weap tutorial spanish

WEAP Water Evaluation And Planning System

Tutorial

A collection of stand-alone modules to aid in learning the WEAP software

February 2009


Tutorial Modules

WEAP en una hora .................................................................................................... 1

Herramientas Basicas .............................................................................................. 29

Eescenarios ............................................................................................................... 39

Datos, Resultados y Formato ................................................................................. 61

Conectando Recursos y Demandas ....................................................................... 81

Refinando el analisis de Demanda ........................................................................ 87

Hidrologa ............................................................................................................... 109

Refinando el Suministro ....................................................................................... 127

Embalses y Generacin Hidroelctrica ............................................................... 141

Calidad del Agua ................................................................................................... 153

Anlisis Financiero ................................................................................................ 175

The WEAP/ QUAL2K Interface ........................................................................... 187

Linking WEAP to MODFLOW ............................................................................ 195


WEAP en una hora

Un tutorial para Crear una nueva area de estudio ............................................................................ 2

Definiendo Parametros Generales .......................................................................... 7

Ingresando Elementos al Esquema ....................................................................... 10

Los Primeros Resultados ........................................................................................ 25

February 2009

WEAP en una hora 2

Stockholm Environment Institute February 2009

Crear una nueva area de estudio

1. ESTABLECIENDO UNA NUEVA AREA EN BLANCO

Al abrir el programa WEAP por primera vez, un rea proyecto llamado Weaping River basin aparecer. En el menu vaya a Area y luego a Create area para formalizar la creacin del rea nueva.

Una ventana como la que ve a continuacin aparecer. Haga clic en el botn de la opcin Initially blank. Aqu Ud. puede nombrar su rea de estudio (en el ejemplo My Ghana Area).

WEAP en una hora 3


Al hacer clic en OK aparecera otra ventana,

Presionar OK de nuevo. Ahora deber escoger el rea general de estudio, esto es, del mapa del mundo, Ud. deber establecer un rea general en donde estar su estudio. Con la flecha/cursor, presionar el botn izquierdo del mouse y definir un rectangulo (que aparece de color verde) sobre el rea general de su proyecto de estudio.

WEAP en una hora 4


En esta ventana ud. puede utilizar la barra de zoom en la esquina inferior izquierdo para aumentar la zona definida anterior.

Haga clic en OK cuando este satisfecho con la zona definida por el rectangulo. Puede redefinirla si no esta bien. Tambin puede corregirlo usando la funcion Set Area Boundaries del men Schematic en la barra de men.

WEAP en una hora 5


2. AGREGAR UNA CAPA o ESTRATO DESDE GIS AL AREA

Se puede agregar un estrato vector o un estrato raster desde una base de datos GIS en su rea de proyecto. De este modo se refinan los lmites del rea de estudio. Para hacer esto, presione el botn derecho del mouse sobre la ventana del medio en su pantalla y seleccione la opcin Add Raster Layer o Add Vector Layer.

WEAP en una hora 6


Aparecer una ventana en la cual ud. puede escoger el archivo desde cualquier directorio o desde la internet.

3. SALVANDO Y GUARDANDO UN AREA

Para salvar y guardar el rea para usarlo posteriormente, vaya a Area en la barra principal de men y escoja Save o presione las teclas Ctrl + S simultneamente.

WEAP en una hora 7


Definiendo Parametros Generales

Vamos a aprender ahora a navegar por WEAP y descubrir sus cualidades y funciones. Para lo que resta del ejercicio, usaremos una rea predefinida llamada tutorial.

Para abrir esa rea, en el men principal vaya a Area y haga clic, luego en Open al fijar la flecha/cursor sobre esta opcin, deber ver una lista de reas incluyendo tutorial. Seleccione tutorial.

1. Definiendo los parametros generales

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Una vez que el rea abra, en el menu principal vaya a General para definir los aos e incrementos de tiempo, Years and Time Steps y las unidades Units.

Se modelara el ao 2000 con 12 incrementos (meses) comenzando en Enero (January). Mantenga las unidades en SI.

Nota: Los incremetos de tiempo deben ser escogidos para reflejar el nivel de precisin de los datos que se tengan.

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2. GUARDANDO DIFERENTES VERSIONES DEL AREA

Seleccione Save Version bajo la opcin Area del men principal. Una ventana aparecer para anotar un comentario que describa la versin que ir a guardar. Escriba general parameters set.

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Ingresando Elementos al Esquema

1. DIBUJE UN RIO

En la pantalla principal, vaya a la ventana que contiene diferentes objetos. Escoja la opcin River. Haga clic en esta opcin. Ahora presione nuevamente el botn izquierdo sobre la opcin River y mantngalo presionado. Arrastre el cursor hasta el comienzo del ro que nace en la parte superior derecha del mapa. Cuando este en ese punto suelte el botn. Mueva el cursor siguiendo el contorno del ro. Se dara cuenta que una lnea se va creando desde el cursor. Haga clic en cada vuelta del ro de manera de ir creando un seguimiento de este. Para finalizar este procedimiento haga doble clic en el botn izquierdo.

WEAP en una hora 11


Nota: La direccin del trazado si importa. El primer punto ser la cabeza del ro o su nacimiento desde donde fluira el agua. El ro se puede editar para corregirlo si es necesario.

Al efectuar el doble clic aparecer una ventana que preguntara por un nobre para el ro.

WEAP en una hora 12


Nombrelo main river

El nombre del ro puede moverse si se desea, para ello, presione el botn derecho del mouse con el cursor sobre cualquier parte del ro. Aparecer una ventana, escoja Move Label. Al hacer clic en esta opcin permite mover el nombre.

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2. INGRESAR DATOS PARA EL RIO PRINCIPAL (MAIN RIVER)

Para editar o ingresar datos para el Main River, hay dos mtodos. Presionar el botn derecho del mouse estando sobre el ro y luego ir a la opcin Edit Data y escoger cualquier funcin dentro de la lista. La otra forma es ir a la barra de la derecha y presionar sobre el smbolo Data. Seleccionar Supply and Resources del rbol de opciones que aparecer. Luego ir a river y dentro de este ir a Main River. Para abrir y cerrar las ramas se debe presionar sobre el smbolo +.

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Altenativamente se puede usar la opcin Tree de la barra de men en la parte superior de la pantalla que se genera al ir a Data y escoger Expand All para ver todas las ramas.

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A la derecha de la pantalla debe aparecer la opcin Inflows and Outflows, si no aparece, presione ese botn de manera de abrirlo. Presione Headflow. En la fila con el nombre River vaya hasta el numero 2000. Justo debajo de este numero aparece un botn, presinelo. Debern aparecer dos opciones, escoja Monthly Time Series Wizard. Aparecer una ventana.

Utilice esta ventana para ingresar los siguientes datos:

Month Flow (CMS) Jan 12 Feb 7 Mar 11 Apr 17 May 80 Jun 136 Jul 45 Aug 32 Sep 38 Oct 18 Nov 9 Dec 7

WEAP en una hora 16


Al ingresar cada dato se ira generando el grfico . No modifique otros datos aun .

3. CREANDO UN NODO DE DEMANDA URBANO E INGRESANDO DATOS RELACIONADOS

Creando este nodo de demanda es similar a crear un ro. Regrese al modo esquema o Schematic. De las opciones en la ventana haga clic en Demand Site. Ahora presione de nuevo el botn izquierdo y mantngalo presionado y arrastre el nodo desde esta ventana de elementos y suelte dentro del rea en amarillo a la izquierda del ro. Aparecer una ventana solicitando nombrar este nodo. Nmbrelo Big City y fije su prioridad como 1.

Haga clic en el botn derecho sobre el nodo. Aparecern unas opciones. Vaya a Edit Data. Ah, seleccione Annual Activity Level.

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Se debe seleccionar las unidades antes de ingresar cualquier otro dato. Dentro de la carpeta Annual Activity Level vaya a Unit. Haga clic en N/A. Aparecern una serie de opciones. Escoja People. De clic en OK.

Bajo el numero 2000 (ao 2000), ingrese 800000.

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Vaya a la carpeta Annual Water Use Rate. Bajo el numero 2000 haga clic en la celda en blanco y anote 300.

WEAP en una hora 19


Finalmente abra la carpeta Consumption. Nuevamente bajo el numero 2000 anote el numero 15. Las unidades deben ser en porcentajes, unidad que esta prefijada.

4. CREAR UN NODO DE DEMANDA AGRICOLA

En el formato Schematic, haga clic nuevamente en la opcin Demand Site. Arraste el cursor presionando el botn izquierdo y ubquelo debajo del rea amarilla al otro lado de la ubicacin de Big City respecto del ro. Nmbrelo Agriculture y fije su prioridad en 1.

WEAP en una hora 20


De igual manera que como se hizo para Big City, ingrese los datos en Annual Activity Level y Annual Water Use Rate en las carpetas correspondientes dentro del formato Data (primero presione sobre el smbolo Data). Dentro de las unidades en la carpeta Annual Activity Level seleccione hectares.

Bajo el nmero 2000 ingrese:

En annual activity level 100000

En Annual water use rate 3500

WEAP en una hora 21


Seleccione la carpeta Monthly Variation, bajo el nmero 2000 haga clic y escoja Monthly Time Series Wizard, luego ingrese los siguientes datos:

Monthly Variation:

- 5% in April - 10% in May and June

- 20% in July - 30% in August - 25% in September - 0% for the rest of the year

Finalmente en la carpeta de Consumption anote 90.

WEAP en una hora 22


5. CONECTAR LA DEMANDA CON EL SUMINISTRO

Ahora debemos decirle a WEAP cuanta demanda es satisfecha; esto se lleva a cabo conectando o relacionando el suministro del recurso a cada nodo de demanda. Regrese al formato Schematic y cree un eslabn o una conexin de transmisin desde el ro hasta Big City y otro a Agriculture. Haga esto arrastrando el cursor seleccionando Transmission Link primero posicionandolo sobre el ro y luego soltandolo sobre el nodo. Hgalo primero para Big City. Haga doble clic para finalizar la conexin. Lo mismo para Agriculture. Defina las preferencias como 1 para ambos.

6. CREAR UN FLUJO DE RETORNO

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Ahora crearemos una conexin de flujo de retorno desde la ciudad y desde el rea de agricultura. Haga lo mismo que se realiz antes con la opcin Transmission Link, pero escogiendo Return Flow.

El retorno de la demanda urbana debe estar aguas abajo del punto de extraccin de agua del nodo de agricultura. En la direccin del flujo de agua del ro la secuencia debe ser: extraccin de agua para la ciudad, extraccin para la agricultura, retorno de agua de la ciudad, retorno del nodo de agricultura.

Lo siguiente es definir el Return Flow Routing para la ciudad y su flujo de retorno (Return Flow). Haga esto presionando el botn derecho del mouse con el cursor sobre la lnea de retorno y seleccionando Edit Data y luego Return Flow Routing. Lo mismo se hace para el nodo de agricultura.

Defina en la carpeta de Return Flow Routing a 100 %.

WEAP en una hora 24


7. REVISANDO NUESTRO MODELO

A esta altura, nuestro modelo deberia verse similar a la figura siguiente:

WEAP en una hora 25


Los Primeros Resultados

1. CORRIENDO EL MODELO

En la barra vertical a la izquierda de la pantalla, presione sobre el smbolo de resultados (Results) para comenzar a computar los datos. Cuando aparezca la ventana consultando si se quiere re-calcular, clic en Yes. Esto permite computar todo el modelo. Cuando este listo una tabla de resultados aparecer en pantalla.

WEAP en una hora 26


2. REVISANDO RESULTADOS

Clic en Table y seleccione Demand y en este seleccione Water Demand. Tambin presione sobre Annual total.

Si se ingresaron todos los datos correctamente, ud. deber ver los siguientes datos iguales para el periodo 2000 2005:

Annual demand for agriculture 350 M m3

Annual demand for urban area 240 M m3

WEAP en una hora 27


Nota: si no tiene los mismos resultados, vuelva atrs y revise que todos los datos estn correctos. Si al correr los resultados el programa le muestra una ventana con advertencia, lea cuidadosamente el mensaje pues en el puede estar indicado el lugar del error.

3. VER RESULTADOS ADICIONALES

Veamos la demanda mensual o Monthly Demand Coverage Rates en forma grfica. Haga clic en Chart. Seleccione Demand y luego Coverage desde el men en dicha carpeta.

WEAP en una hora 28


Elija el formato del grfico seleccionando la opcin 3-D al lado derecho de la pantalla y asegrese que All months esta seleccionado del men. Mantenga la opcin Monthly Average seleccionado. El grfico debera verse como el siguiente:

Herramientas Basicas 29



Herramientas Basicas

Un tutorial para Creando y Usando Suposiciones Claves ............................................................. 30

UTILIZANDO EXPRESION BUILDER ........................................................... 33

February 2009



Creando y Usando Suposiciones Claves

Note: Para comenzar esta leccin vaya al men principal y seleccin Revert to Version y escoja la versin llamada Starting Point for Basic Tools module.

1. UTILIZANDO SUPOSICIONES CLAVES (using Key assumptions)

La creacin de suposiciones se hace presionando sobre el smbolo Data y luego presionando el botn derecho del mouse en la opcin Key Assumption localizado en el rbol de opciones correspondiente.

Cree y nombre la siguiente suposicin. Asegurese de que las unidades estn correctas:



Unit domestic water use 300 m3

Unit irrigation water needs 3500 m3

Con Key Assumptions es importante que las unidades designadas a cada suposicin clave (cada Key Assumption) sea la misma que las definidas a lo largo del rbol de datos.



Cree otra suposicin, Domestic Variation. Esta es sin unidades. Utilice la opcin Monthly Time Series Wizard para ingresar los datos:

Domestic Variation - Jan to Feb & Nov. to Dec.: 0.9 - Mar. to May & Sept. to Oct. 1.0 - June 1.1 - Jul, Aug 1.15

2. CREANDO REFERNCIAS A LAS SUPOSICIONES CLAVES

Crear una referencia a las suposiciones claves para Big City Annual Water Use Rate. Para hacer esto, vaya a Annual Water Use Rate y debajo del ao 2000 haga clic y seleccione Expression Builder.

Dentro de este, haga clic sobre la carpeta branches. Aparecer un rbol de opciones en la parte superior. Expanda todo si es necesario. En la opcin



Key Assumption arrastre la suposicin Unit Domestic Water Use y llvela hasta el cuadro inferior. Si el numero 300 sigue ah, brrelo. Solo debe quedar Key/Unit Domestic Water Use. Clic en Finish

Repita para la rama de Agriculture. Remplace el valor 3500 con Key/Unit Irrigation Water Needs. Clic Finish. Presione en el smbolo Results y escoja Yes en la ventana que aparezca. Deber tener los mismos resultados que antes:

Annual demand for agriculture 350 M m3

Annual demand for urban area 240 M m3

Utilizando EXPRESION BUILDER

1. CREANDO EXPRESIONES MATEMATICAS



Ahora alteraremos la variacin mensual Monthly Variation en la demanda de agua para Big City usando una expresin matemtica. Haga clic en Monthlty Variation dentro de Big City y escoja la opcin Expression Builder en la celda debajo del numero 2000.

En la ventana de Expression Builder clic en la carpeta Branches, expanda, clic y arrastre la opcin Domestic Variation hasta el recuadro inferior y agregue a continuacin *100/12. El recuadro deber contener la siguiente expresin:

Domestic Variation * 100 / 12

Si aparece un error, vuelva a teclear lo mismo, pero ahora escoja Verify y luego Finish.



Vea los nuevos resultados despus de efectuar estos cambios. Clic en el smbolo Results y Yes para re-calcular. Deber tener los siguientes resultados:

Note que ahora no hay demandas no cumplidas en diciembre para Big City porque la fraccin para demanda en diciembre decreci de 8.5 % a 7.5%. Ud



puede revisar valores numricos calculados en Monthly Variation en la expresin matemtica seleccionando Table en la entrada de datos en la parte inferior de la ventana.

2. UTILIZANDO FUNCIONES INTEGRADAS AL PROGRAMA

Asumiremos que la poblacin de Big City no es conocida (en el ao 2000), pero si para el ltimo censo y su crecimiento estimado. Usando una funcin predefinida, tal como GrowthFrom, se puede calcular la poblacin actual. Se hace esto seleccionando Big City y luego Annual Activity Level y dentro de esta, escoger Expression Builder bajo el numero 2000 (Deber aparecer un valor fijo 800000) y en la carpeta Functions escoger GrowtFrom. Aqu aparecern una descripcin y ejemplos. Elimine el valor 800000 y de clic en GrowthFrom y arrstrelo hasta el recuadro inferior.



Ingrese los siguientes datos en la expresin utilizando el formato definido en la descripcin:

Date of last Census 1990 Population at last census 733,530 Estimated growth rate 1.75%

Teclee los datos siguiendo el formato de la expresin:



GrowthFrom(1.75%, 1990, 733530)

..//

Eescenarios 39



Eescenarios

Un tutorial para Preparando el Terreno Para los Eescenarios ....................................................... 40

Creando Eescenarios de Referencia ...................................................................... 41

Creando y Corriendo Eescenarios ........................................................................ 47

Usando el Metodo WATER YEAR ................................................................... 51

February 2009

Eescenarios 40


Preparando el Terreno Para los Eescenarios

Note: Para comenzar esta leccin vaya al men principal y seleccione Revert to Version y escoja la versin llamada Starting Point for Escenarios' module.

1. ENTENDIENDO LA ESTRUCTURA DE EESCENARIOS EN WEAP

En WEAP el tpico eescenario de modelacin consiste en tres pasos. Primero, Current Accounts o aos concurrentes son escogidos para servir de ao base del modelo; los aos actuales son los que se han ingresado en las lecciones anteriores en los modelos previos. Una Reference o escenario de referencia, es establecida de Current Accounts para similar evoluciones del sistema sin intervenir. Finalmente, what if o escenarios si ocurre esto pueden ser creados para alterar los eescenarios de referencia y evaluar los efectos de los cambios en polticas y tecnologas.

2. CAMBIOS EN EL HORIZONTE DE TIEMPO PARA EL AREA

Bajo el menu General/Years and Time Steps, cambie Time Horizon es decir, el horizonte de tiempo del rea:

Current Accounts Year 2000 (sin cambio) Last Year of Escenarios 2015

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3. CREAR UNA SUPOSICION CLAVE ADDICIONAL

Creemos la siguiente suposicin clave:

Population Growth Rate 2.2%

Esta suposicin no tiene unidades, pero no olvide modificar en la columna Scale y definirla como porcentaje.

Creando Eescenarios de Referencia

1. DESCRIBIR EL EESCENARIO DE REFERENCIA

El escenario de referencia siempre existe. Se debe cambiar la descripcin en Area luego ir a Manage Escenarios para reflejar su rol actual. Se puede notar que se debe estar en el modo Data o en schematic para ver y acceder a Manage Escenario en la opcin dentro de Area.

Por ejemplo, Base Case Escenario with population growth continuing at the 1960-1995 rate and slight irrigation technology improvement.

Eescenarios 42


2. CAMBIAR LA UNIDAD DE USO DE AGUA EN IRRIGACION

Dentro del modo Data, se debe cambiar la suposicin Unit Irrigation Water Needs a un nuevo patrn anual para el periodo 2000 2015 de acuerdo a Current Account Years. Para hacer esto, hay que seleccionar reference eescenario desde el men se encuentra en la parte superior de la pantalla. Use Yearly Time Series Wizard para construir la serie de tiempo.

Eescenarios 43


Primero escoja la funcin Interpolate, luego presione Next

Eescenarios 44


Clic en Enter Data en la ventana que aparezca. Presione next. Ahora clic en Add para agregar lo siguiente a la serie de tiempo:

Type of Time Series: Interpolate Data: 2000 3500 2005 3300 2010 3200

2015 3150 Growth after last year: 0%

Note que el primer punto, para el ao 2000, deber estar ya listado porque ya ha sido ingresado cuando Unit Irrigation Water Needs fue creado.

Eescenarios 45


3. DEFINIR EL CRECIMIENTO DE POBLACION

Se debe definir el crecimiento con un porcentaje o tasa definido por Population Growth Rate lo que se hizo al comienzo del ejercicio. Aqu de nuevo ud. deber seleccionar Reference Escenario desde el men principal estando en modo Data.

Asegurese de tener seleccionado Big City y Annual Activity Level. Elimine la expresin y seleccione la funcin Growth dentro del Expression Builder debajo del periodo 2001 2015. Haga clic en Branches. Aqu arrastre la opcin Population Growth Rate al cuadro inferior. La funcin final deber verse de la siguiente forma:

Growth(key\population growth rate/100)

Eescenarios 46


4. CORRER EL EESCENARIO DE REFERENCIA

Correr el eescenario haciendo clic en el smbolo Results. Vea el grfico Unmet Demand (seleccionando Annual Total) para ambos sitios o nodos. Debera verse similar a las figuras que siguen,

Como evoluciona la demanda comparados en el grfico Unmet Demand?

Porque el total de Unmet Demand decrece primero y luego crece?

Eescenarios 47


Creando y Corriendo Eescenarios

1. CREACION DE UN NUEVO EESCENARIO PARA MODELAR UNA MAYOR TASA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL

Eescenarios 48


Crear un nuevo eescenario para evaluar el impacto del crecimiento de la poblacin para la ciudad Big City mayor que 2% para el periodo 2001 2015.

Vaya a Area\Manage Escenario y haga clic en el botn derecho estando sobre Refence y luego de las opciones escoja Add. Nombre este eescenario Higher Population Growth y escriba el siguiente comentario: This escenario looks at the impact of increasing the population growth rate for Big City from a value of 2.2% to 5.0%.

Eescenarios 49


2. INGRESAR DATOS PASA ESTE EESCENARIO

Haga los siguientes cambios dentro de la pantalla Data una vez que haya escogido el eescenario nuevo, Higher Population Growth,

Seleccione dentro de los Key Assumption el con nombre Population Growth Rate y cambie el valor bajo el periodo 2001 2015 a 5.0. Notara que el color del texto en los campos cambiara de color a rojo. Esto ocurre para cualquier valor que cambia o se desvi del eescenario de referencia.

3. COMPARE RESULTADOS PARA LA REFERENCIA Y UN CRECIMIENTO DE POBLACION MAYOR

Comparemos grficamente los resultados de estos dos eescenarios, el de Referencia y el de Mayor tasa de crecimiento de poblacin.

Eescenarios 50


Por ejemplo, seleccione Water Demand del men principal. Seleccione All Escenarios en el men a la derecha del grfico. Escoja Big City en el men donde se lee Branches: Demand Sites. El grfico deber verse como el siguiente:

Note la mayor demanda de agua para la ciudad en el escenario Higher Population Growth, que en el de referencia.

Ahora comparemos Unmet Demand. Solo debe cambiar en el men principal y escoger Unmet Demand.

Eescenarios 51


Nuevamente se presento mas falta de agua para el segundo caso, Higher Population Growth.

Usando el Metodo WATER YEAR

1. DEFINICION DE LA CONDICIONES CLIMATICAS O HIDROLOGICAS

En el ejercicio previo, se vario la demanda de agua; ahora variaremos suministro. Queremos ver como la variacion natural en el clima se puede ingresar a WEAP a travs de escenarios. Utilizaremos Water Year Method como ejemplo. Este es un simple mtodo para representar variaciones de clima tales como flujos de agua, lluvia y agua subterrneas. El mtodo primero define como cambia el clima. Un ao normal tiene un valor 1; un ao seco menor a 1 y una ao lluvioso mayor a 1.

Con el escenario de referencia escogido, expanda el rbol y haga clic sobre Water Year Method la que est bajo la rama Hydrology.

Eescenarios 52


Seleccione Definitions e ingrese lo siguiente:

Very Dry 0.7 Dry 0.8 Normal 1.0 Wet 1.3 Very wet 1.45

Eescenarios 53


2. CREAR SECUENCIAS DE AOS

El siguiente paso en el uso del mtodo Water Year Method es crear una secuencia climtica para el periodo. Primero seleccione dentro de Data For: Current Accounts (2000) y asegrese de que el ao 2000 este fijado como Normal. Luego seleccione Reference e ingrese:

2001-2003 normal 2004 very dry 2005 wet 2006-2008 normal 2009-2010 dry 2011 very wet 2012 normal 2013 wet 2014 normal 2015 dry

Eescenarios 54


Eescenarios 55


3. DEFINIR EL MODELO PARA USAR EL METODO WATER YEAR METHOD

En el rbol, cambie Headflow dentro de River y bajo Main River (haga clic sobre este ltimo). Dentro de la carpeta Headflow debajo de Get Values from, seleccione del men Water Year Method.

4. VOLVER A CORRER EL MODELO

Presione sobre Results a la izquierda de la pantalla y seleccione Yes. Observe el grfico y compare para Reference y para Higher Population Growth.

Eescenarios 56


Note que el caso de la demanda no satisfecha, Unmet Demand, es mucho mas errtica usando este mtodo que el caso anterior, asumiendo un flujo constante en el ro.

Si hubiera querido comparar en el mismo grfico los resultados para Water Year Method para aquellos asumiendo clima constante para el periodo de tiempo, ud. puede crear un nuevo escenario que use el mtodo en vez de cambiar informacin dentro del de referencia (Reference escenario). El nuevo escenario se vera de la siguiente forma:

Eescenarios 57


Note que el caso de Referencia (clima constante) y el Water Year Method (clima variable) usaran el dato de crecimiento de 2.2 % de la suposicin Population Growth Rate para la ciudad.

5. CAMBIOS EN LA HERENCIA DEL ESCENARIO

El siguiente ejemplo mostrara la utilidad de cambiar la herencia del escenario dentro de WEAP.

Crear un nuevo escenario heredado de Reference y nombrelo Extended Dry Climate Sequence. El rbol de escenarios se deber ver as,

En el ambiente Data seleccione este nuevo escenario para editarlo. Bajo Hydrology haga clic en Water Year Method y edite lo siguiente:

2001-2003 normal 2004 wet 2005 normal 2006-2008 normal

Eescenarios 58


2009-2010 very dry 2011 normal 2012 dry 2013 normal 2014 normal 2015 dry

Ingrese esta informacin donde corresponda.

Los siguientes resultados corresponden a correr el programa con esta nueva informacin.

Ahora cambiaremos el lugar del escenario Extended Dry Climate Sequence colocndolo debajo de Higher Population Growth Rate para que herede la tasa de 5% de crecimiento. En el Manage Scenarios, seleccione Extended Dry Climate Sequence, haga clic en el men a la derecha debajo del texto Extended Dry Climate Sequence is based on: y seleccione Higher Population Growth rate como rama madre.

Eescenarios 59


Re calcule los datos y vea el grfico Unmet Demand para la ciudad.

Que cambios nota en este grfico para Extended Dry Climate Sequence?

Eescenarios 60


Datos, Resultados y Formato 61



Datos, Resultados y

Formato

Un tutorial para Intercambiando Datos ............................................................................................ 62

Importando Serias de Tiempo ............................................................................... 66

Trabajando con los Resultados .............................................................................. 69

FORMATING / Defniendo el formato ................................................................. 73

February 2009



Intercambiando Datos

Note: Para comenzar esta leccion vaya al menu principal y seleccione Revert to Version y escoja la version llamada Starting Point for all modules after Escenarios module.

1. EXPORTAR DATOS A EXCEL

Se puede exporter todo el modelo a Excel tan solo estando en el ambiente o modo Data y luego seleccionando edit y luego export to Excel.

Para efectos del ejercicio solo exporte el arbol y todas las ramificaciones y todas las variables de current account (no exporte ninguno de los otros escenarios). Exporte a una nueva hoja de trabajo workbook. Mantenga todas las opciones restantes.



2. USE LA OPCION DE AUTO FILTRO EN EXCEL

En la hoja de trabajo que se creo en el paso anterior, filter los contenidos para desplegar en pantalla solamente la variable consumption. Probablemente tendra que mover la pantalla hacia la derecha para llegar a la lista de variables.

Use la flecha a la derecha de la palabra variable para obtener el listado y seleccione consumption.



3. MODIFICANDO DATOS

En la hoja excel que se creo haga los siguientes cambios en la columna amarilla. Puede ser conveniente ocultar varias columnas que no se esten usando de manera de ver variable values y los demand sites a los que corresponden.

Big City Consumption 5% (value was 15 originally) Agriculture Consumption 5% (value was 90 originally)



4. IMPORTAR DATOS DESDE EXCEL

Re-importar los datos modificado en excel.

En WEAP, escoja edit, import from excel

Chequear que los datos de consumption han sido cambiados en el modelo.



Nota: en excel si se tienen mas de una hoja de trabajo abiertos, verifique que se este importando desde la hoja adecuada.

Importando Serias de Tiempo

1. CREANDO UN OBJETO MONITOR DE FLUJOS

Agregue un streamflow gauge al modelo.

Inserte un punto de monitoreo agues abajo de la ciudad big city, debajo del retorno de flujo de ambos la ciudad y del nodo de agricultura.



2. IMPORTAR DATOS DE TEXTO

Importar datos de flujo desde un archive de texto con separador de coma conteniendo aproximadamente 100 aos de datos sobre flujos de agua medidos hasta el 2003. Para hacer esto utilice read from file en la carpeta streamflow gauge o gauge data. En ambiente Data expanda la rama supply and resources\river\streamflow gauge en el arbol.

Escriba la siguiente funcion, la cual leera el archive desde un directorio llamado additional files localizado en su carpeta de Area:

readfromfile(additional files\river_flow.csv)



3. COMPARE EL FLUJO ACTUAL-REAL Y EL MODELADO

Recalcular los resultados y comparer los flujos historicos con WEAP y su simulacion. Para hacer esto, haga clic en chart dentro del ambiente results (presionar results a la izquierda de la pantalla principal), seleccione del menu supply and resources\river\streamflow relative to gauge(absolute).



Escoja selected years y escoja los aos 2000 al 2003 (los datos actuales son en 2000 y no hay mas info mas alla del 2003). El escenario de referencia aparecera automaticamente cuando se selecciona selected years. Debera obtener un grfico como el que sigue:

Trabajando con los Resultados

1. CREANDO UN GRFICO FAVORITO

Creemos un grfico de flujo de agua que muestre ambos, el flujo actual registrado por el monitor y el simulado en el nodo apropiado, en este ejemplo, return flow node 2). Primero seleccione streamflow desde el menu, luego seleccione streamgauge y below return flow node 2 desde la lista que aparece cuando se escoge select nodes and reaches. Esto dentro del menu Supply and Resources\River\Streamflow justo sobre la leyenda del



grfico. Finalmente seleccione los aos 2000 al 2003 para ser represantados en el grfico.

Guarde este grfico como favorite usando favorite y save chart as favorite. Nombrelo simulated and observed streamflow comparison

2. CREAR UNA VISTA GENERAL

Crear una vista general mostrando streamflow, inflow y outflow en grficos.

Seleccione overview. Bajo manage overviews seleccione inflows to area, outflows to area y el grfico favorite recien guardado.



3. USANDO EL MAPA DINAMICO

Mapas dinamicos y resultados son rapidamente obtenidos desde una vista general. En en el ambiente results seleccione map y juegue con la barra de tiempo para observer los cambios durante el periodo de estudio.

Trate esto seleccionando main river streamflow.



Note que mientras mueve el cursor un indicador aparecera sobre el grfico. En el mapa, el ancho del ro crecera o decrecera de acuerdo a los datos numericos de cada ao.

4. EXPORTANDO RESULTADOS A EXCEL

Todos los resultados se pueden exporter a Excel desde el ambiente Results. Una nueva hoja de trabajo es creada que contiene la informacion y resultados con la misma estructura que WEAP muestra.

Vuelva a abrir el grfico favorite desde la opcion favorite del menu en results. Exporte la informacion relacionada a Excel cambiando a la carpeta table y presionando en la opcion export table to excel a la derecha de la pantalla

5. CALCULO DE ESTADISTICAS

Ud puede generar estadisticas en el ambiente results para cualquier tabla. Solo haga clic en table y luego clic en stat en la columna de la derecha.



FORMATING / Defniendo el formato

1. CAMBIANDO LA APARIENCIA DEL FONDO DE UN VECTOR LAYER

En schematic, cambia el color de big city presionando el boton derecho del mouse sobre cities en el recuadro de estratos (layers) justo debajo del reccuadro de elementos y seleccione edit. Haga clic en appearance y luego escoja fill color. Una paleta de colores aparecera.

Cambie el color a naranja.



Ud puede mover los estratos hacia arriba o hacia abajo de su posicion relative. Para ello presione el boton derecho del mouse y seleccione move up o move down.



2. NOMBRE UN ESTRATO VECTOR

Se puede editar nombres para estratos presione el boton derecho con el cursor sobre river polygons, seleccione edit y escoja label. Tambien se puede cambiar el tamao del texto en la parte inferior de esta ventana.

Se pueden ocultar estratos estando en el ambiente schematic hacienda clic en la caja pequea a la izquierda del nombre.

3. AGREGAR UN ESTRATO RASTER



En el ambiente schematicagregar un fondo en el mapa de la ciudad. Presione el boton derecho con el cursor en el recuadro de layer y escoja add raster layer,

Seleccione map.jpg localizado en el directorio _maps\tutorial\ (C:\program files\WEAP21\_maps\tutorial)



El modelo deberia verse como el siguiente:



4. MOVIENDO LOS NOMBRES

Para completar el formato del area, cambiemos el texto del nodo y las designaciones y movamolos de lugar.

Bajo schematic abra el menu Schematic desde las opciones arribe de la pantalla. Escoja set WEAP node size o set WEAP node label size dependiendo de lo que se quiera. Para cada opcion una ventana aparecera y una regla permite modificar el tamao.



Sobre cualquier objeto haga clic en el boton derecho y se puede seleccionar la opcion move label para mover el nombre de lugar.

Nota: tambien se puede escojer no colocar o eliminar un nombre si se desea.

Conectando Recursos y Demandas 81



Conectando Recursos y Demandas

Un tutorial para

Modelando recursos de aguas subterraneas ....................................................... 82

February 2009



Modelando recursos de aguas subterraneas

Note: Para comenzar la leccion vaya al Menu principal y seleccion Revert to Version y escoja la version llamada Starting Point for all modules after Escenarios module.

1. Crear un recurso de aguas subterranea

Crear un Groundwater node junto a la ciudad y nombrelo Big City Groundwater. Tambien marquelo activo en current Accounts.

Dele a Big City Groundwater las siguientes propiedades (asegurese de este en current accounts para ingresar esta informacin si no lo esta, la carpeta inicial storage no aparecera):



Storage Capacity Unlimited (default, leave empty) Initial Storage 100M m3 Natural Recharge (use the Monthly Time Series Window, accessed in the field under "2000") - Nov. to Feb. 0M m3/month - Mar. to Oct. 10M m3/month

2. Conectando Big City Groundwater con Big City

Use una Transmission Link para conectar Big City Groundwater a Big City demand site, y asignele una prioridad de 2.

Su modelo debiera verse como el que esta a continuacion:



3. Actualizar las caracteristicas de la coneccion de transmision entre the el ro principal y la ciudad

Cambie las caracteristicas de Transmission Link conectando Main River (Withdrawal Node 1) y Big City (asegurese de estar en current accounts):

Supply Preference 1 (default) Maximum Flow Volume 6 m3/sec



4. Correr el Model y Evaluar los Resultados Observemos los siguientes resultados y pensemos en preguntas.

- Es la extraccion de agua subterranean requerida a cumplir demandas bajo estas condiciones sustentable?

Para ver este resultado, seleccione Groundwater Storage desde el menu de Supply and Resources\Groundwater

- Como el uso relative del agua de Big City Groundwater y del ro principal ( Main River) evoluciona a la demanda deBig City?

Para ver resultados grficos para Big City, primero seleccione "Supply Delivered" bajo Demand usando el men variable primaria. Luego escija "All Sources" dentro de las opciones al lado derecho de la. Luego, seleccione Big City como el sitio de demanda, para verlo, use el menu centrado sobre el grfico y directamente debajo de la variable primaria field. Clic on Annual Total.

El volumen maximo de flujo o Percentaje de Demanda (parametros) representan restrictions en la capacidad de un recurso (due, for example to equipment limits).



Groundwater recharge and interaction with rainfall and surface water can be modeled rather that entered as inputs. Refer to the Hydrological Modeling tutorial for more details.

Other resources can be modeled using the Other Supply object, which is characterized by a monthly production curve. This object can be used to simulate a desalination plant or inter-basin transfers, for example.

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Refinando el analisis de Demanda 87



Refinando el analisis de

Demanda

Un tutorial para

Demanda desagregada ........................................................................................... 88

Modelando el manejo de demanda, perdidas y Reuso ..................................... 94

Fijando prioridades de Demanda de distribucion ........................................... 104

February 2009



Demanda desagregada

Note: Para comenzar esta leccion vaya al Menu principal y seleccione Revert to Version y escoja la version llamada Starting Point for all modules after Escenarios module.

1. Crear un nevo sitio de demanda En current accounts, cree un sitio nuevo de la demanda ro abajo de Big City para simular la demanda rural. Denomine este nodo Rural y dele una Prioridad de Demanda = 1. Proporcione una Conexin de Transmisin desde main river posicionadolo ro debajo de los retornos de flujos de la gran Ciudad y de la Agricultura. La Preferencia del Suministro debe ser fijada en 1. Proporcione tambin un Flujo del Regreso para Rural que es posicionado an ms ro abajo. Proporcione un return flor routing igual a 100%.

Su area debiera verse asi:

2. Crear una estructura de datos para el nodo de demanda rural Para crear esta estructura, clic derecho en la demanda Rural en el arbol de data, y seleccione Add para implementar la siguiente estructura (no ingrese datos aun):



Note que Showers, Toilets, Washing, y Others se agregaron en subramas bajo Single Family Houses.

3. Ingrese datos en Annual Activity Level Ingrese lo siguiente en Rural Demand Site, y en la carpeta Annual Activity Level:

Rural 120,000 Households Single Family Houses 70% Share Showers 80% Saturation Toilets 90% Saturation Washing 55% Saturation Others 35% Saturation Apartment Buildings Remainder share (use the Expression Builder)



Share vs. Saturation: even though both types of percentages are treated mathematically the same by WEAP, they are conceptually different. At a given level of the tree, shares should always sum up to 100%. They also allow the use of the remainder function. Saturation indicates the penetration rate for a particular device and is independent of the penetration rate for other devices (i.e., saturation rates for all sub-branches within a given branch do not have to sum to 100.



4. Ingrese datos en Annual Water Use Ingrese lo siguiente bajo Rural demand site, y en la carpeta Annual Water Use Rate:

Rural Single Family Houses Showers 80 m3/household Toilets 120 m3/household Washing 60 m3/household Others 40 m3/household Apartment Buildings 220 m3/household Consumption (in consumption tab) 80%

Note que valores en Consumptiones ingresado por la totalidad de Rural demand node, y no para las subramas.

5. Chequear los resultados Calcule de nuevo sus resultados. En Results escoge Water demand como la variable primaria del men. Escoja all branches del men justo encima de la leyenda de grfico. Escoja 3 D y el grfico de barras como el (vea el primero y el segundo ejemplo de pantalla abajo). Escoja el nodo Rural de la demanda del men encima del grfico (vea la terera grafica de pantalla abajo).



Para ver los resultados de la Demanda de Agua (water demand) para todas las sub-ramas Rurales (por ejemplo, single family houses\showers; apartments), en el campo de levels seleccione 2 (justo encima del centro del grfico). El grfico resultante debe parecerse al uno abajo:



Entiende por que la dmanda rural varia durante el ao sin que hayamos ingresado alguna variacion?

The variation in Rural demand is due to the fact that WEAP assumes a constant daily demand per day (no monthly demand was specified by the user), so months that have less days (like February) have a lower demand than months that have more days (like January).

Ahora cree un grfico en 3-D de Demand Site Coverage y seleccione all demand sites para la presentacion



Entiende porque la cobertura de rural es 100% pero no para la ciudad ni la agricultura, aun cuando estan definidas las prioridades?

Modelando el manejo de demanda, perdidas y Reuso

1. Implementando el manejo de demanda la aproximacion desagregada

Ahora crearemos un eescenario nuevo que explora una estrategia de la administracin del lado de la demanda. Llame este eescenario New washing machines DSM; deber ser heredado del Reference y el eescenario tendr el mismo clima y la tasa de crecimiento de poblacin de gran Ciudad como el de Referencia. El rbol del eescenario en Manage escenarios debe parecerse a esto:

The Rural withdrawal point is downstream of the return flow point for the Big City, which means there is an additional volume of water available in the river; this return flow can easily cover the rather small Rural demand.



Asumiremos que un tipo nuevo de lavadoras permite un 2/3 en reduccin (66.7 %) al lavar en el consumo de agua. Este eescenario nuevo evaluar el impacto de esta medida de la Administracin del Lado de la Demanda si 50% de las casas se puede convencer a comprar la mquina que ahorra agua.

Primero, vuelve a current accounts en Data, donde usted crear dos nueva ramas (old machines y New machines) en la estructura de datos Rurales. Efectivamente, usted esta desagregando washing la variable que ahora incluira dos subcategora nuevas. Note que usted debe volver a current accounts porque todas estructuras nuevas de datos se tiene que entrar en esta, incluso si la variable no deber ser activada (es decir, los niveles no cero de la actividad) en current accounts y en el eescenario reference.

Cuando vaya a agregar la primera subrama en Washing, aparecera el siguiente mensaje:



Clic yes, agregue la estructura siguiente:

Cambie las unidades para Mquinas Viejas y Mquinas Nuevas a shares. Vuelva a entrar a water use rate for old machines (60 m3/household), como era el valor para la variable original ms alto en washing.



Ingrese un valor de 100% para el old machines activity level. Deje en blanco el Nivel de la Actividad para new machines - esto es igual que entrando un cero. Recuerde, usted entra stos en current accounts, as usted quiere slo Mquinas Viejas a ser activo en el eescenario de Referencia. Esto recrea el mismo efecto teniendo como la variable agregada washing en las Cuentas Actuales originales y en la Referencia. La variable Mquinas Nuevas se activar en el eescenario new washing machines DSM (ver abajo).

Ahora, cambia a New Washing Machines DSM.

Ingrese el valo de 50 para New Machines (50% de todas las maquinas seran de esta nueva variedad) el resto (100) para Old Machines (usaremo expression builder mas tarde).



Tendra que ingresar el original de Water Use Rate for the Old Machines (60 m3/household) como tambien la nueva Water Use Rate for the New Machines:

Old Machines 60 m3/household

New Machines 60*0.667 m3/household

Ahora compare los resultados numricos de la Demanda de Agua (water demand) para la rama washing Branch del sitio Rural de la demanda para



el la Referencia y los eescenarios new washing machines DSM. En la vista de Resultados, clic sobre la tabla y escoge la variable de la Demanda de Agua. Escoja tambin Annual total en vez de monthly average y escoja 2001 (usted puede slo ve los resultados numricos por un ao individual al comparar a la vez los eescenarios en la carpeta table, pero en esto no presenta una dificultad para este ejemplo, como nosotros no tratamos de modelar ningn crecimiento con tiempo para la variable washing). Escoja demand site\Rural\washing\single family houses \washing de la izquierda superior en el men y all branches a la derecha y arriba. Escoja el Reference y new washing machines DSM del men en el fondo de la ventana. La tabla debe parecerse a lo Siguiente:

Note que el uso de nuevas maquinas in 2001 (y asubsecuentes en New Washing Machines DSM) resulta en alrededor de 460000 m3 de agua menos demandada que si solo se tienen Old Machines (el eescenario de Referencia (referente)).

Demand-side management (DSM) refers to measures that can be taken on the consumers side of the meter to change the amount or timing of water consumption (as compared to the utility company's, or supply, side of the meter).

Another way of modeling disaggregated DSM is to reduce the unit consumption for the affected category (in this case washing). There is no right or wrong way to model DSM.



2. Implementar el manejo de la demanda la aproximacion agregada Si los datos de desagregados no estn disponibles, un valor equivalente de DSM (manejo de demanda) se puede computar. En este ejemplo, asumiendo que tuvimos ningun demanda desagregada Rural de agua, nosotros podramos llegar al mismo resultado utilizando el la Administracin de la Demanda (demanda management) la opcin para este Sitio de la Demanda en los Datos. En este caso la reduccin ascendera a:

Original contribution of washing to rural water use 2,772/26,316 = 10.5% Share of New Machines 50% Reduction of New Machines 66.6% Multiplying all of these percentages together = 3.5%

Este valor puede ser ingresado a Demand Management/Demand Savings tab para la rama Rural en el Demand Side Management escenario.

Demand Side Management (DSM) measures are not taken into account in the demand view. To see the effect of a DSM measure, look at the change in Supply Requirement rather than Water Demand.



3. Modelando Reuso Otra estrategia de la conservacin del agua que se podra estudiar con eescenarios es agua re empleada. Cree un eescenario nuevo heredado del Referencia y denominelo big city reuse. Cercirese est en este eescenario y el clic en la rama big city. Haga clic en loss and reuse y haga clic la carpeta reuse.

Ingrese la siguiente expression en el campo 2001-2015 usando el Expression Builder:

Smooth(2001,5, 2005,18, 2015,25)

Primero seleccione la funcion Smooth dentro del texto de Expression builder. Clic Next y entre los datos y valores. Deberia tener un grfico como el de mas abajo. Note que Reuse en Current Accounts (2000) se mantiene cero. Clic Finish.



Compare Unmet Demand para Big City antes (Reference) y despues (Big City Reuse) de introducer esta conservacion de agua. Deberia tener el grfico de abajo, el cual muestra reducciones substanciales en Big City Unmet Demand cuando se usa la estrategia de reuso de agua.

4. Modelando perdidas Reedite el modelo para tener en cuenta el hecho que hay un 20% de tasa de prdida en la red de gran Ciudad. Haga este cambio para las Cuentas Actuales (current accounts) para que se llevara con el eescenario reference, y como resultado de la caracterstica de herencia, a travs de todos eescenarios.



What happens to the unmet demand for the Big City, both in the Reference escenario and the Big City Reuse escenario compared to the earlier exercise without losses?

Losses can happen in Transmission Link, in the Demand Site itself or in the Return flow. Losses in the Transmission Link will affect the supply to the Demand Site. Losses in the Demand Site will affect the required Supply Requirements of this Demand Site. Losses in the Return Flow will only affect the flow returned.



Fijando prioridades de Demanda de distribucion

1. Edit Demand Site Priority Cree un eescenario nuevo, heredado del la Referencia ydenominelo Changing demand priorities. Cambie la Prioridad de la Demanda del Sitio de la Demanda de la Agricultura en data haciendo clic en la rama de la Agricultura y entonces haciendo clic en el botn de la Prioridad, o haciendo clic en el nodo en la Vista Esquemtica (schematic) y escogiendo "general info".

Cambie la Prioridad de la Demanda de 1 a 2.



A demand priority can be any whole number between 1 and 99 (99 is the default) and allows the user to specify the order in which the water requirements of demand sites are satisfied. WEAP will attempt to satisfy the water requirement of a demand site with a demand priority of 1 before a demand site with a demand priority of 2 or greater. If two demand sites have the same priority, WEAP will attempt to satisfy their water requirements equally. Absolute values have no significance for the priority levels; only the relative order matters. For example, if there are two demand sites, the same result will occur if demand priorities are set to 1 and 2 or 1 and 99.

Demand Priorities allow the user to represent in WEAP water allocation as it actually occurs in their system. For example, a downstream farmer may have historical water rights to river water, even though another demand site positioned upstream could extract as much river water as it desired, leaving the farmer with little water in the absence of such water rights. The Demand Priority setting allows the user to set the farmer's priority for water above that of the upstream demand site. Demand Priorities can also change with time or change in a escenario - more advanced subject matter to be dealt with later in the tutorial.

You can also change the Demand Priority in the Data View\Priority screen\Demand Priority tab.

2. Compare Resultados Despliegue graficamente Unmet Demand para la Agriculture para Reference y eescenarios Changing Demand Priorities. Deberia ser como el de a continuacion:



Note que Unmet Demand para Agriculture se incrementa cuando la prioridad es aumentada a 2. Esto porque Big City ahora tiene preferencia por tener sus demandas que ser satisfechas primero. Evidencia de esto puede verse generando un grfico de monthly average Demand Coverage for Big City y Agriculture a traves de los aos del eescenario de referencia.

Ahora compare los resultados al mismo grfico generado por Changing Demand Priorities.



Advierta que en el la Referencia, para la primavera y tarde meses de verano, tanto la gran Ciudad como la Agricultura no obtienen el alcance repleto de su demanda porque los dos compiten igualmente para flujo Principal de Ro. Cundo gran Ciudad se da la preferencia para satisfacer su demanda (Cambiando el guin de Prioridades de Demanda), sin embargo, su alcance mejora relativo a la Agricultura. A veces, el alcance es 100% para la Agricultura, pero no para gran Ciudad - eso es porque no hay la demanda de la Agricultura (principalmente observado para los meses de invierno). Note que el Alcance de la Demanda para el sitio Rural de la demanda es siempre 100% - esto es porque los flujos del regreso para la gran Ciudad y la Agricultura satisfacen la demanda de agua creada por el sitio Rural de la demanda.

Hidrologa 109



Hidrologa

Un tutorial para Modelando Captaciones: modelo aguas lluvias y " Runoff" ....................................... 110

Modelando Captaciones: modelo de humedad del suelol ................................................. 115

Simulando interaccion superficie y aguas subterraneas ................................................. 121

February 2009

Hidrologa 110


Modeando Captaciones: modelo aguas lluvias y Runoff

Note: Para comenzar la leccion vaya al Menu principal y seleccione Revert to Version y escoja la version llamada Starting Point for all modules after Escenarios module.

1. Crear una nueva captacion Cree un Captacin se opone en la vista Esquemtica para simular headflow para el Ro Principal. Haga esto tirando sobre un nodo de Captacin y lo localizando cerca del punto de partida del Ro Principal. Denomnelo el Ro Principal Headflow. Una vez que posicionado, un cuadro de dilogo abrir y solicitar los datos siguientes:

Runoff to Main River Represents Headflow Yes (check box) Infiltration to No inflow to GW Includes Irrigated Areas No (Default) Demand Priority 1 (default)

Note that when you have finished creating the Catchment node, a dashed blue line will automatically appear in the schematic linking the node to the Main River.

Hidrologa 111


2. Crear la apropiada subestrutura para la cuenca Primero clic en boton derecho del mouse en Catchment oseleccione de Data, aparece una ventana preguntando metodo de Captacion:

Hidrologa 112


Tambin se puede hacer en la ventana (boton) advance:

En Data haga clic en el boton Land Use e ingrese:

Area 10M ha (you will have to choose the units first) Effective Prec. 98%

Crop Coefficients (use the Monthly Time Series Wizard to input these data)

Sep to Feb 0.9 March 1.0 April 1.1 May 1.4 Jun to Aug 1.1

Hidrologa 113


Note que si usted haba hecho clic s cuando pregunt si reas irrigadas deban ser incluidas en esta captacin (bajo Informacin General al crear captacin), otro botn la Irrigacin habra aparecido bajo la captacin en los Datos ve. Este botn tendra dos etiquetas bajo lo: (1) Irrig, donde usted hace la entrada o un 0 para no irrigado, o un 1 para irrigado para una clase particular de la tierra; y (2) Irrig la fraccin donde usted especificara la fraccin de agua de irrigacin suministr al rea que est disponible para el evapotranspiration.

The Rainfall Runoff method is a simple method that computes runoff as the difference between precipitation and a plants evapotranspiration. A portion of the precipitation can be set to bypass the evapotranspiration process and go straight into runoff to ensure a base flow (through the effective precipitation parameter).

The evapotranspiration is estimated by first entering the reference evapotranspiration, then defining crop coefficients for each type of land use (Kcs) that multiply the reference evapotranspiration to reflect differences occurring from plant to plant.

More information about this method can be obtained from the FAO Irrigation and Drainage Paper 56, called Crop Evapotranspiration and available from the FAOs website (www.fao.org).

Entering an effective precipitation other than 100% is one way of acknowledging the fact that part of the rainfall is not submitted to evapotranspiration during high intensity rainfall events, hence generating a minimal runoff to the river even when the rainfall is lower than the potential evapotranspiration. Another solution is to move to more developed models such as the 2-buckets soil moisture model coupled with Surface Water Groundwater interaction modeling, as presented later in this module.

Hidrologa 114


3. Ingrese datos climaticos Climatic Data se ingresan a nivel de catchment. En Data View, seleccione la nueva captacion bajo Demand Sites and Catchmentsen el arbol de data e ingrese la siguiente tabla a Climate usando Monthly Time Series Wizard:

Month Precip. ETref Jan 21 42 Feb 37 47 Mar 56 78 Apr 78 86 May 141 131 Jun 114 122 Jul 116 158 Aug 85 140 Sep 69 104 Oct 36 79 Nov 22 43 Dec 13 37

If not available from on-site stations, precipitation data can sometimes be derived from world-wide climate models such as the one developed by Tim Mitchell at the University of East Anglia (http://www.cru.uea.ac.uk/~timm/data/index.html). The use of GIS software to extract the appropriate data is required. Such models provide average data in opposition to actual data, implying that the calibration is much more delicate.

The Reference Evapotranspiration can be determined from a set of climatic and topographic parameters using the Penman-Monteith equation. More details are provided in the FAO publication mentioned earlier. Also, there exist global models of monthly reference evapotranspiration put together by the FAO, available from the FAOs website.

4. Miremos los Resultados Results for Catchments are located in the Catchment category in the primary variable pull-down menu.

Prdidas de la Precipitacin al Ro Principal debe parecer semejante al grfico abajo. Escoja el la Referencia el guin del baja men encima de la leyenda de grfico, el Ro Principal Headflow como la sitio/rama de Demanda del men a la izquierda superior del grfico, y del ao 2000 del Aos Escogidos la opcin que utiliza el men en el fondo del grfico

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Modelando Captaciones: modelo de humedad de suelo

1. Reemplazando la demanda de agricultura por un sitio de captacion Borre Agriculture demand site y cree una captacion en su lugar. NombreloAgriculture Catchment y anote:

Runoff to Main River Represents Headflow No (check box) Infiltration to No inflow to GW Includes Irrigated Areas Yes (check box) Demand Priority 1 (default)

Note que la prioridad de demanda aparece en la ventana solo despues de seleccionar Yes para Includes Irrigated Areas.

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2. Connectar la nueva captacion La captacin nueva ahora ya debe ser conectada al Ro Principal con una Conexin de la Prdidas/Infiltracin. Agregue una Conexin de la Transmisin del Ro Principal (mismo punto de partida como el sitio anterior de demanda de Agricultura), con una Preferencia del Suministro de 1. Su modelo ahora debe parecer semejante a la figura abajo:

The purpose of this transmission link is to allow supplying irrigated areas with water from the river in case rainfall is insufficient.

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3. Crear una subestructura en la captacion Asumiremos que esta captacin tiene tres tipos de utilizacin de la tierra. En los Datos Ve, agrega las ramas siguientes a su captacin nueva derecho hacer cliclo en el rbol de datos y escogiendo Agrega. (Si usted escoge la captacin para redactar por hacer clic de derecho en el nodo en la vista esquemtica antes que atravesando los Datos ven, usted ser preguntado escoger de antemano un mtodo de simulacin - escoge el la Lluvia Prdidas (el modelo de la humedad de tierra) el mtodo). Agregue las ramas siguientes:

Irrigated Forest Grasslands

4. Entre los datos apropiados de uso de suelo Si usted no ha hecho as ya, escoge la Captacin nuevamente creada en los Datos ve y escoge el la Lluvia Prdidas (el modelo de la humedad de tierra) el mtodo haciendo clic en el Avanzado el botn. Entonces entre los datos siguientes despus de hacer clic en el utilizacin De la tierra el botn:

Total Land Area 300,000 ha (you will have to select units first) Irrigated Forest Grasslands Share of Land Area 33% 25% remainder(100)

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Irrigated Forest Grasslands Leaf Area Index 3.6 3.0 1.7 Root Zone Conductivity 60 35 45 mm/month Preferred Flow Dir. 0.15 0.15 0.15 Initial Z1 50% 20% 20%

Las restantes variables son las mismas:

Initial Z2 20% Root Zone Water Capacity 900 mm Deep Water Capacity 35,000 mm Deep Conductivity 240 mm/month Kc Use the same values as input for the Main River Headflow catchment in the previous exercise. You can simply copy and paste that expression into the Kc field for the Agriculture Catchment land classes.

The Rainfall Runoff (soil moisture model) method has been developed to provide a simple yet realistic way of modeling hydrological processes with a semi-physical representation. Details about the method and its parameters, as well as calibration procedures, can be found in the appendix to this tutorial as well as in articles posted to the publication section of WEAPs website (www.weap21.org). The related WEAP help topic provides a description of each parameter and an overview of the model as well. The parameter values displayed above are for illustration purposes only.

5. Ingrese los datos apropiados de clima En la misma ventana, seleccione Climate e ingrese lo siguientes data:

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Precipitation Use the same values as input for the Main River Headflow catchment in the previous exercise.

Temperature MonthlyValues( Jan, 9, Feb, 12, Mar, 16, Apr, 21, May, 24, Jun, 27, Jul, 29, Aug, 29, Sep, 27, Oct, 22, Nov, 16, Dec, 11 ) Humidity 65% Wind 1m/s Latitude 30

Data about snow coverage are not needed if the basin is not exposed to snow. WEAP determines the appearance of snow based on the temperature and the melting and freezing points parameters. If the last two are left empty, no snow will be allowed to accumulate.

6. Defina las areas de riego En la misma ventana (o ambiente), seleccione Irrigation e ingrese lo siguiente

Irrigated Forest Grasslands Irrigated Area 100% 0% 0% Lower Threshold 45% Upper Threshold 55%

Hidrologa 120


7. Miremos los Resultados Mire los resultados siguientes. Aqu otra vez, los resultados se localizan en el Captacin la categora del los Resultados la vista. Escoja Afluencias de Clase de Tierra y Desages bajo la variable primaria baja men. Escoja Todo Srcs/Dests (corto para Todas Fuentes y los Destino) del baja men encima de la leyenda del grfico. Para ver el Irrigado el segmento de la captacin de la Agricultura, escoge Rama: los Sitios de la Demanda y Captaciones\Captacin de Agricultura\Irrigado del baja men a la izquierda superior del grfico. Escoja el ao 2000 del Aos Escogidos la opcin que utiliza el baja men en el fondo, y el clic en el Promedio Mensual en la extrema derecha superior.

Afluencias de Clase de tierra y Desages representa en una manera muy detallada el equilibrio de agua para cada clase de utilizacin de la tierra. Usted debe obtener un grfico semejante a la figura abajo para el Irrig afluencias de clase de tierra y grfico de desages:

Usted puede mirar tambin tales parmetros como la Humedad de Tierra en el cubo superior (la Humedad Relativa de Tierra 1 (%)), o el Flujo al Ro la Irrigacin Repleta, que demuestra el agua que fluye al ro, inclusive el agua del irrigacin en el exceso.

Hidrologa 121


As you can see from the series of graphs, irrigation only happens from April to September. Soil Moisture in the first bucket is rather constant throughout the year at 45% to 50%, which is consistent with the lower threshold we set.

Simulando interaccion superficie y aguas subterraneas

1. Crear un objeto agues subterranes Crear nuevo node de groundwater.

Localice el objeto Groundwater junto a la captacion de Agriculture que ud creo previamente. Nombrelo Agriculture Groundwater.

2. Connecte el objeto Groundwater con la captacion Crear las siguientes conecciones:

Transmission Link from Agriculture Groundwater to Agriculture Catchment (Supply Preference 1)

Infiltration/Runoff Link from Agriculture Catchment to Agriculture Groundwater.

Su modelo deberia verse como este:

Hidrologa 122


You can also create the Infiltration/Runoff Link between the catchment and the groundwater node by right-clicing the catchment in the Schematic View, selecting General Info and then choosing the groundwater field in the Infiltration to drop-down menu.

3. Ingrese los datos apropiados En el ambiente Data seleccione Agriculture Groundwater, cambia a Physical y seleccione Model GW-SW flows methodo de la carpeta de metodos.

Hidrologa 123


Cambie al water quality yentonces regrese a physical ventana para el cambio para que surta efecto (usted ahora ver varias etiquetas nuevas en la ventana Fsico). Entre los datos siguientes (blanco de hoja si nada se especifica) bajo las etiquetas o carpetas apropiadas:

Initial storage 50M m3 Hydraulic Conductivity 10m/day Specific Yield 0.1 Horizontal Distance 5000m (the extent of the aquifer perpendicular to the river ) Wetted Depth 5m Storage at River Level 50Mm3

4. Select the Reaches that Interact with the Aquifer En el rbol de Data, ensanche todos los alcances del Ro Principal (main river) haciendo clic en el + luego a en supply and resources\river. Escoja el alcance que est debajo del nodo del flujo del regreso de la gran Ciudad (Return flow node 1; usted quizs tenga que cambiar a schematics y hacer clic en el boton derecho para encontrar el nombre de ese nodo en su modelo). Entonces entre los datos siguientes en el reach length la etiqueta para este alcance:

From Groundwater Select Agriculture Groundwater

Hidrologa 124


Reach Length 30,000 m

5. Miremos los resultados Mire a la Demand Site Inflows and Outflows para Agriculture catchment, y select All Srcs/Dests para el ano 2000. Clic en Monthly Average.

Hidrologa 125


Note that these results include Inflow from Agriculture Groundwater (due to the designation of the Agriculture Groundwater node as a source to supply irrigation water for the Agriculture Catchment) and Outflow to Agriculture Groundwater (due to the creation of a runoff/infiltration link between the two nodes).

Miremos tambien en Groundwater Inflows and Outflows (under Supply and Resources\Groundwater) para el ao 2000 (monthly averages).

Hidrologa 126


Note that the Inflow from Upstream category indicates infiltration of Main River water to Agriculture Groundwater along the river reach you selected earlier. Likewise, Outflow to Downstream represents groundwater seepage into the Main River.

Mire tambin en la altura de agua subterrnea encima de la etapa del ro. Esto puede ser visto escogiendo supply and resources\groundwater\height above river de la variable primaria en el men. Escoja agricultura groundwater del selected aquifers la opcin en el men encima de la leyenda del grfico.

Note that in the month where groundwater seepage to the Main River occurs (February), the groundwater elevation is higher than the wetted depth of the river as designated in the data (i.e., the difference in elevations is positive). Likewise, when Main River infiltration to groundwater is occurring, the elevation difference is negative.

///

Refinando el Suministro 127



Refinando el Suministro

Un turorial para Cambiando las prioridades de suminstro ................................................................ 128

Modelando reservas ................................................ 131

Agregando requerimientos de caudal o flujos .................................................................... 137

February 2009



Cambiando las prioridades de suministro

Note: Para comenzar esta leccion vaya al Menu principal y seleccione Revert to Version y escoja la version llamada Starting Point for all modules after Escenarios module.

6. Crear una nueva transmission para el reuso de agua Crear una nueva transmission comenzando en Big City Demand Site y terminando en Agriculture Demand Site. Este es un modelo conceptual de reuso de aguas servidas de una zona urbana para propositos agricolas. Fije el supply Preference en esta Transmission en 2.

Supply Preference 2

If water quality were a concern, a wastewater treatment plant could have been added to treat the water from Big City before Agriculture received it. Having the treatment plant in the schematic would make it possible to simulate the changes in water quality before and after treatment.

7. Resultados cuando se cambian las preferencias de suministro Trate de cambiar las preferencias de suministros en las nuevas conecciones qu ahora suministran a la agricultura y vea los resultados para Demand Site



Coverage. Para cambiar las prioridades haga clic en el boton derecho sobre el transmission link en el ambiente schematics.

Trate las siguientes combinaciones:

Supply Preferences = 1 from the Main River, 2 from Big City

Supply Preferences = 2 from the Main River, 1 from Big City



Supply Preferences = 1 from the Main River and 1 from Big City

Entiende porque cambian las demandas cuando las preferencias cambian?

You can modify the display of preferences on the schematic by using the Schematic\Change the Priority View menu. The View Allocation Order option will display the actual priority order in which WEAP computes supply. This is a function of the Supply Preference of the link as well as the Demand Priority of the demand site.

Note that you can study the impact of changing Supply Preferences, like Demand Priorities, by creating alternative escenarios.



8. Regresar al modelo original Puede hacer esto escogiendo Revert to Version dentro de Area en el men principal. Escoja Starting Point for all modules after Escenarios module como lo hizo para comenzar este exercise.

Modelando Reservas

1. Create a Reservoir and enter the related data Primero cree un nuevo eescenario heredado de Reference y nombrelo Reservoir Added. Entonces agregue al objeto reservoir en Main River ro arriba de Big City, y llamelo "Main River Reservoir" asegurese de desbloquear la opcion donde pregunta si es active in Current Accounts.

Deje Demand Priority en 99 (default).



Clic en boton derecho sobre Main River Reservoir y select "Edit Data". Seleccione la variable Storage Capacity y ingrese al ambiente Data (asegurese de queReservoir Added este seleccionado). Clic en Startup Year antes de alterar otros parametros.

escoja 2002 como punto de partida para Main River Reservoir

Clic en el boton Physical y cambia lo siguiente:

Storage Capacity 70 M m3

Note que la escala (Scale) se fija en "Million"



More details about reservoirs operation and hydropower production are provided in the Reservoirs and Power Production module of the WEAP tutorial.

2. Run the Model and Evaluate the Results Compare Demand Site Coverage paraAgriculture en los eescenarios Reference y Reservoir Added.

- Demand Coverage: porque la agricultura posee mayor covertura con la reserva en el lugar?



- Reservoir Storage Volume: Aparenta ser sustentable la construccion de una reserva? Use el menu principal en chartpara seleccionar Reservoir Storage Volume (bajo Supply and Resources\Reservoir), y seleccione All Years a los pies del graphico.



- Flow in the River: Como cambia los flujos o caudales ro abajo de la reserve en el ro principal? Seleccione Streamflow (bajo Supply and Resources\River) del menu principal y clic en Monthly Average. Escoja 2002 desde Selected Years y escoja Withdrawal Node 2 para comparasion.

Escojamos escala logaritmica (opcion ubicada en la barra vertical a la derecha) par aver mas claramente las diferencias ro arriba y ro debajo de Main River Reservoir.



Seleccione debajo de Return Flow Node 1 para comparasion. Porque es que streamflow en este alcance es mas parecido en ambos eescenarios?

The creation of a large reservoir allows storage of excess water during high flow periods to cover water demand during low flow periods. The price to pay is, however, a potentially large impact on the hydrological regime of the river downstream of the reservoir. The Return Flows from Big City and Agriculture provide the flow in the Main River during the spring and winter months. A reservoirs operation variables and flow requirements can be used to mitigate the reservoirs downstream impact.



Agregando requerimientos de caudal o flujo

1. Crear requerimientos de Caudal Crer un nuevo eescenario: Flow Requirement Added. Este es heredado de Reservoir Added. El arbol de eescenarios debe verse asi:

Ahora agregue Flow Requirement a Schematic debajo de withdrawal node para Big City, pero agues arriba de withdrawal node para Agriculture.

Demand Priority 1 (default)



Clic derecho en Flow Requirement y seleccione Edit Data\Minimal Flow Requirement. Agregue el valor (asegurese de que aun esta en el eescenario Reservoir Added):

Minimal Flow Requirement 5 CMS

2. Correr el Modelo y evalue los Resultados Miremos los resultados y pensemos en las preguntas relacionadas.

- Como agregando un requerimiento de caudal cambia a flujo (streamflow) en el alcance del flujo mas abajo de flujo requerido?

Compare streamflow debajo del requirement para Reference, Reservoir Added, y Flow Requirement Added para el mismo ao (2002). DEberia obtener el siguiente grfico:



- Cual es la covertura del caudal?

Se puede saber seleccionando "Instream Flow Requirement Coverage" bajo Demand. (Cambie logaritmo por eje Y, y seleccione solo Flow Requirement Added).

- Porque la covertura ha cambiado para la ciudad?

Seleccione Demand Coverage desde el menu principal, seleccione Big City demand site, y seleccione Reference, Reservoir Added, and Flow Requirement Added como eescenarios.



- Asumiendo que este requerimiento de flujo es mas importante que suministrar a la ciudad Big City, Como dberia cambiar el modelo para asegurar que los requerimientos de caudal se cumplan?

The relative level of Demand Priority for Big City, Agriculture and the Flow Requirement will determine which demand is covered first. To ensure that the Flow Requirement is covered first, change the Demand Priority of Big City to a value higher than for the Flow Requirement, since it is upstream of the Flow Requirement.

Embalses y Generacin Hidroelctrica 141



Embalses y Generacin

Hidroelctrica

UN TUTORIAL EN Modelando Embalses .............................................. 142

Agregando Generacin Hidroelctrica ......................................................... 146

Modelando Centrales de Pasada ............................. 149

febrero 2009

Embalses y Generacin Hidroelctrica 142


Modelando Embalses

Note: For this module you will need to have completed the previous modules (WEAP in One Hour, Basic Tools, and Escenarios) or have a fair knowledge of WEAP (data structure, Key Assumptions, Expression Builder, creating escenarios). To begin this module, go to the Main Menu, select Revert to Version and choose the ve

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