a. Dữ liệu đầu vào
Tuỳ theo từng bài toán cụ thể mà các yêu cầu của số liệu đầu vào sẽ được nhập tương ứng.
Các yếu tố mô phỏng như sau: - Mô phỏng các sông và nhánh sông;
- Mô phỏng các nhu cầu dùng nước của các ngành; - Yêu cầu về dòng chảy môi trường;
- Mô phỏng hồ chứa và các yếu tố khác.
Các yếu tố mô phỏng được liên kết với nhau thông qua Transmission Link và Return Flow.
b. Mô hình hoá lưu vực nghiên cứu
Để mô hình hoá lưu vực nghiên cứu trước tiên cần: - Tạo lưu vực (Area → Create area);
- Chọn khoảng thời gian nghiên cứu và thời đoạn tính toán (General → Years and Time Steps);
- Đặt đơn vị cho các đại lượng tính toán (General→Units);
- Thực hiện xong các bước trên mới tiến hành xây dựng mạng lưới và nhập dữ liệu.
c. Nhập số liệu cho WEAP
Việc nhập số liệutiến hành như saunhư sau:
- Với các nhánh sông cần nhập số liệu dòng chảy tháng trung bình nhiều năm (Supply and Resources→ River);
- Về nhu cầu dùng nước:
+ Nhập tổng lượng nước dùng (Annual Water use Rate);
+ Nhập lượng nước dùng cho từng tháng dưới dạng % (Monthly variation); + Nhập số liệu về phần trăm lượng nước hồiquy trở lại sông (Return flow) và tỷ lệ nước được sử dụng (Consumption);
- Số liệu về dòng chảy môi trường tối thiểu để duy trì sinh thái sông (River
→ Flow Requirements→ Envi);
- Số liệu về hồ chứa cần nhập các thông tin sau: + Năm hồ chứa được xây dựng (startup year); + Dung tích lớn nhất;
+ Dung tích hiệu dụng; + Dung tích chết;
+ Đường đặc trưng của hồ;
Với các đối tượng khác (nếu có mô phỏng trong hệ thống) việc vào dữ liệu hoàn toàn tương tự và có thể thực hiện dễ dàng trên cửa sổ làm việc Data.
d. Phương pháp tính toán
WEAP tính toán cân bằng cả tổng lượng và chất lượng nước trên lưu vực sông cho tất cả các nút với bước thời gian hàng tháng. Nước sử dụng để đáp ứng nhu cầu cho các hộ dùng nước có tiêu hao và không tiêu hao dựa trên mức độ ưu tiên sử dụng nước, lượng nước đến và các ràng buộc khác.
Bởi vì bước thời thời gian sử dụng trong mô hình là tương đối dài (tháng), tất cả các dòng được cho là xảy ra đồng thời. Do đó, các khu sử dụng nước có thể rút nước từ sông, tiêu thụ một phần, trả lại sông phần còn lại (dòng chảy hồi quy). Dòng chảy hồi quy này sẵn sàng để sử dụng trong cùng một tháng cho nhu cầu hạ lưu.
Mô hình WEAP sử dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính để tính toán xác định được giải pháp trong đó đáp ứng ở mức độ cao nhất có thể nhu cầu nước của các hộ dùng nước khác nhau. Nhà quản lý hệ thống cần xác định mức độ ưu tiên cho từng hộ sử dụng nước để làm căn cứ cho mô hình tính toán, xác định lượng nước phân bổ cho từng hộ tại từng thời đoạn.
Phương trình bảo toàn khối lượng là nền tảng cơ bản trong thuật toán của mô hình WEAP. Tại mỗi nút và nhánh liên kết trong mô hình WEAP luôn tồn tại phương trình bảo toàn khối lượng cùng với một số ràng buộc về sử dụng nước. Phương trình cơ bản tại từng loại nút như sau:
- Nút sử dụng nước
WCSDN = ∑WLi
Trong đó: WCSDN : lượng nước cấp cho nút sử dụng nước.
WLi : lượng nước được cấp từ nhánh thứ i.
WCSDN ≤ WYC
Với, WYC : lượng nước yêu cầu tại nút sử dụng nước. Whao = WCSDN x %hao Với, Whao : lượng nước hao tại nút sử dụng nước.
- Dòng chảy tại nhánh chuyển nước
Nhánh chuyển nước là nhánh nối giữanguồn cấp nước và nút sử dụng nước, phương trình tại nhánh chuyển nước như sau:
WoutCN = WinCN - WlossCN Trong đó:
WoutCN : lượng đi ra khỏi nhánh chuyển nước
WlossCN : lượng thất thoát trên nhánh chuyển nước
- Nút hồ chứa
Các phương trình cơ bản tại các nút hồ chứa như sau: Wi = Wi-1 + Win - Wout - Wloss Trong đó:
Wi : dung tích hồ chứa tháng hiện tại. Wi-1 : dung tích hồ chứa tháng trước đó.
Win : lượng nước đến từ thượng lưu.
Wout : lượng xả từ hồ chứa.
Wloss : lượng nước tổn thất từ hồ chứa (ngấm, bốc hơi).
e. Thể hiện kết quả trong WEAP
Sau khi hoàn thành việc nhập dữ liệu ta chọn Result View, WEAP sẽ chạy mô hình mô phỏng theo thời đoạn tháng và ra kết quả cho tất cả các thành phần hệ thống của khu vực nghiên cứu bao gồm: nhu cầu nước của nơi sử dụng, mức độ cung cấp được, dòng chảy, thoả mãn nhu cầu dòng chảy đến, dung tích hồ chứa ...
Kết quả tính toán có thể hiển thị dưới dạng bảng (Table), biểu đồ (Chart) hoặc bản đồ (Map).