Fernando Martínez Alzamora

Universitat Politècnica de València | UPV · Research Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA)

With the aim of reducing energy consumption and improving water use in pressurised irrigation systems, the methodology to minimise energy consumption by grouping intakes of pressurised irrigation networks into sectors, as developed by Jimenez-Bello et al. (2010b), was modified to enable irrigation intakes to operate during the scheduled period for...

El presente trabajo es fruto de un convenio suscrito con la Diputación Provincial de Castellón para dar soporte, en el marco del proyecto europeo Interreg AQUA-CONTROL, a la iimplantación de unos indicadores de gestión dirigidos a diagnosticar el estado de un número importante de redes de abastecimiento de agua en el territorio SUDOE europeo, y pla...

In the previous Spanish edition of this book, a great effort was made to collect all the existing information related to how to connect the Epanet library to different programming environments. No other manual offered step by step explanation on how to make such a connection. The main changes made with respect to the Spanish edition are: Connectio...

The present work is motivated by the need to reduce the energy costs arising from the pressure demands of drip and sprinkling irrigation, compounded by the increase in the energy price in recent years. Researchers have demonstrated that proper operation of the irrigation network reduces associated pumping costs. The main challenge was to obtain the...

Digital Twins (DTs) are starting to be exploited to improve the management of water distribution systems (WDSs) and, in the future, they will be crucial for decision making. In this paper, the authors propose several requirements that a DT of a water distribution system should accomplish. Developing a DT is a challenge, and a continuous process of...

SkelEpanet, es una herramienta que permite reducir un modelo de detalle de manera automática o manual manteniendo un comportamiento hidráulico similar al modelo original y garantizando la conectividad del sistema. En esta primera versión, SkelEpanet, integra los métodos de recortar ramales, fusionar tuberías en serie (de sentido único y sentido opu...

A digital twin (DT) is a virtual copy (a digital model) of a real system continuously fed with data to mimic the systems’ past, present and future behaviour. This makes it possible to detect anomalies, test new ideas and changes in the virtual system and assess how it reacts, minimizing the risks to the real system. In this sense, the DT can be see...

Pressurised irrigation networks with a certain degree of automation allow centralized fertigation and maintenance operations such as cleaning subunits and preventing the proliferation of invasive species such as zebra mussels. Until now, there is no methodology that guarantees the total cleaning of the network of a substance in the shortest possibl...

La sectorización de una red de suministro de agua es una técnica muy utilizada para mejorar la eficiencia hidráulica del sistema (localización de fugas, gestión de la presión, etc.). Numerosas metodologías se han desarrollado para abordar este problema. Sin embargo, no todas se pueden aplicar a las necesidades particulares de cada sistema de sumini...

Many water supply systems, conceived to operate in centralized manner, face difficulties to adapt to dynamic changes, such as population growth, city extension, and industrial development. Decentralization of these systems may be an effective solution. Known techniques for distribution network sectorization design can help to achieve such a goal, b...

Given the scarcity of free tools to address the design and identification of hydraulic sectors in Epanet network models, software based on graph theory search algorithms and the Epanet hydraulic simulator was developed A concise manual which explains how it can be used accompanies this tool.

Las redes de riego a presión automatizadas permiten llevar a cabo la fertirrigación centralizada y realizar operaciones de mantenimiento como la limpieza de subunidades y la eliminación de especies invasoras como el mejillón cebra. Para limpiar la red de una determinada sustancia o hacerla llegar a todos los puntos de consumo en el menor tiempo pos...

La competencia de los distintos sectores económicos por la disponibilidad de los recursos hídricos, entre los que destaca la agricultura con el 70 % del uso del agua en España, el aumento de los costes energéticos, los futuros escenarios que plantea el cambio climático con una presumible aumento de la demanda y una menor disponibilidad del recursos...

The development of a water quality model (WQM) with EPANET is a complex task that involves a multitude of factors due to the fact that, to the initial requirement of having a hydraulic model correctly calibrated (AWWA, 2017), which will be the base for the construction of the water quality model, is added the need of having all the elements of the...

La construcción del modelo hidráulico de una red, también conocido como el modelo matemático, requiere el manejo de gran cantidad de información de naturaleza diversa, que va desde los datos cartográficos que describen el trazado de la red y comportamiento de todos sus elementos, hasta los datos de campo que dan fe de los caudales, las presiones y...

La confección de un modelo de calidad del agua con EPANET es una tarea compleja en la que intervienen multitud de factores, pues al requerimiento fundamental de disponer de un modelo hidráulico correctamente calibrado, el cual será la base para la confección del modelo de calidad del agua, se une la adecuada modelación de todos los elementos del si...

En las redes de distribución de agua potable, tanto las demandas de los usuarios como las fugas dependen de la presión de servicio disponible en la red. Por ello, cuando la red opera bajo circunstancias excepcionales que originan un descenso de presión en la misma, tales como roturas de tuberías, parada repentina de bombas, etc., la demanda real de...

Since version 1.0 of the GISRed application, developed by our research group as an extension of ArcView 3.2, was launched in 2004, there has not been any similar public product integrating EPANET with a GIS offering so many features and analysis capabilities. Unfortunately ArcView 3.2 was soon discontinued as a separate product, and therefore, th...

Digital Twins are starting to be used in water distribution system in order to improve their management, becoming in the future a crucial tool for the decision-making. But what is a real Digital Twin? In this paper, the authors propose several requirements that should accomplish a Digital Twin of a water distribution system, such as allocating in t...

Since the release of EPANET version 2.0 in 2000, which implemented the GGA method to obtain the equilibrium state for a water distribution network in each time step, there have been little progress to date as far as improving the computational efficiency is concerned. The only improvements have been the exploitation of the parallel computing capabi...

When developing a water quality model in EPANET 2.0, there must be taken into account that the tanks are the components that most affect water age, because water is stored in this devices a certain amount of time before exiting again to the network. The two main aspects that determine the evolution of water age inside a tank are the mixing model, t...

En ciudades de tamaño medio, de países en vía de desarrollo de América Latina, Asia y África, los municipios son habitualmente los encargados de gestionar y operar los servicios del suministro de agua y saneamiento. Debido a sus limitaciones presupuestarias, generalmente, no tienen acceso a productos de software de pago que les faciliten estas tare...

Loopnet is a software for the simulation of water distribution networks based on EPANET 2.1 from Open Water Analytics. It focuses on speeding up the simulation, for which purpose it diverts from EPANET 2.1 in two main aspects: 1. It uses the loop method for the solution of the hydraulic simulation non-linear systems. 2. It uses OpenMP to take a...

ConvertGISEpanet, es una herramienta mucho más completa a la hora de convertir un modelo de red de abastecimiento de agua, almacenado en un conjunto de archivos shape, en un modelo de red de Epanet. Esta aplicación engloba las dos anteriores ENInpShp / ENShpInp, donde esta última sólo permite convertir un proyecto GIS (conjunto de archivos shape),...

Es habitual que las decisiones para la programación del riego se tomen teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas pasadas. Para ello, se utiliza la evapotranspiración de referencia (ETo) de los días anteriores con el fin de programar el riego de los próximos días, buscando satisfacer las necesidades hídricas de los cultivos sin que sufran es...

La herramienta permite copiar el trazado y las propiedades de los elementos de una red confeccionada desde EPANET (inp) a un proyecto GIS (conjunto de shape y tabla de datos).

La herramienta ENShpInp (http://bit.ly/2GC7zcD), ayuda a copiar el trazado y las propiedades de los elementos de una red a presión a un formato de archivo que EPANET puede leerlo (inp). Para el correcto funcionamiento de la aplicación, los nombres del conjunto de archivos del proyecto GISEpanet no deben modificarse, así como los nombres de los camp...

Irrigation is essential for maintaining food production in water-scarce regions. However, unnecessary water usage should be avoided. The irrigation need depends on the water content in the soil, which can be measured by the Cosmic-ray Neutron Sensing (CRNS) technique. It is promising for irrigation management as the measurement footprint is represe...

Los modelos hidráulicos son cada vez más necesarios y utilizados para la toma de decisiones por parte de las compañías que explotan los servicios de suministro de agua potable. Las redes de transporte y distribución del agua de muchas ciudades se han convertido en sistemas complejos de gestionar, al tener que adaptarse a los problemas de crecimient...

El programa de simulación para redes hidráulicas a presión, Epanet, permite al usuario seleccionar tres fórmulas distintas para el cálculo de las pérdidas de carga en las tuberías debido a la fricción, así como elegir una de entre diez unidades de caudal agrupadas en dos sistemas de unidades: Convencional (US) y Métrico (SI). Al seleccionar una nue...

The EPANET software to simulate the hydraulic behavior of water distribution systems allows the user to select three different formulas for calculating the head losses in pipes due to friction, and one among ten flow units grouped into two systems: Conventional (US) and Metric (SI). When selecting a new formula for head losses and / or a new system...

This paper presents a novel approach to model pressure- and flow-regulating devices in the context of the Newton-Raphson loop method for water distribution network simulation. The proposed approach uses a symmetric matrix for the underlying linear systems, which enables simpler implementation and faster solution, while producing iterations very clo...

Irrigated agriculture is very important for securing food production for an increasing population over the next decades. Given scarcity of water resources, optimal irrigation management is needed to reduce water while realizing maximal crop productivity. The new method of integrating soil water content measurements and the Community Land Model (CLM...

En los últimos años, los modelos hidráulicos utilizados para simular el comportamiento real de las redes de distribución de agua han pasado de considerar las demandas fijas en los nudos a tratarlas como dependientes de la presión, al objeto de mostrar el comportamiento real del sistema en condiciones de insuficiencia de presión (Conejos, 2015). Gra...

Vegetation evapotranspiration (ET) is a key component of the hydrological balance. Several tools and models for estimating evapotranspiration in tree orchards have been proposed. Among them, the most widely used approach is that proposed by the Food and Agriculture Organization (FAO) which takes into account climatic variables included in the refer...

La motivación del presente trabajo estriba en la necesidad de reducir el sobrecoste energético causado por las exigencias de presión del riego localizado y por aspersión, así como por el aumento del precio de la energía en los últimos años. Se ha demostrado que una adecuada operación de la red de riego permite reducir los costes asociados al bombeo...

Los suministros a través de aljibes son intrínsecamente dependientes de la presión, ya que el caudal de entrada al aljibe depende de la diferencia entre la presión de suministro y la cota de éste; en cambio, el caudal consumido puede considerarse independiente de la presión de suministro, al romperse la carga de la red en el depósito. En consecuenc...

Los suministros a través de aljibes son intrínsecamente dependientes de la presión, ya que el caudal de entrada al aljibe depende de la diferencia entre la presión de suministro y la cota de éste; en cambio, el caudal consumido puede considerarse independiente de la presión de suministro, al romperse la carga de la red en el depósito. En consecuenc...

Los modelos hidráulicos son cada vez más utilizados por las compañías que explotan los servicios de suministro de agua potable para la toma de decisiones. Pero las redes de transporte y distribución del agua de muchas ciudades se han convertido en sistemas complejos de gestionar, al tener que adaptarse a los problemas de crecimiento de la población...

La moderna gestión de los sistemas de abastecimiento de agua requiere el uso de modelos matemáticos como herramienta de soporte para la toma de decisiones, tanto en el ámbito de la planificación como en la operación diaria de la red. Los modelos son, además, claves para garantizar una gestión eficiente de los recursos hídricos y energéticos disponi...

Para descargar el INSTALADOR de la versión 2.00.12 Esp, ir a la pestaña 'Linded data' más abajo......... En la revisión de este Manual de Mayo de 2017, se han actualizado algunas opciones incorporadas en la versión 2.00.12, y se ha añadido un índice lateral para facilitar las consultas. Además se ha extendido el Manual, para incorporar en el apénd...

Pour télécharger l'INSTALLATEUR de la version 2.00.12 Fr, allez à l’onglet 'Linked data' ci-dessous ......... Dans la révision de ce manuel, fait en mai 2017, ils ont été mis à jour certaines options ajoutés à la version 2.00.12, et un indice latéral a été ajouté pour faciliter la consultation. Il a également étendu le manuel pour incorporer dans...

Ce fichier compressé contient: - Le programme d’installation d’EPANET 2.00.12 en française - Le fichier des mises à jour jusqu’à la version 2.00.12. La version française 2.00.12 relie pour le moment avec la Boîte à Outils originale en anglais de cette même version.

Este fichero comprimido contiene: - El instalador de EPANET 2.00.12 en Español - El fichero de actualizaciones hasta la versión 2.00.12. La versión española 2.00.12 enlaza por ahora con la Toolkit original en inglés de esta misma versión

La moderna gestión de los sistemas de abastecimiento de agua requiere el uso de modelos matemáticos como herramientas de soporte para la toma de decisiones, ante la complejidad que adquieren en muchos casos los sistemas de producción, transporte, almacenamiento y distribución del agua en grandes ciudades. Además de ello, hoy en día se exige también...

With this aim, firstly the authors have analyzed the behavior of demand as a function of pressure (PDD), simulating the response of plumbing systems in different types of buildings in urban areas. Next, a new mathematical function has been proposed that fits the simulated dependence of demands with pressure. This function has the necessary mathemat...

This paper presents an Epanet-compatible toolkit for water distribution systems’ (WDS) simulation that uses the looped Newton-Raphson simulation method in combination with High Performance Computing (HPC) to harness the computational power of current multicore processors. The toolkit enables substantial reduction in computing time with respect to E...

Este libro está pensado para aquellos estudiantes de grado, maestría o doctorado, investigadores, técnicos, contratistas, y cualquier personal encargado de la gestión y operación de redes de suministro de agua que quieran iniciarse en el uso de la Toolkit de Epanet para mejorar el rendimiento Hidráulico. El libro consta de cinco capítulos. El cap...

Hydraulic solvers for the simulation of flows and pressures in water distribution systems (WDS) are used extensively, and their computational performance is key when considering optimization problems. This paper presents an approach to speedup the hydraulic solver using OpenMP with two efficient methods for WDS simulation. The paper identifies the...

Irrigated agriculture accounts worldwide for 40% of food production and 70% of fresh water withdrawals. Irrigation scheduling aims to minimize water use while maintaining the agricultural production. In this study we were concerned with the real-time automatic control of irrigation, which calculates daily water allocation by combining information f...

Encontrar la causa de los errores que pueden surgir al ejecutar el modelo de una red de abastecimiento de agua potable conlleva tiempo y esfuerzo. En este trabajo se ha pretendido desarrollar una herramienta que ayude a localizar los elementos que ocasionan el mal funcionamiento del modelo hidráulico, mediante la identificación de los diferentes su...

Neutron intensity measured by the aboveground cosmic-ray neutron intensity probe (CRP) allows estimating soil moisture content at the field scale. In this work, synthetic neutron intensities were used to remove the bias of simulated soil moisture content or update soil hydraulic properties (together with soil moisture) in the Community Land Model (...

En este artículo se presentan los resultados del desarrollo de un par de scripts relativos a la importación y exportación de ficheros Epanet desde el módulo de programación de gvSIG (v2.1). Estas dos herramientas han sido testeadas en siete modelos de redes de abastecimiento de agua, de distintas configuraciones, dando excelentes resultados. La ap...

SCARed 2.0 es una aplicación informática desarrollada como apoyo a la toma de decisiones de la red de abastecimiento a Valencia y su área Metropolitana con la ayuda del modelo matemático. Lee las variables de campo en paralelo al SCADA (telemedida) y simula el comportamiento de la red en tiempo real, pero no tiene capacidad para actuar sobre la red...

Hydraulic solvers for the simulation of fows and pressures in water distribution systems (WDS) are used extensively to solve a large number of problems, such as network optimal design, maintenance, model calibration or risk analysis problems. In many cases the simulation needs to be repeated many times, with variations in the input data. Thus, the...

La Acequia Real del Júcar (ARJ) es una de las infraestructuras de riego más antiguas de España, ordenada construir por Jaime I en 1258. Actualmente riega 20.000 Ha de tierra fértil en la comarca de La Ribera, destinada en su mayoría a cítricos, aunque con un auge reciente del caqui. En su extremo final proporciona el agua necesaria para inundar los...

Agricultural areas in the Mediterranean are expected to face more drought stress in the future due to climate change and human activities. Irrigation scheduling is necessary to allocate the optimal water amount at the right time period to avoid unnecessary water losses. An operational data assimilation framework was setup to combine model predictio...

Efficiency of hydraulic solvers for the simulation of flows and pressures in water distribution systems (WDSs) is very important, especially in the context of optimization and risk analysis problems, where the hydraulic simulation has to be repeated many times. Among the methods used for hydraulic solvers, the most prominent nowadays is the global...

El aumento del precio de la energía conlleva a valorar cualquier medida que reduzca su consumo. Una vez que las redes de riego están construidas, una acción eficiente consiste en sectorizar la red de riego, es decir, restringir el tiempo en el cual los usuarios pueden regar, pero sin limitar el volumen aplicado. Hasta ahora los criterios para lleva...

The objective of the FIGARO FP7 project (http://www.figaro‐irrigation.net) is to significantly reduce the use of fresh water on farm level through developing a cost‐ effective, precision irrigation management platform. The platform will be structured for data acquisition from monitoring devices and forecasting tools, data interpretation, system con...

The soil moisture is a good indicator of water stress during the irrigation scheduling. The cosmic-ray probes can measure the soil moisture at an intermediate scale through the interaction between the land surface neutron counts and soil moisture profile. This study investigated the assimilation of neutron measurements by a cosmic-ray probe for upd...

This paper presents a method for the reduction of network models described by a system of nonlinear algebraic equations. Such models are, for example, present when modeling water networks, electrical networks, and gas networks. The approach calculates a network model equivalent to the original one, but containing fewer components. This procedure ha...

Extended agricultural areas are affected by droughts, especially in semi-arid regions. Irrigation is needed in these areas to sustain agricultural production. It is important to optimize irrigation in order to avoid unnecessary evaporative losses, surface runoff and groundwater pumping. For optimal scheduling of irrigation, it is essential to know...

Rationales and objectives: increasing problems of water scarcity and quality Objectives: identify key success factors, constraints and challenges of wastewater reuse for agricultural irrigation increasing problems of water scarcity and quality:

La moderna gestión de los sistemas de abastecimiento de agua requiere el uso de modelos matemáticos como herramientas de soporte para la toma de decisiones ante la complejidad que adquieren en muchos casos los sistemas de producción, transporte, almacenamiento y distribución del agua en grandes ciudades. El operador de la red debe ante todo garanti...