Transcript

City of San Diego Water Demand Forecast

Public Utilities Department

Engineering Program Management Division

Feryal Moshavegh, Associate Engineer

Michael Voss, Assistant Engineer 

May 25, 2010 

Presentation to Scripps Institute of Oceanography 

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City of San Diego

•Population 1.3 million•Service Area covers 403 square miles

San Diego’s Water Treatment Plants

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8

52 678055

5 805

54

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The Water System Includes:

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94

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905

805

8

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125

805

52 67

• 28 Potable Water Reservoirs

• 47 Potable Water Pump Stations

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• 505 Miles of Transmission Pipelines

• 3,000 Miles of Distribution Pipelines

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Miramar WaterTreatment Plant

• 134 Pressure Zones

Potable Water ModelThe detailed WaterModel analyzes theentire water distributionsystem:

• 6,000 major valves• 280,000 customer 

meter connections• 667 pressure 

regulators• Interface with GIS, CIS 

and SCADA systems• On going calibration, 

updates from SCADA every 15 minutes

North City  & South Bay Recycled Water System

The Recycle Water Model

consists of:

• 2  Reclamation Plants

• 94  miles of pipelines

• 404  customer meter      connections

• 6  Pump Stations

• 5  Reservoirs

• 8  Pressure zones

• Interface with GIS,       CIS & SCADA

Raw Water ModelThe Raw Water Model

consists of:• 40 miles of 

Pipelines

• 2 Pump Stations (Lakeside & El Monte)

• 3 Reservoirs  (Murray, El Capitan, and San Vicente)

San Vicente Reservoir

El Capitan Reservoir

Lakeside PS

Lake Murray

CWA 1st Aqueduct connection

The Year 2030 Master Plan Model

Model is based on latest 

water demand projection 

report. It includes: • Future growth (latest SANDAG release population & land use

• Water & Sewer Rate

• Conservation parameters

• Global Warming effects

How are the models used?

• Master Planning• Operation support, system optimization, shutdown & backup studies

• New development, cast iron replacement group job studies

• Pressure zone studies & fire flow analysis• Water quality analysis • Water source contribution (tracer studies)• Emergency planning and water security analysis• Quality control check of GIS, CIS and SCADA data

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Development of Water Demand Forecasts

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Demand Forecast Report Objectives

Demand Forecasts are used to:

• Plan for expansion of system capacity (sources of supply, transmission, treatment). 

• Evaluate the effectiveness (or water savings) of alternative conservation measures

• Prepare contingency plans for water shortages caused by drought or source contamination

• Guide development (Urban Water Management Plan)

Data Used for Water Demand Forecast• SANDAG 2050 Update, Series 12

– Employment (totals & NAICS)

– SF and MF occupied households

– SF and MF housing density (computed from acreage)

– Median household income

• Marginal price of water & sewer

• Weather data– historical observed

– Climate change scenarios

• Historical Water use data– Customer billing information, premise 

code, and month

– Wholesale water use

– Percent NRW from annual report

• Conservation savings and future programs

Model Weather Variables

• Weather variables:– Average maximum daily temperature– Monthly total precipitation– Number of rainy days in month– One and two month lag effects for precipitation variables (varies by sector)

• Measured as departure from normal (average) weather

Global Climate Change Data

• Models provided by Scripps• Two global climate models selected:

– Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDLCM2)

– National Center for Atmospheric Research Parallel Coupled Model (NCARPCM)

• Data used:– Monthly average maximum daily temperature– Monthly total precipitation– Number of days in each month with precipitation greater than 0.01 inches

Scripps Data Processed

• Data provided for a 200 x 200 km grid• Grids selected that overlay with weather station data used to develop demand forecast model

• CDM calculated moving average of data to capture trends  – forecast model estimates demand in 5‐year increments and single‐year climate change data not representative of trend

• Data then transformed to departure from historical average

Climate Grids for City of San Diego Service Area

Modeled Demand with Climate Change

• Calculated climate change departures in weather input into forecast model for future years

• Estimates a per unit use under the given scenario

• 2030 demands under GFDLCM2 conditions can increase by 4.5% from the average weather scenario

Comparison of Historical Average and Scripps Climate Change Models

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NCARPCM GFDLCM2 Historical Average

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Comparison of Historical Average and Scripps Climate Change Models

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Comparison of Historical Average and Scripps Climate Change Models

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NCARPCM GFDLCM2 Historical Average

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Historical Population and Water Demand

Comparison of Demand under Climate Change Scenarios (MGD)

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Questions and Comments?

Contact Information:Feryal Moshavegh(858) 654‐[email protected]

Michael Voss(858) 654‐[email protected] 


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