obuka za korišćenje hidrološkog modela sliva drine i ... 2 - predavanje 2... · svetska banka...

Obuka za korišćenje hidrološkog modela sliva Drine i

vodoprivrednog modela sliva Drine u programu WEAP

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet

Institut za vodoprivredu „Jaroslav Černi“

WORLD BANK – SUPPORT TO WATER RESOURCES MANAGEMENT IN THE DRINA RIVER BASIN

SVETSKA BANKA – PODRŠKA UPRAVLJANJU VODNIM RESURSIMA NA SLIVU REKE DRINE

Program radionice

Uvod

Deo I: Hidrološki model sliva Drine

• Uvod

• Hidrometeorološka osmatranja na slivu Drine

• Hidrološko modeliranje sliva Drine

• Primena hidrološkog modela

Deo II: Vodoprivredni model sliva Drine

• Prikaz modela; izmene u odnosu na prethodnu radionicu; WEAP

• Vežba 1: Rad sa ulaznim podacima

• Vežba 2: Unos i analiza scenarija

• Vežba 3: Rad sa modelom Drine (socio-ekonomski scenariji, uključivanje planiranih objekata u rad itd.)

• Vežba 4: Analiza uticaja klimatskih promena

Deo III: Diskusija, zaključci, preporuke

Drina hidrološki i vodoprivredni model, Beograd 5-7.6.2017. 2

Vodoprivredni model sliva Drine

Model razvijen kao alat za simulacije i podršku strateškom planiranju na slivu

Razvijen u softveru WEAP • besplatan za državne institucije zemalja u razvoju

• omogućava proračun vodoprivrednog bilansa voda, uzimajući u obzir prirodni hidrološki režim i potrebe korisnika


Šta je WEAP

WEAP = Water Evaluation And Planning System

WEAP je softverski alat za analizu rada vodoprivrednih sistema • proračun bilansa raspoloživih količina vode i potrošnje vode

• primenljiv i na složene sisteme

• služi za razmatranje različitih varijanti sistema i strategija (scenarija)

Podrška procesu planiranja • ne može da zameni planere, već im pomaže u donošenju odluka


Šta je WEAP

Razvijen u Stockholm Environment Institute (SEI)

Koristi se širom sveta

Besplatan za državne, akademske i neprofitne institucije u zemljama u razvoju

Služi za razvoj modela VS, kao baza podataka i za razmatranje scenarija

Fleksibilan, user-friendly

www.weap21.org

forum

dokumentacija: Tutorial; User Guide

licenciranje


http://www.weap21.org/

Kako WEAP radi

Sistem se opisuje pomoću čvorova i veza između čvorova

• Čvorovi: akumulacije, HE, potrošači, zahvati, ispusti, itd.

• Veze: reke, dovodne i povratne veze (zahvatanja i ispuštanja)

Zadaju se prioriteti za snabdevanje korisnika vodom

• prioritet potrošača određuje redosled zadovoljavanja njihovih potreba

• prioritet izvora snabdevanja određuje odakle se voda uzima

Ograničenja se zadaju kao kapaciteti veza, izvorišta, zahtevani protoci...

WEAP raspodeljuje vodu korisnicima u jednom vremenskom koraku prema zadatim prioritetima i ograničenjima

WEAP ne daje optimalnu raspodelu tokom celog razmatranog perioda


Mogućnosti WEAP-a

Šta WEAP može

Strateško planiranje na lokalnom, nacionalnom ili regionalnom nivou

Analiza potreba za vodom

Analiza raspodele vode korisnicima

Šta WEAP ne može

Operativno upravljanje na dnevnom ili časovnom nivou

Optimizacija raspodele vode prema finansijskim ili drugim kriterijumima


WEAP interfejs

Shematski prikaz konfiguracije

sistema Podaci o sistemu

Rezultati proračuna

Skupovi izabranih rezultata za

razmatranje scenarija Drina hidrološki i vodoprivredni model, Beograd 5-7.6.2017. 8

Unos komponenti povlačenjem

sa menija

WEAP interfejs: Schematic

Kartografske podloge

Treba uključiti sve objekte prema planiranim scenarijima Drina hidrološki i vodoprivredni model, Beograd 5-7.6.2017. 9

Komponente sistema

Reke Derivacije toka Čvorovi na rekama

• dotok (headflow) • akumulacije sa i bez HE • protočne HE • mesta zahvatanja • mesta ispuštanja • mesta skretanja toka (za derivacije) • zahtevani (ekološki) protoci • merna mesta

Čvorovi van reka • potrošači • izvorišta podzemnih voda • PPOV • slivovi

Veze • dovodne veze • povratne veze • infiltracija


Osnovni parametri sistema

Početna godina i vremenski horizont

„Current Accounts“ – početno stanje sistema u početnoj godini (za sva scenarija)


Unos podataka na različite načine i njihov grafički i tabelarni prikaz

WEAP interfejs: Data



Granata struktura podataka

Grupe podataka



Primeri podataka za pojedine komponente • Reke: dotok u uzvodni čvor

• Rečne deonice: dotok sa slivne površine deonice

• Potrošački čvorovi: broj korisnika, specifična potrošnja, gubici, % vode koja se ne vraća u sistem, prioritet potrošača

• Akumulacije: zapremina, početna zapremina, kriva zapremine, isparavanja, karakteristični nivoi, bafer zone, prioritet za punjenje akumulacije)

• Dovodne veze: maksimalni protoci, prioritet izvora snabdevanja

• Povratne veze: transformacija (% vode koji se vraća u sistem)

• itd.

Podaci se mogu i učitavati iz spoljnih fajlova


Potrebe za vodom – potrošački čvorovi

Snabdevanje naselja vodom Snabdevanje industrije vodom Poljoprivreda – navodnjavanje

Podaci

• Naselja: broj stanovnika i specifična potrošnja

• Industrija: potrebe za vodom • Poljoprivreda: navodnjavana

površina i norma navodnjavanja • Unutargodišnja raspodela • % vode koja se ne vraća u sistem

(Consumption) • Gubici na distributivnoj mreži


Raspoložive vode – izvori snabdevanja

Reke • uključuju i skretanja toka

(derivacije, kanali, cevovodi)

Podzemne vode

Dovodi i ispusti (dovodne i povratne veze)


Izvorišta podzemnih voda

Podaci • Kapacitet izvorišta

(zapremina PV)

• Maksimalno zahvatanje

• Prirodno prihranjivanje PV


Raspoložive vode – reke

Reke – podkomponente • Akumulacije

– sa pripadajućim pribranskim HE

• Zahtevani protoci

• Rečne deonice – zadaje se prirodni dotok sa slivne površine

date deonice

• Merna mesta – za kontrolu ili kalibraciju


Akumulacije

Akumulacije • fizičke karakteristike: zapremina, kriva zapremine...

• karakteristični radni nivoi

• podaci o HE: instalisani protok, kota donjevode, koef. korisnog dejstva...

• prioriteti za punjenje akumulacije


Zahtevani protoci

Zahtevani protoci


Rečne deonice

Rečne deonice • element za bilans voda za slivnu površinu razmatrane deonice

• učitavanje podataka o površinskom i podzemnom oticaju ako se koristi spoljna hidrologija


WEAP interfejs: Results

Prikaz rezultata proračuna

grafički, tabelarno, na

karti

Pokretanje proračuna klikom na

Results


WEAP interfejs: Results


WEAP interfejs: Scenario Explorer

Formiranje scenarija (zajednička početna

godina i početna konfiguracija sistema)


WEAPinterfejs: Scenario Explorer

Prikaz izabranih rezultata

(favorites) i analiza uticaja promena po scenarijima


Druge mogućnosti WEAP-a

WEAP ima ugrađene veze prema modelima: • MODFLOW – model tečenja podzemnih voda

• Qual2K – model transporta zagađenja u površinskim vodama

Pozivanje WEAP-a iz drugih aplikacija • PEST – softver za optimizaciju parametara tj. kalibraciju modela

• Visual Basic

• CARS – scenario analysis


Vodoprivredni model sliva Drine

Komponente modela • Korisnici voda (stanovništvo, industrija, poljprivreda)

• Izvorišta podzemnih voda

• Akumulacije

• Hidroelektrane (pribranske, protočne, derivacione; reverzibilne indirektno) – potrebe za energijom!

• Zahtevi za ekološkim minimalnim protocima

• Hidrološki ulaz – rezultati hidroloških simulacija

modelom „HIS Drina“ na oko 80 profila

• Veze između komponenti (zahvati i ispuštanja)

Vremenski korak od mesec dana


Potrošači

Komunalno snabdevanje vodom – javni vodovodni sistemi

Snabdevanje industrije vodom

Navodnjavanje • modelirano kao gubitak

vode iz sistema


Hidroenergija

Hidroelektrane sa akumulacijama • Način proračuna u WEAP-u!

• Za akumulacije sa značajnijim izravnanjem i za derivacione HE mora se zadati potrebna energetska proizvodnja

Protočne HE

Zahtevani min. protoci


Rečne deonice - podslivovi

Rečne deonice • Bilans voda za deonicu/podsliv u WEAP-u

Ulaz

Izlaz

Doprinos podsliva

Podzemni oticaj

Perkolacija (prihranjivanje izdani)

Površinski oticaj

Izlaz = Ulaz + Površinski oticaj (Surface Water Inflow) + Podzemni oticaj ka reci (Groundwater Inflow)

– Podzemni oticaj od reke (Groundwater Outflow)


Rečne deonice • površinski i podzemni dotok sa podsliva iz hidrološkog modela


Podsliv bez izvorišta PV

Podsliv sa izvorištem PV

Q = Qpovr + Qpodz Q’ = Qpovr, Q” = Qpodz



Rečne deonice • površinski i podzemni dotok sa podsliva iz hidrološkog modela

Promenljiva u WEAP-u Komponenta hidrološkog modela „HIS Drina“

Podsliv bez izvorišta podzemnih voda

Podsliv sa izvorištem podzemnih voda

Surface water inflow (za deonicu)

Qpovrs + Qpodz Qpovrs

Groundwater inflow (za deonicu)

0 Qpodz

Natural recharge (za izvorište PV)

– Perkolacija



Rečne deonice • struktura ulaznih fajlova iz hidrološkog modela

Kolona Naziv Opis

1 padavine [mm] Padavine na podslivu u milimetrima

2 sneg [mm] Padavine u obliku snega na podslivu u milimetrima

3 Ecan [mm] Isparavanje sa vegetacije (intercepcija) u milimetrima

4 Esub [mm] Istaparavanje iz snežnog pokrivaća (sublimacija) u milimetrima

5 Es [mm] Isparavanje iz tla u milimetrima

6 Et[mm] Transpiracija u milimetrima

7 Qsurf [mm] Površinski oticaj u milimetrima

8 Wperc [mm] Perkolacija (procurivanje ka podzemnoj vodi) u milimetrima

9 Rint [mm] Padavine umanjene za intercepciju u milimetrima

10 SW [mm] Zemljišna vlaga u milimetrima

11 Qsurf [m3/s] Površinski oticaj sa podsliva u m3/s

12 Qbase [m3/s] Oticaj podzemnih voda (bazni pticaj) sa podsliva u m3/s

13 Qsurf_upstream [m3/s] Površinski oticaj na izlazu sa podsliva, uključujući sve uzvodne podslivove, u m3/s

14 Qbase_upstream [m3/s] Podzemni oticaj na izlazu sa podsliva, uključujući sve uzvodne podslivove, u m3/s

15 Qmin_upstream [m3/s] Minimalni dnevni protok u mesecu na izlaznom profilu sliva u m3/s

16 Qmax_upstream [m3/s] Maksimlani dnevni protok u mesecu na izlaznom profilu sliva u m3/s



Veza sa hidrološkim modelom: izlaz iz hidrološkog modela u hidroprofilima koji se poklapaju sa čvorovima u WEAP-u • za rečne deonice: površinski i podzemni oticaj

• za akvifere: perkolacija čitanje iz CSV fajlova


Izvori snabdevanja – podzemne vode

Izvorišta grupisana za pojedine potrošače

Prihranjivanje akvifera iz hidrološkog modela

Zapremina PV i maksimalna izdašnost nepoznati – pretpostavljeno da su neograničeni

Početna zapremina pretpostavljena


Zahtevani protoci

Drina hidrološki i vodoprivredni model, Beograd 5-7.6.2017.

Definisani kao ekološki minimumi • određeni na osnovu regulative pojedinih država, prikazani u IWRM

izveštajima

• ispitani i strožiji zahtevi

36

Izmene u odnosu na prethodnu verziju

Dodati industrijski potrošači u Srbiji

Dodati poljoprivredni potrošači u FBiH

Korigovani podaci za ak. Otilovići

Dodata RHE Buk Bijela kao neaktivan čvor

Korigovan način zadavanja zahtevanih protoka


WEAP model sliva Drine

Model detaljno opisan u izveštaju

Izveštaj na sajtu projekta www.wb-drinaproject.com


http://www.wb-drinaproject.com/



Aktivnosti vezane za model

Prezentacije modela • Beograd, nov. 2016: zahtev za uključivanje industrije u Srbiji

• Bijeljina, nov. 2016: zahtev za uključenje RHE Buk Bijela

• Podgorica, dec. 2016: zahtev za promenu parametara ak. Otilovići

Preliminarni izveštaj (dec. 2016)

Prvi trening 24-26.1.2017. u Beogradu

Dobijeni komentari na model i izveštaj (mart 2017)

Izrada finalnog modela i finalnog izveštaja (maj 2017) • poslat članovima Koordinacionog tima

Drugi trening 5-7.6.2017. u Beogradu

Isporuka modela


obuka za korišćenje hidrološkog modela sliva drine i ... 2 - predavanje 2... · svetska banka...

Documents