Εξερευνώντας τις στατιστικές και περιθώριες ιδιότητες της αστικής ζήτησης νερού σε λεπτές χρονικές κλίμακες

P. Kossieris, and C. Makropoulos, Exploring the statistical and distributional properties of residential water demand at fine time scales, Water, 10 (10), 1481, doi:10.3390/w10101481, 2018.

[Εξερευνώντας τις στατιστικές και περιθώριες ιδιότητες της αστικής ζήτησης νερού σε λεπτές χρονικές κλίμακες]

[doc_id=1904]

[Αγγλικά]

H οικιακή ζήτηση νερού αποτελεί έναν αβέβαιο παράγοντα που θέτει επιπλέον δυσκολίες κατά το σχεδιασμό και διαχείριση των συστημάτων αστικού νερού. Τα τελευταία χρόνια, τα δεδομένα ζήτησης από τους έξυπνους μετρητές νερού προσφέρουν την απαιτούμενη πληροφορία για την καλύτερη κατανόηση και μοντελοποίηση της διεργασίας της ζήτησης σε επίπεδο σπιτιού και σε λεπτές χρονικές κλίμακες. Η παρούσα εργασία μελετά τις ιδιαιτερότητες της περιθώριας συμπεριφοράς της διεργασίας της οικιακής ζήτησης νερού στις χρονικές κλίμακες 15 min και 1 h, που συνήθως χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές μοντελοποίησης του αστικού κύκλου νερού. Προς αυτή την κατεύθυνση, ερευνάται ένας μεγάλος αριθμός από παρατηρημένες χρονοσειρές ζήτησης νερού από σπίτια με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Η ανάλυση υποδεικνύει ότι τα βασικά χαρακτηριστικά των περιθωρίων κατανομών της ζήτησης παρουσιάζουν μεταβολή μεταξύ των σπιτιών και μεταξύ των διαφορετικών χρονικών επιπέδων μελέτης. Η ανάλυση από ώρα σε ώρα και από μήνα σε μήνα υποδεικνύει ότι η μέση τιμή και η πιθανότητα μηδενικής ζήτησης παρουσιάζουν την μεγαλύτερη μεταβολή, ενώ η μεταβολή στα χαρακτηριστικών που σχετίζονται με το σχήμα της κατανομής (L-διασπορά και L-ασυμμετρία) και στη πιθανότητα μηδενικής ζήτησης είναι σημαντικά μικρότερη. Η αξιολόγηση της επίδοσης 10 διαφορετικών πιθανοτικών μοντέλων υποδεικνύουν ότι η κατανομή Gamma και Weibull μπορούν να περιγράψουν επαρκώς τη συμπεριφορά των μη μηδενικών ζητήσεων και στις δυο υπό μελέτη χρονικές κλίμακες.

PDF Πλήρες κείμενο (23829 KB)

Βλέπε επίσης: https://www.mdpi.com/2073-4441/10/10/1481/htm

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. S.M. Papalexiou, D. Koutsoyiannis, and A. Montanari, Can a simple stochastic model generate rich patterns of rainfall events?, Journal of Hydrology, 411 (3-4), 279–289, 2011.
2. S.M. Papalexiou, D. Koutsoyiannis, and C. Makropoulos, How extreme is extreme? An assessment of daily rainfall distribution tails, Hydrology and Earth System Sciences, 17, 851–862, doi:10.5194/hess-17-851-2013, 2013.
3. P. Kossieris, Panayiotakis, K. Tzouka, E. Rozos, and C. Makropoulos, An e-Learning approach for improving household water efficiency, Procedia Engineering, WDSA 2014, Bari, Italy, Water Distribution Systems Analysis, 2014.
4. P. Kossieris, S. Kozanis, A. Hashmi, E. Katsiri, L. Vamvakeridou-Lyroudia, R. Farmani, C. Makropoulos, and D. Savic, A web-based platform for water efficient households, Procedia Engineering, 89, 1128–1135, 2014.
5. S.M. Papalexiou, and D. Koutsoyiannis, A global survey on the seasonal variation of the marginal distribution of daily precipitation, Advances in Water Resources, 94, 131–145, doi:10.1016/j.advwatres.2016.05.005, 2016.
6. E. Creaco, P. Kossieris, L. Vamvakeridou-Lyroudia, C. Makropoulos, Z. Kapelan, and D. Savic, Parameterizing residential water demand pulse models through smart meter readings, Environmental Modelling and Software, 80, 33–40, 2016.
7. P. Kossieris, C. Makropoulos, E. Creaco, L. Vamvakeridou-Lyroudia, and D. Savic, Assessing the applicability of the Bartlett-Lewis model in simulating residential water demands, Procedia Engineering, 154, 123–131, 2016.
8. P. Kossieris, C. Makropoulos, C. Onof, and D. Koutsoyiannis, A rainfall disaggregation scheme for sub-hourly time scales: Coupling a Bartlett-Lewis based model with adjusting procedures, Journal of Hydrology, 556, 980–992, doi:10.1016/j.jhydrol.2016.07.015, 2018.
9. I. Tsoukalas, A. Efstratiadis, and C. Makropoulos, Stochastic periodic autoregressive to anything (SPARTA): Modelling and simulation of cyclostationary processes with arbitrary marginal distributions, Water Resources Research, 54 (1), 161–185, WRCR23047, doi:10.1002/2017WR021394, 2018.
10. I. Tsoukalas, S.M. Papalexiou, A. Efstratiadis, and C. Makropoulos, A cautionary note on the reproduction of dependencies through linear stochastic models with non-Gaussian white noise, Water, 10 (6), 771, doi:10.3390/w10060771, 2018.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. P. Kossieris, I. Tsoukalas, C. Makropoulos, and D. Savic, Simulating marginal and dependence behaviour of water demand processes at any fine time scale, Water, 11 (5), 885, doi:10.3390/w11050885, 2019.
2. C. Makropoulos, and D. Savic, Urban hydroinformatics: past, present and future, Water, 11 (10), 1959, doi:10.3390/w11101959, 2019.
3. D. Nikolopoulos, G. Moraitis, D. Bouziotas, A. Lykou, G. Karavokiros, and C. Makropoulos, Cyber-physical stress-testing platform for water distribution networks, Journal of Environmental Engineering, 146 (7), 04020061, doi:10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0001722, 2020.

Κατηγορίες: Στοχαστική, Αστικό νερό