta il Penalità di evaporazione a -2000 e il Conversione dell'unità di evaporazione sul nodo del serbatoio a 0.001.

La penalità di evaporazione altamente negativa di -2000 ha una priorità più alta rispetto al serbatoio e a qualsiasi altro nodo del sistema. Ciò garantisce che deflusso per evaporazione viene incontrato per primo prima tutte le regole di gestione sono implementate.

Le Conversione di unità consente al modello di convertire correttamente l'evaporazione in mm/giorno e l'area del serbatoio in Km2 nelle unità di flusso corrette nel modello che sono mm3/giorno

1. Esegui questo scenario e confronta il volume simulato con «Domanda con GW» scenario.

È dimostrato che l'evaporazione provoca una diminuzione dei livelli dei serbatoi durante la siccità. L'aumento delle precipitazioni non compensa le perdite.

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Aggiungere la batimetria del serbatoio (Area)

Sfondo

L'area coperta da un serbatoio o Storage node dipende da quanto è pieno il serbatoio.

Le Curva di valutazione dell'area determina dà l'area di un serbatoio in funzione del suo livello o stoccaggio. In WaterStrategy e Pywr, la fase temporale di stoccaggio di un serbatoio è nota in ogni fase temporale. Possiamo utilizzare questo stoccaggio con una cura di classificazione dell'area per calcolare l'area del serbatoio e quindi la sua evaporazione in ogni fase temporale.

Di seguito è riportato un esempio di tabella di classificazione dell'area:

Quando viene tracciato si presenta così:

Parametri Pywr 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 sulla fase temporale di stoccaggio del serbatoio e molti altri calcoli. In questo caso, siamo interessati a un parametro che restituisca l'Area di un serbatoio o storage node in funzione della sua memorizzazione in fasi temporali. Per fare ciò utilizziamo un Parametro del volume interpolato.

Il parametro del volume interpolato utilizza un matrice (tabella) di Volumi del serbatoio e valori corrispondenti. In questo caso i valori associati sono i corrispondenti Area del bacino idrico per un dato Volume. Tra i punti indicati nella tabella, il parametro si interpola.

_Si prega di notare: I parametri possono essere definiti direttamente su un nodo oppure possono essere definiti nella scheda Parametri dell'interfaccia. I parametri definiti nella scheda Parametri dell'interfaccia possono essere utilizzati su più nodi e annidati all'interno di parametri diversi. _

Questo tutorial include entrambi i tipi di definizioni. L'area verrà definita sul nodo, mentre il parametro di livello (passaggio successivo) verrà definito nella scheda Parametri.

Tutorial

1. Clona il «Domanda con perdite di trattamento» scenario e chiama quello nuovo «Aggiungere i serbatoi P ed E». La P sta per Precipitazione e E sta per Evaporazione.

2. Clicca sul Serbatoio e modifica il Zona attributo.

1. Il parametro Interpolated Volume attualmente non dispone di un editor JSON in WaterStrategy. Per definire questo parametro su questo attributo, dobbiamo usare il generico PYWR_PARAMETRO. Questo ci permette di inserire il JSON per qualsiasi parametro Pywr.

Premere OK

4. Copia e incolla il codice JSON qui sotto nel testo in scheda JSON

{
	«type»: «InterpolatedVolumeParameter»,
	«node»: «Esempio di serbatoio»,
	«volumi»: [
		0,
		7,
		10,
		15,
		25
	],
	«valori»: [
		1,
		2,
		4,
		6,
		14
	],
	«interp_kwargs»: {
		«kind»: «lineare»
	},
	«comment»: «volumi: Mm3, valori: Km2"
}

1. È possibile scegliere di registrare il valore del parametro come serie temporale selezionando Serie temporali nel Uscite scheda. Quindi, salvalo.

1. Esegui il modello e visualizza Simulato_Uscita Area

Questo mostra l'area del bacino nel tempo.

Aree più piccole corrispondono a volumi di stoccaggio del serbatoio inferiori.

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Aggiungere una diga (serbatoio)

1. Differenza tra nodi di stoccaggio e nodi di riserva

Si noti che ci sono due nodi in WaterStrategy e Pywr che rappresentano i serbatoi. Il primo è un archiviazione nodo e il secondo è un serbatoio nodo.

Entrambi i nodi immagazzinano acqua. Il nodo reservoir funziona proprio come un storage node, tuttavia ha parametri integrati che consentono evaporazione e precipitazioni da rappresentare direttamente sul nodo. Rappresentare evaporazione e precipitazioni con un storage node, un nodo di bacino collegato al storage node viene utilizzato per rappresentare le precipitazioni e il nodo di uscita che attinge acqua dal storage node viene utilizzato per rappresentare l'evaporazione.

Questo tutorial utilizzerà i nodi del serbatoio per creare il modello del sistema serbatoio.

2. Costruisci il modello di sistema di serbatoio di esempio

2.1 Fai clic sulla rete creata nell'ultima sezione e aprila

2.2 Trova un fiume sulla mappa

Questo tutorial ha una posizione consigliata, ma non importa se non riesci a trovare la posizione esatta, basta trovarne un'altra con un fiume.

2.3 Aggiungi i seguenti nodi alla rete

• Posiziona un bacino nodo al fiume.

Le superiore link node che rappresenta il rilascio del giacimento rappresenta il flusso che lascia il serbatoio a seguito di eventuali regole di rilascio o per soddisfare le allocazioni a valle. Le regole di rilascio vengono generalmente specificate su questo nodo. Le regole di rilascio del serbatoio definite su questo nodo sono generalmente rappresentate da un parametro definito nell'attributo max\ _flow del nodo.

Le inferiore link node rappresenta la fuoriuscita dal serbatoio. La fuoriuscita viene utilizzata se sono definite regole di rilascio del serbatoio che limitano la quantità di acqua che può essere rilasciata attraverso questo nodo e deve essere rilasciata acqua aggiuntiva rispetto a quella consentita dalle regole di rilascio (ad esempio se il serbatoio è in sovraccapacità). Poiché la fuoriuscita viene generalmente utilizzata solo quando il serbatoio è al di sopra della capacità, questo nodo ha generalmente una penalità di allocazione molto positiva.

## #Notice: ricordati di connettere i nodi facendo clic prima sul nodo upstream e poi sul nodo downstream.

È possibile visualizzare come aggiungere bordi nella video sotto.

Le sistema di serbatoi dovrebbe assomigliare a cifra sotto.

2.4 Imposta la fase temporale e l'orizzonte temporale

2.5 Rinomina i nodi con nomi che abbiano senso in base al loro contesto

• lo Bacino nodo a 'Esempio: catchment',

• lo Serbatoio nodo a 'Esempio: reservoir'

• lo Uscita nodo a 'Esempio outlet'.

• lo Link nodi a 'Rilascio'e l'altro'Sparta'.

La figura seguente mostra dove fare clic per rinominare il nodo del bacino di raccolta. Lo stesso processo può essere ripetuto per tutti gli altri nodi.

2.6 Inserimento di dati nel nodo Catchment

Vai al seguente link per trovare i dati delle serie temporali per questo passaggio.

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1MR1Xxk77gFzcY3J3r6c6g38UB8pd1HMY/edit?usp=sharing&ouid=103362449956532179397&rtpof=true&sd=true

• Clicca sul Nodo catchment e segui i clic (frecce rosse mostrate nella sequenza delle figure seguenti).

• Nel link Excel avrai una serie temporale. Copia la prima (o solo la serie temporale se ce n'è una sola). Assicurati di copiare anche le date.

• Incolla la serie temporale nella cella A1 nel Scheda Dataframe

• Dovresti avere una serie temporale come mostrato di seguito. Fai clic Salva.

2.7 Inserimento di dati nel nodo serbatoio di esempio

• Clicca sul Esempio di nodo reservoir

• Imposta il massimo_volume a 25 Mm3. Questa è la capacità massima della diga in questo tutorial.

• Imposta il iniziale_volume a 15 Mm3. Questo è il livello di archiviazione con cui inizia la simulazione nella prima fase.

• Imposta il penalità di assegnazione a -200. Spesso i bacini idrici hanno una penalità di allocazione negativa. Le penalità di allocazione sono spesso utilizzate per bilanciare l'uso di bacini idrici o di altre fonti d'acqua nei sistemi a più serbatoi e a più fonti.

Gli attributi sul serbatoio dovrebbero assomigliare a quelli seguenti:

**2.8 Inserimento di dati sui nodi Spill e Release Link. **

• Sul Il nodo Spill link imposta la 'Penalità di allocazione' su 1000

• Le Il nodo Release link non deve contenere alcun input di dati.

2.9 Esegui il modello

2.10 Visualizza i risultati calcolati

• Visualizza il 'simulato_volume'del nodo del serbatoio per visualizzare il volume di stoccaggio del serbatoio nel tempo.

• Fai clic sulla vista «Trama».

Si vede che il serbatoio si riempie e rimane pieno per la maggior parte dell'orizzonte temporale. Ciò è dovuto al fatto che non vi è alcuna domanda sul serbatoio né sono definite perdite per evaporazione.

Per vedere un video su come eseguire il modello e visualizzare gli output, fare clic qui.

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Utilizzo delle penalità di allocazione e delle regole di controllo per bilanciare le fonti

Utilizzo delle penalità di allocazione per bilanciare la fonte

Le penalità di allocazione possono essere utilizzate per bilanciare l'uso delle fonti per le richieste. Negli esercizi precedenti Esempio di serbatoio aveva una penalità di allocazione statica di -200.

I parametri possono essere utilizzati per far variare questa penalità di allocazione in base allo stoccaggio in tempo reale del serbatoio. Questo può essere fatto con un Parametro del volume interpolato. Una volta resa dinamica, la penalità di allocazione del serbatoio può essere utilizzata con le penalità di allocazione di altre fonti per bilanciare l'uso della fonte.

1. Clona il «Aggiungere i serbatoi P ed E scenario e dai un nome a quello nuovo «Fonti bilanciate»

2. Modifica l'attributo 'Allocation Penalty' (attributo 'cost') del nodo Reservoir e cambiane il tipo in 'PYWR_PARAMETRO'

1. Nella scheda JSON incolla il seguente codice JSON. Questo parametro del volume interpolato assegna una penalità di allocazione pari a 0 al serbatoio quando è pieno e una penalità di allocazione di -200 quando è vuoto. Quando il serbatoio è compreso tra pieno e vuoto, la penalità di allocazione viene interpolata tra 0 e -200.

{
	«type»: «InterpolatedVolumeParameter»,
	«node»: «Esempio di serbatoio»,
	«volumi»: [
		0,
		25
	],
	«valori»: [
		-200,
		0
	],
	«interp_kwargs»: {
		«kind»: «lineare»
	},
	«comment»: «volumi: Mm3, valori: penalità di allocazione»
}

1. Nel nodo Groundwater Input, impostare massimo_flusso a 0.02 e imposta penalità di assegnazione a 50.0. Una penalità di allocazione positiva pari a 50 fa sì che il nodo delle acque sotterranee venga utilizzato solo quando il serbatoio ha una penalità di allocazione inferiore a -50, ossia quando è pieno 75%. Ciò significa che quando il bacino è quasi pieno, le acque sotterranee non verranno utilizzate. Solo quando il serbatoio si esaurirà a sufficienza, il nodo delle acque sotterranee inizierà a fornire acqua alla domanda.

1. Esegui il modello e visualizza simulato_flusso del nodo di immissione delle acque sotterranee e confrontarle con Domanda con GW; e il simulato_volume del nodo Reservoir e confrontarli entrambi con Aggiungere i serbatoi P ed E.

Come puoi vedere Scenario bilanciato che è arancione, utilizza la fonte di acque sotterranee meno dello scenario precedente. Se il nodo sotterraneo ha una licenza limitata, questo è un modo per preservare il volume delle licenze. Questo verrà mostrato in un altro tutorial.

Suggerimento: puoi vedere la penalità di allocazione simulata se selezioni l'output della serie temporale di Allocation Penalty Pywr_Parametro. Al momento viene chiamata la penalità simulata simulato_costo sul serbatoio

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Aggiungere curve di controllo dei giacimenti e risparmiare sulla domanda (riduzioni)

Introduzione

Le curve di controllo possono essere utilizzate per implementare una riduzione della domanda quando i livelli dei giacimenti scendono al di sotto di determinate soglie. Ciò rappresenta l'implementazione di misure temporanee di gestione della domanda. In questo esercizio la domanda verrà ridotta in modo incrementale man mano che il serbatoio scende al di sotto di determinate soglie di stoccaggio. Questo esercizio dimostrerà il, il così come il così come l'annidamento dei parametri.

Clona lo scenario e definisci una curva di controllo

1. Clona il «Fonti bilanciate» scenario e dai un nome a quello nuovo «Riduzioni della domanda»

2. Per prima cosa definiremo un curva di controllo che utilizza soglie di volume di archiviazione per ridurre progressivamente la domanda per modellare le restrizioni della domanda poste a una domanda. La prima curva è una (60% nei mesi a venire e 45% negli altri) tenendo conto dei cambiamenti stagionali mentre le due curve successive sono (40% e 10% della capacità di stoccaggio del serbatoio).

La curva di controllo sarà definita nel Parametri scheda. Nella scheda Parametri aggiungere un Pywr_Parametro.

Assegna un nome al parametro 'curva di controllo dello stoccaggio' e premere Entra**. **

Incolla il seguente frammento di codice JSON qui sotto. Nota come si fa riferimento al «serbatoio di esempio» nell'attributo «storage_node».

{
	«type»: «controlcurveindexparameter»,
	«storage_node»: «Esempio di serbatoio»,
	«curve_controllo»: [
		{
			«type»: «parametro del profilo mensile»,
			«valori»: [
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.45,
				0.6,
				0.6
			]
		},
		{
			«type»: «costante»,
			«valore»: 0.4
		},
		{
			«type»: «costante»,
			«valore»: 0.1
		}
	],
	«__registratore__«: {
		«timeseries»: vero
	}
}

Fattore di domanda associato

1. Assoceremo quanto segue Fattori di domanda ai diversi livelli di errore della curva di controllo:

Questi ridurranno la domanda a 90%, 80% e 50% della domanda di base corrispondente a 10%, 20% e 50% e 50%.

1. Crea un nuovo Pywr_Parametro

1. Assegna un nome al parametro 'fattore di domanda della curva di controllo' e premere Entra**. **

1. Incolla il seguente frammento di codice JSON qui sotto. Nota come si fa riferimento alla "curva di controllo dello storage» nell'attributo "index_parameter".

{
	«tipo»: «indexedarrayparameter»,
	«index_parameter»: «curva di controllo dello storage»,
	«parametri»: [
		1,
		0.9,
		0.8,
		0.5
	],
}

L'attributo paramsaccetta scalari o parametri Pywr e l'indice dell'array corrisponde all'indice nel parametro a cui si fa riferimento nel indice_parametro che in questo caso è la curva di controllo.

1. Selezionate per rendere l'output di questo parametro.

Definire la domanda di base

Successivamente definiremo la domanda di base. Questa è la domanda che il serbatoio ha prima che vengano attuate eventuali riduzioni. Nel tutorial precedente, la richiesta di esempio è definita come uno scalare (0.1) sull'attributo Max\ _flow del nodo di output della domanda di esempio:

Lo sostituiremo con un Riferimento ai parametri.

1. Innanzitutto, definiremo la domanda di base utilizzando a Parametro costante.

Aggiungi un nuovo **Pywr_parametro. **

E chiamalo Domanda di base e premere Entra.

1. La domanda di base rimarrà 0.1 MM3/giorno. Copia e incolla lo snippet di codice JSON nella scheda JSON.

{
	«type»: «costante»,
	«valore»: 0.1
}

In ogni fase temporale, la domanda modellata sarà la domanda di base moltiplicata per il fattore di domanda:

Domanda Timestep = Domanda di base x Fattore di domanda

Calcola richiesta timestep

1. Aggiungi un nuovo **Pywr_parametro. **

Assegna un nome al nuovo parametro 'richiesta timestep'

1. Copia e incolla lo snippet di codice JSON nella scheda JSON.

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

Seleziona per fare in modo che questo valore del parametro venga emesso in ogni fase temporale.

1. Il 'richiesta timestep' definisce la domanda in ogni fase temporale tenendo conto dello stato (cioè stoccaggio in tempo reale) nel serbatoio.

Questo Parametro deve essere referenziato sul massimo_attributo flow del nodo Demand.

1. Fai clic sul nodo Demand e scrivi o incolla '«richiesta timestep» nell'attributo max\ _flow che sostituisce il valore scalare (0.1).

Nota: se il nome del parametro non viene salvato, cambia il tipo di voce in «Descrittore».

Non dimenticare di salvare le modifiche.

Esegui il modello e visualizza i risultati

1. Esegui il modello.

1. Visualizza il simulato \ _volume sul serbatoio

Puoi ingrandire nella siccità, ad esempio questa è la siccità avvenuta in 2042-2044.

Nello scenario con riduzioni della domanda, il serbatoio non è sceso al minimo di stoccaggio (9.4 vs 8.17 Mm3).

1. Fate clic sul\ _flow simulato del nodo Demand. È possibile visualizzare le riduzioni della domanda.

1. È possibile visualizzare l'output del parametro Control Cure facendo clic su Dati di rete vista.

Cliccando su simulato_la curva di controllo della memorizzazione mostra quale indice restituisce la curva di controllo della memorizzazione in ogni fase temporale. Questo varia tra 0-2.

Esercizio

1. Aumentare il parametro della domanda di base. Quanto può essere elevata la domanda di base prima che il serbatoio si svuoti completamente?