TaqSim block by block

%22%22%22TaqSim%20block%20by%20block%2C%20as%20a%20marimo%20app%3A%20the%20coursebook%27s%20content%20with%20a%20slider%20on%20every%20rule.%0A%0ARun%20it%20%28marimo%20is%20not%20a%20project%20dependency%3B%20it%20is%20added%20for%20the%20run%20only%29%3A%0A%0A%20%20%20%20uv%20run%20--with%20marimo%20marimo%20run%20notebooks%2Ftaqsim_blocks_app.py%0A%0Aor%20open%20it%20for%20editing%20with%20%60marimo%20edit%60%20instead%20of%20%60marimo%20run%60.%0A%22%22%22%0A%0Aimport%20marimo%0A%0A__generated_with%20%3D%20%220.25.2%22%0Aapp%20%3D%20marimo.App%28width%3D%22medium%22%2C%20app_title%3D%22TaqSim%20block%20by%20block%22%29%0A%0A%0A%40app.cell%0Aasync%20def%20_%28%29%3A%0A%20%20%20%20import%20inspect%0A%20%20%20%20import%20sys%0A%0A%20%20%20%20import%20marimo%20as%20mo%0A%0A%20%20%20%20if%20sys.platform%20%3D%3D%20%22emscripten%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20import%20micropip%0A%20%20%20%20%20%20%20%20from%20pyodide_js%20import%20loadPackage%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Use%20Pyodide%27s%20compiled%20scientific%20packages%2C%20and%20serve%20our%20pure%20Python%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20wheels%20beside%20the%20exported%20page%20%28also%20works%20below%20a%20GitHub%20Pages%20path%29.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20await%20loadPackage%28%5B%22numpy%22%2C%20%22pandas%22%2C%20%22matplotlib%22%2C%20%22networkx%22%5D%29%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20TaqSim%20eagerly%20imports%20this%20helper%3B%20its%20parallel%20optimizer%20is%20not%20used.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20await%20micropip.install%28%5B%22joblib%3D%3D1.5.2%22%2C%20%22ctrl-freak%3D%3D0.1.0%22%5D%2C%20deps%3DFalse%29%0A%20%20%20%20%20%20%20%20await%20micropip.install%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20str%28mo.notebook_location%28%29%20%2F%20%22wheels%22%20%2F%20%22taqsim-0.1.4-py3-none-any.whl%22%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20str%28mo.notebook_location%28%29%20%2F%20%22wheels%22%20%2F%20%22zarafshan_taqsim-0.1.0%2Bwasm.catalogue20261013-py3-none-any.whl%22%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20deps%3DFalse%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%29%0A%0A%20%20%20%20import%20matplotlib%0A%0A%20%20%20%20matplotlib.use%28%22Agg%22%29%0A%20%20%20%20import%20numpy%20as%20np%0A%20%20%20%20import%20pandas%20as%20pd%0A%20%20%20%20from%20taqsim%20import%20Demand%2C%20Edge%2C%20Frequency%2C%20PassThrough%2C%20Reach%2C%20Sink%2C%20Source%2C%20Splitter%2C%20Storage%2C%20TimeSeries%2C%20WaterSystem%0A%20%20%20%20from%20taqsim.node%20import%20%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20DeficitRecorded%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterConsumed%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterGenerated%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterLost%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterOutput%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterPassedThrough%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterReceived%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterReleased%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterSpilled%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterStored%2C%0A%20%20%20%20%29%0A%0A%20%20%20%20from%20zarafshan_taqsim.blocks_demo%20import%20%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20CAPACITY_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20DEAD_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20FARM_NEED_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20INFLOW_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20MONTHS%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20START_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20CanalShare%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Evaporation%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Knobs%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20LagRouting%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20ReleaseTheNeed%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20SeepageLoss%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20balance_table%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_balance%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_block_catalogue%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_demo_network%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_where_the_water_went%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20simulate_demo%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20system_balance%2C%0A%20%20%20%20%29%0A%0A%20%20%20%20river%20%3D%20np.array%28INFLOW_MM3%29%0A%20%20%20%20need%20%3D%20np.array%28FARM_NEED_MM3%29%0A%0A%20%20%20%20def%20card%28obj%29%20-%3E%20object%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22A%20rule%27s%20source%2C%20as%20the%20coursebook%27s%20rule%20card.%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.vstack%28%5Bmo.md%28f%22%60%60%60python%5Cn%7Binspect.getsource%28obj%29%7D%60%60%60%22%29%2C%20mo.accordion%28%7B%22How%20to%20read%20this%20card%22%3A%20mo.md%28%22The%20class%20names%20the%20rule.%20Its%20fields%20hold%20settings%3B%20%60%40dataclass%60%20is%20Python%20notation%20for%20that%20record.%20A%20%60Strategy%60%20exposes%20adjustable%20settings%20through%20%60__params__%60%20and%20allowed%20ranges%20through%20%60__bounds__%60.%20The%20method%20runs%20each%20month.%20In%20a%20split%20rule%2C%20dictionary%20keys%20name%20destination%20blocks%3A%20canal%20and%20turbine.%20LagRouting%20keeps%20a%20queue%3A%20take%20the%20oldest%20volume%2C%20shift%20the%20queue%2C%20then%20add%20this%20month%E2%80%99s%20inflow.%20Source%20and%20Sink%20need%20no%20decision%20rule%3B%20Demand%20and%20PassThrough%20use%20built-in%20behaviour.%22%29%7D%29%5D%29%0A%0A%20%20%20%20def%20wire%28system%2C%20%2Apairs%29%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20for%20a%2C%20b%20in%20pairs%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20system.add_edge%28Edge%28id%3Df%22%7Ba%7D_to_%7Bb%7D%22%2C%20source%3Da%2C%20target%3Db%29%29%0A%20%20%20%20%20%20%20%20system.validate%28%29%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20system%0A%0A%20%20%20%20return%20%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20CAPACITY_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20CanalShare%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20DEAD_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20DeficitRecorded%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Demand%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Evaporation%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20FARM_NEED_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Knobs%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20LagRouting%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20MONTHS%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20PassThrough%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Reach%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20ReleaseTheNeed%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20START_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20SeepageLoss%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Splitter%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Storage%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterConsumed%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterLost%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterOutput%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterPassedThrough%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterReceived%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterReleased%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterSpilled%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterStored%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20balance_table%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20card%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20need%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20np%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_balance%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_block_catalogue%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_demo_network%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20plot_where_the_water_went%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20simulate_demo%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20system_balance%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20wire%2C%0A%20%20%20%20%29%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.md%28r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20TaqSim%20block%20by%20block%0A%0A%20%20%20%20%2ASeven%20kinds%20of%20block%2C%20one%20small%20river%2C%20and%20the%20rule%20card%20each%20block%20carries%2A%0A%0A%20%20%20%20Picture%20a%20row%20of%20people%20passing%20buckets%20of%20water%20along%20a%20line.%20Each%20person%20does%20one%20simple%20thing%20with%20the%0A%20%20%20%20bucket%3A%20one%20fills%20it%20from%20a%20spring%2C%20one%20carries%20it%20down%20a%20corridor%2C%20one%20pours%20part%20of%20it%20into%20a%20second%20line%2C%0A%20%20%20%20one%20keeps%20it%20in%20a%20tub%2C%20one%20drinks%20from%20it%2C%20one%20hands%20it%20through%20a%20narrow%20gate%2C%20and%20the%20last%20one%20tips%20it%20into%0A%20%20%20%20the%20sea.%20Nobody%20in%20the%20line%20decides%20anything.%20Each%20person%20holds%20a%20small%20card%20that%20says%20exactly%20what%20to%20do%0A%20%20%20%20with%20every%20bucket%20that%20arrives.%0A%0A%20%20%20%20That%20is%20a%20TaqSim%20model.%20The%20people%20are%20%2A%2Ablocks%2A%2A%2C%20the%20line%20is%20the%20set%20of%20%2A%2Aedges%2A%2A%2C%20and%20the%20cards%20are%20the%0A%20%20%20%20%2A%2Arules%2A%2A.%20There%20are%20seven%20kinds%20of%20block.%20This%20page%20introduces%20them%20one%20at%20a%20time%2C%20each%20with%20its%20everyday%0A%20%20%20%20picture%2C%20the%20question%20its%20rule%20answers%2C%20the%20smallest%20system%20that%20shows%20what%20it%20does%2C%20and%20%2A%2Aa%20slider%20on%20its%0A%20%20%20%20rule%2A%2A%3A%20move%20it%20and%20everything%20below%20it%20recomputes.%20At%20the%20end%20all%20seven%20work%20together%20in%20one%20small%20river%0A%20%20%20%20system%2C%20and%20we%20check%20that%20every%20drop%20is%20accounted%20for.%0A%20%20%20%20%22%22%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28plot_block_catalogue%29%3A%0A%20%20%20%20plot_block_catalogue%28%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.md%28r%22%22%22%0A%20%20%20%20Three%20things%20are%20true%20of%20every%20block.%20%2A%2AA%20block%20only%20moves%20water%2A%2A%3A%20it%20receives%2C%20keeps%2C%20loses%2C%20hands%20on%2C%20and%0A%20%20%20%20never%20looks%20at%20the%20rest%20of%20the%20network.%20%2A%2AA%20block%27s%20rule%20is%20a%20card%2C%20not%20a%20brain%2A%2A%3A%20a%20few%20lines%20of%20Python%0A%20%20%20%20that%20say%20%2Agiven%20what%20arrived%20this%20month%20and%20what%20I%20hold%2C%20do%20this%2A.%20%2A%2AA%20block%20keeps%20a%20diary%2A%2A%3A%20every%20month%20it%0A%20%20%20%20writes%20down%20what%20it%20received%2C%20stored%2C%20lost%2C%20released%20or%20failed%20to%20deliver%2C%20and%20reading%20a%20result%20means%0A%20%20%20%20reading%20the%20diaries.%0A%0A%20%20%20%20%2A%2AMonthly%20steps%20are%20a%20choice%20for%20this%20example%2C%20not%20a%20limit%20of%20TaqSim.%2A%2A%20A%20time%20step%20is%20the%20interval%0A%20%20%20%20represented%20by%20one%20model%20calculation%3A%20choose%20it%20to%20suit%20your%20question%20and%20data%2C%20from%20hours%20to%20years.%0A%20%20%20%20The%20supplied%20frequency%20settings%20are%20daily%2C%20weekly%2C%20monthly%20and%20yearly%3B%20hourly%20or%20other%20intervals%20need%0A%20%20%20%20a%20custom%20setup%2C%20including%20compatible%20time%20handling%20and%20rules.%20Inflows%2C%20demands%2C%20release%20limits%20and%0A%20%20%20%20losses%20must%20all%20match%20the%20chosen%20interval%E2%80%94you%20cannot%20simply%20relabel%20monthly%20values%20as%20hourly%20ones.%0A%0A%20%20%20%20%2A%2AIn%20this%20course%20example%2A%2A%2C%20time%20moves%20in%20months%2C%20the%20year%20starts%20in%20October%20like%20the%20hydrological%0A%20%20%20%20year%20of%20the%20Zarafshan%2C%20and%20volumes%20are%20in%20million%20cubic%20metres%20%28Mm%C2%B3%29.%20The%20river%20is%20the%20Zarafshan%20at%0A%20%20%20%20Ravatkhoja%2C%20where%20it%20enters%20the%20irrigated%20oasis.%20For%20each%20calendar%20month%20we%20use%20the%20median%20flow%20of%202010%E2%80%932023%3A%20twelve%20values%20describing%20a%20typical%20year%2C%20starting%20in%20October.%0A%0A%20%20%20%20%23%23%20Source%20and%20Sink%3A%20the%20spring%20and%20the%20sea%0A%0A%20%20%20%20The%20two%20ends%20of%20every%20line.%20A%20%2A%2ASource%2A%2A%20puts%20water%20into%20the%20network%20each%20month%2C%20from%20a%20list%20of%20numbers%20you%0A%20%20%20%20give%20it.%20A%20%2A%2ASink%2A%2A%20takes%20water%20out%20and%20records%20it.%20Neither%20has%20a%20rule%20to%20write.%20The%20smallest%20system%20is%20one%0A%20%20%20%20Source%2C%20one%20Sink%20and%20one%20edge%3B%20the%20figure%20shows%20what%20the%20sea%20received%2C%20which%20is%20exactly%20what%20the%20river%20gave.%0A%20%20%20%20%22%22%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28%0A%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20WaterReceived%2C%0A%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20wire%2C%0A%29%3A%0A%20%20%20%20_s%20%3D%20WaterSystem%28frequency%3DFrequency.MONTHLY%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Source%28id%3D%22river%22%2C%20inflow%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28river%29%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22sea%22%29%29%0A%20%20%20%20wire%28_s%2C%20%28%22river%22%2C%20%22sea%22%29%29.simulate%2812%29%0A%20%20%20%20plot_months%28%7B%22the%20river%2C%20as%20the%20sea%20received%20it%22%3A%20monthly%28_s.nodes%5B%22sea%22%5D%2C%20WaterReceived%2C%2012%29%7D%2C%20%22A%20Source%3A%20one%20number%20per%20month%2C%20from%20a%20list%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28LagRouting%2C%20SeepageLoss%2C%20card%2C%20mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Reach%3A%20a%20corridor%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20A%20%2A%2AReach%2A%2A%20is%20a%20stretch%20of%20river%20or%20canal.%20Water%20that%20enters%20it%20comes%20out%20later%2C%20and%20some%20of%20it%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20leaks%20on%20the%20way.%20It%20carries%20two%20cards%3A%20a%20%2Arouting%20model%2A%20that%20says%20how%20long%20water%20takes%2C%20and%20a%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%2Aloss%20rule%2A%20that%20says%20how%20much%20leaks.%20A%20%60Strategy%60%20is%20a%20rule%20whose%20parameters%20the%20optimizer%20may%20tune.%20Neither%20of%20these%20is%20a%20%60Strategy%60%3A%20physics%20is%20not%20something%20the%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20optimizer%20should%20tune.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.vstack%28%5Bcard%28LagRouting%29%2C%20card%28SeepageLoss%29%5D%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20lag%20%3D%20mo.ui.slider%280%2C%203%2C%20value%3D1%2C%20step%3D1%2C%20label%3D%22Months%20the%20corridor%20holds%20water%22%29%0A%20%20%20%20seep%20%3D%20mo.ui.slider%280%2C%2030%2C%20value%3D10%2C%20step%3D5%2C%20label%3D%22Share%20that%20leaks%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20mo.hstack%28%5Blag%2C%20seep%5D%2C%20justify%3D%22start%22%2C%20gap%3D3%29%0A%20%20%20%20return%20lag%2C%20seep%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28%0A%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20LagRouting%2C%0A%20%20%20%20Reach%2C%0A%20%20%20%20SeepageLoss%2C%0A%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20WaterLost%2C%0A%20%20%20%20WaterOutput%2C%0A%20%20%20%20WaterReceived%2C%0A%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20lag%2C%0A%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20seep%2C%0A%20%20%20%20wire%2C%0A%29%3A%0A%20%20%20%20_s%20%3D%20WaterSystem%28frequency%3DFrequency.MONTHLY%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Source%28id%3D%22river%22%2C%20inflow%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28river%29%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Reach%28id%3D%22canyon%22%2C%20routing_model%3DLagRouting%28months%3Dlag.value%29%2C%20loss_rule%3DSeepageLoss%28share%3Dseep.value%20%2F%20100%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22sea%22%29%29%0A%20%20%20%20wire%28_s%2C%20%28%22river%22%2C%20%22canyon%22%29%2C%20%28%22canyon%22%2C%20%22sea%22%29%29.simulate%2812%29%0A%20%20%20%20_c%20%3D%20_s.nodes%5B%22canyon%22%5D%0A%20%20%20%20plot_months%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7B%22entered%20the%20canyon%22%3A%20monthly%28_c%2C%20WaterReceived%2C%2012%29%2C%20%22came%20out%22%3A%20monthly%28_c%2C%20WaterOutput%2C%2012%29%2C%20%22leaked%20away%22%3A%20monthly%28_c%2C%20WaterLost%2C%2012%29%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20f%22A%20Reach%3A%20%7Blag.value%7D%20month%28s%29%20of%20delay%2C%20%7Bseep.value%7D%20%25%20loss%22%2C%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28CanalShare%2C%20card%2C%20mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Splitter%3A%20a%20fork%20with%20a%20traffic%20officer%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20A%20%2A%2ASplitter%2A%2A%20sends%20water%20to%20two%20or%20more%20places.%20Its%20card%2C%20the%20%2Asplit%20rule%2A%2C%20says%20how%20much%20goes%20to%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20each%20target%2C%20by%20the%20target%27s%20name.%20This%20card%20%2Ais%2A%20a%20%60Strategy%60%3A%20%60__params__%60%20names%20the%20knob%20the%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20optimizer%20may%20turn%2C%20and%20%60__bounds__%60%20says%20between%20which%20values.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20card%28CanalShare%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20share%20%3D%20mo.ui.slider%280%2C%20100%2C%20value%3D30%2C%20step%3D5%2C%20label%3D%22Share%20into%20the%20canal%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20share%0A%20%20%20%20return%20%28share%2C%29%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28%0A%20%20%20%20CanalShare%2C%0A%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20Splitter%2C%0A%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20WaterReceived%2C%0A%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20share%2C%0A%20%20%20%20wire%2C%0A%29%3A%0A%20%20%20%20_s%20%3D%20WaterSystem%28frequency%3DFrequency.MONTHLY%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Source%28id%3D%22river%22%2C%20inflow%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28river%29%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Splitter%28id%3D%22headworks%22%2C%20split_policy%3DCanalShare%28share%3Dshare.value%20%2F%20100%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22canal%22%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22turbine%22%29%29%0A%20%20%20%20wire%28_s%2C%20%28%22river%22%2C%20%22headworks%22%29%2C%20%28%22headworks%22%2C%20%22canal%22%29%2C%20%28%22headworks%22%2C%20%22turbine%22%29%29.simulate%2812%29%0A%20%20%20%20plot_months%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7B%22into%20the%20canal%22%3A%20monthly%28_s.nodes%5B%22canal%22%5D%2C%20WaterReceived%2C%2012%29%2C%20%22down%20the%20river%22%3A%20monthly%28_s.nodes%5B%22turbine%22%5D%2C%20WaterReceived%2C%2012%29%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20f%22A%20Splitter%3A%20%7Bshare.value%7D%20%25%20this%20way%2C%20the%20rest%20that%20way%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20kind%3D%22bar%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20stacked%3DTrue%2C%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28Evaporation%2C%20ReleaseTheNeed%2C%20card%2C%20mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%20Storage%3A%20a%20bathtub%20with%20a%20valve%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20A%20%2A%2AStorage%2A%2A%20block%20is%20a%20reservoir.%20Water%20pours%20in%2C%20the%20tub%20fills%2C%20when%20it%20is%20full%20the%20rest%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20overflows%2C%20some%20goes%20up%20as%20vapour%2C%20and%20the%20valve%20at%20the%20bottom%20lets%20out%20what%20you%20tell%20it%20to.%20Below%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20the%20valve%20there%20is%20water%20the%20valve%20cannot%20reach%20%28the%20%2Adead%20storage%2A%29.%20Every%20month%20the%20tub%20does%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20things%20in%20a%20fixed%20order%3A%20%2A%2Areceive%2C%20store%20%28overflow%20if%20full%29%2C%20lose%2C%20release.%2A%2A%20The%20tub%20is%20fed%20with%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%2020%25%20of%20the%20river.%20Both%20figures%20below%20show%20the%20second%20year%20of%20a%20two-year%20run%2C%20reducing%20the%20influence%20of%20the%20initial%20storage.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%2A%2AHow%20much%20evaporates%20in%20a%20real%20reservoir%3F%2A%2A%20A%20historical%20Central%20Asian%20modelling%20study%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20used%20%2A%2A2%20metres%20per%20year%20for%20Kattakurgan%2A%2A%3A%20over%20its%20listed%20maximum%20surface%20area%20of%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%2A%2A84.5%20km%C2%B2%2A%2A%2C%20that%20would%20mean%20%2A%2A169%20million%20m%C2%B3%2Fyear%2A%2A%20if%20the%20reservoir%20stayed%20that%20full%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20all%20year%E2%80%94an%20illustrative%20calculation%2C%20not%20a%20measured%20annual%20loss%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%28%5BRaskin%20et%20al.%2C%201992%2C%20Table%206%5D%28https%3A%2F%2Fwww.cawater-info.net%2Fbk%2Fwater_land_resources_use%2Fenglish%2Fenglish_ver%2Fpdf%2Fraskin-et-al.pdf%23page%3D9%29%29.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Use%20this%20as%20a%20lowland%20benchmark%2C%20not%20a%20universal%20setting%3A%20real%20evaporation%20varies%20by%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20season%20and%20equals%20%2A%2Aevaporation%20depth%20%C3%97%20water%20surface%20area%2A%2A%2C%20whereas%20this%20teaching%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20slider%20removes%20a%20simplified%20percentage%20of%20stored%20water%20each%20month%20%283%25%20by%20default%29.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.vstack%28%5Bcard%28ReleaseTheNeed%29%2C%20card%28Evaporation%29%5D%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20cap%20%3D%20mo.ui.slider%2810%2C%20150%2C%20value%3D60%2C%20step%3D10%2C%20label%3D%22Valve%20maximum%2C%20Mm%C2%B3%20per%20month%22%29%0A%20%20%20%20evap%20%3D%20mo.ui.slider%280%2C%206%2C%20value%3D3%2C%20step%3D1%2C%20label%3D%22Evaporation%2C%20%25%20of%20the%20content%20per%20month%22%29%0A%20%20%20%20mo.hstack%28%5Bcap%2C%20evap%5D%2C%20justify%3D%22start%22%2C%20gap%3D3%29%0A%20%20%20%20return%20cap%2C%20evap%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28%0A%20%20%20%20CAPACITY_MM3%2C%0A%20%20%20%20DEAD_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20Evaporation%2C%0A%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20ReleaseTheNeed%2C%0A%20%20%20%20START_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20Storage%2C%0A%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20WaterLost%2C%0A%20%20%20%20WaterReleased%2C%0A%20%20%20%20WaterSpilled%2C%0A%20%20%20%20WaterStored%2C%0A%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20cap%2C%0A%20%20%20%20evap%2C%0A%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20need%2C%0A%20%20%20%20np%2C%0A%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20wire%2C%0A%29%3A%0A%20%20%20%20_s%20%3D%20WaterSystem%28frequency%3DFrequency.MONTHLY%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Source%28id%3D%22canal%22%2C%20inflow%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28river%20%2A%200.2%29%20%2A%202%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Storage%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20id%3D%22reservoir%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20capacity%3DCAPACITY_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20dead_storage%3DDEAD_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20initial_storage%3DSTART_STORAGE_MM3%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20release_policy%3DReleaseTheNeed%28cap%3Dfloat%28cap.value%29%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20loss_rule%3DEvaporation%28share%3Devap.value%20%2F%20100%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22total_outflow%22%29%29%0A%20%20%20%20wire%28_s%2C%20%28%22canal%22%2C%20%22reservoir%22%29%2C%20%28%22reservoir%22%2C%20%22total_outflow%22%29%29.simulate%2824%29%0A%20%20%20%20_t%20%3D%20_s.nodes%5B%22reservoir%22%5D%0A%20%20%20%20_stored%2C%20_over%2C%20_evap%2C%20_rel%20%3D%20%28monthly%28_t%2C%20e%2C%2024%29%20for%20e%20in%20%28WaterStored%2C%20WaterSpilled%2C%20WaterLost%2C%20WaterReleased%29%29%0A%20%20%20%20_level%20%3D%20%28START_STORAGE_MM3%20%2B%20np.cumsum%28_stored%20-%20_evap%20-%20_rel%29%29%5B12%3A%5D%0A%20%20%20%20_f1%20%3D%20plot_months%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7B%22went%20into%20the%20tub%22%3A%20_stored%5B12%3A%5D%2C%20%22overflowed%22%3A%20_over%5B12%3A%5D%2C%20%22evaporated%22%3A%20_evap%5B12%3A%5D%2C%20%22released%20by%20the%20valve%22%3A%20_rel%5B12%3A%5D%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20f%22A%20Storage%3A%20valve%20at%20most%20%7Bcap.value%7D%2C%20vapour%20%7Bevap.value%7D%20%25%20a%20month%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20kind%3D%22bar%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20reference%3D%28%22the%20farm%27s%20need%22%2C%20need%29%2C%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20_f2%20%3D%20plot_months%28%7B%22water%20in%20the%20tub%22%3A%20_level%7D%2C%20%22How%20full%20the%20tub%20is%20%28second%20year%29%22%2C%20unit%3D%22Mm%C2%B3%22%29%0A%20%20%20%20_ax%20%3D%20_f2.axes%5B0%5D%0A%20%20%20%20_ax.axhline%28CAPACITY_MM3%2C%20color%3D%22%236b6a66%22%2C%20lw%3D1%2C%20ls%3D%22--%22%29%0A%20%20%20%20_ax.axhline%28DEAD_STORAGE_MM3%2C%20color%3D%22%236b6a66%22%2C%20lw%3D1%2C%20ls%3D%22%3A%22%29%0A%20%20%20%20_ax.set_ylim%280%2C%20720%29%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%5B_f1%2C%20_f2%2C%20mo.md%28f%22The%20tub%20ends%20the%20second%20year%20holding%20%2A%2A%7B_level%5B-1%5D%3A%2C.0f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A%3B%20it%20overflowed%20%2A%2A%7B_over%5B12%3A%5D.sum%28%29%3A%2C.0f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A%20in%20the%20year%2C%20this%20is%20separate%20from%20the%20valve%20release.%20In%20the%20complete%20network%20below%2C%20overflow%20returns%20to%20the%20river%2C%20not%20the%20farm.%22%29%5D%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.md%28r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Demand%3A%20a%20customer%0A%0A%20%20%20%20The%20%2A%2Arequirement%2A%2A%20is%20the%20net%20water%20needed%20at%20the%20point%20of%20use%20each%20month%2C%20in%20Mm%C2%B3%2C%20after%20application%20losses.%20In%20the%20code%20it%20is%20%60need%60%20%28%60FARM_NEED_MM3%60%29%2C%20twelve%20values%20starting%20in%20October.%20The%20Demand%20receives%20water%20allocated%20upstream%3B%20it%20cannot%20request%20an%20extra%20diversion.%20With%20efficiency%20e%2C%20meeting%20net%20requirement%20d%20needs%20d%2Fe%20at%20the%20farm%20inlet.%20Surplus%20water%20passes%20downstream.%0A%0A%20%20%20%20The%20Demand%20has%20two%20settings%3A%20application%20efficiency%20and%20consumed%20share.%20Conveyance%20losses%20happen%20before%20it%2C%20in%20the%20canal%20Reach%3B%20do%20not%20count%20them%20again%20at%20the%20farm.%0A%0A%20%20%20%20For%20this%20irrigation%20example%2C%20a%20%2A%2ADemand%2A%2A%20is%20the%20farm.%20Distinguish%20the%20water%20arriving%20at%20the%20farm%20from%20what%20happens%20within%20it%3A%0A%0A%20%20%20%20-%20%2A%2AConveyance%20efficiency%2A%2A%20describes%20losses%20before%20water%20reaches%20the%20farm%2C%20along%20the%20network%0A%20%20%20%20%20%20connections%E2%80%94represented%20here%20by%20the%20canal%20%2A%2AReach%2A%2A%20and%20its%20seepage%20rule.%0A%20%20%20%20-%20%2A%2AField%20application%20efficiency%2A%2A%20%28first%20slider%29%20is%20the%20fraction%20of%20water%20withdrawn%20at%20the%20farm%0A%20%20%20%20%20%20that%20is%20effectively%20delivered%20at%20the%20point%20of%20use.%20This%20is%20the%20Demand%20node%27s%20%60efficiency%60.%0A%20%20%20%20-%20%2A%2AConsumed%20share%20of%20delivered%20water%2A%2A%20%28second%20slider%29%20is%20the%20fraction%20of%20that%20effective%20delivery%0A%20%20%20%20%20%20that%20is%20used%20up%2C%20for%20example%20by%20evapotranspiration.%20The%20rest%20returns%20downstream.%20This%20is%0A%20%20%20%20%20%20%60consumption_fraction%60%2C%20not%20a%20second%20application-efficiency%20factor.%0A%0A%20%20%20%20%2A%2ARead%20the%20sliders%20in%20that%20order%3A%20apply%20water%2C%20then%20divide%20delivery%20into%20consumption%20and%20return.%2A%2A%0A%20%20%20%20For%20100%20m%C2%B3%20withdrawn%2C%2085%25%20application%20efficiency%20gives%2085%20m%C2%B3%20of%20effective%20delivery%20and%2015%20m%C2%B3%0A%20%20%20%20of%20application%20loss%3B%20consuming%2070%25%20of%20the%2085%20m%C2%B3%20gives%20%2A%2A59.5%20m%C2%B3%20consumed%20%2B%2025.5%20m%C2%B3%20returned%2A%2A.%0A%20%20%20%20These%20add%20up%3A%20%2A%2A100%20%3D%2015%20%2B%2059.5%20%2B%2025.5%20m%C2%B3%2A%2A.%0A%0A%20%20%20%20The%20requirement%20is%20compared%20with%20%2A%2Aeffective%20delivery%2A%2A%2C%20not%20with%20the%20consumed%20share%20alone.%0A%20%20%20%20A%20shortfall%20creates%20a%20%60DeficitRecorded%60%20entry.%20Water%20arriving%20beyond%20what%20the%20farm%20needs%20also%0A%20%20%20%20passes%20downstream.%20Here%20the%20farm%20receives%20a%20fifth%20of%20the%20river%2C%20with%20no%20reservoir.%0A%0A%20%20%20%20%2A%2AWhere%20does%20application%20loss%20go%3F%2A%2A%20The%2015%20m%C2%B3%20in%20the%20example%20leaves%20this%20model%2C%20recorded%20as%20%60WaterLost%60%20in%20the%20farm%E2%80%99s%20diary.%20Unlike%20the%2025.5%20m%C2%B3%20returned%2C%20it%20is%20not%20routed%20downstream.%20Real%20losses%20may%20partly%20reach%20groundwater%20or%20return%20to%20the%20river%3B%20representing%20recovery%20requires%20an%20explicit%20connection%20or%20rule.%0A%20%20%20%20%22%22%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20consumption%20%3D%20mo.ui.slider%280%2C%20100%2C%20value%3D70%2C%20step%3D10%2C%20label%3D%22Consumed%20share%20of%20delivered%20water%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20efficiency%20%3D%20mo.ui.slider%2850%2C%20100%2C%20value%3D85%2C%20step%3D5%2C%20label%3D%22Field%20application%20efficiency%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20mo.hstack%28%5Befficiency%2C%20consumption%5D%2C%20justify%3D%22start%22%2C%20gap%3D3%29%0A%20%20%20%20return%20consumption%2C%20efficiency%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28%0A%20%20%20%20DeficitRecorded%2C%0A%20%20%20%20Demand%2C%0A%20%20%20%20FARM_NEED_MM3%2C%0A%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20WaterConsumed%2C%0A%20%20%20%20WaterLost%2C%0A%20%20%20%20WaterOutput%2C%0A%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20consumption%2C%0A%20%20%20%20efficiency%2C%0A%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20need%2C%0A%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20wire%2C%0A%29%3A%0A%20%20%20%20_s%20%3D%20WaterSystem%28frequency%3DFrequency.MONTHLY%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Source%28id%3D%22canal%22%2C%20inflow%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28river%20%2A%200.2%29%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Demand%28id%3D%22farm%22%2C%20requirement%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28FARM_NEED_MM3%29%29%2C%20consumption_fraction%3Dconsumption.value%20%2F%20100%2C%20efficiency%3Defficiency.value%20%2F%20100%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22drain%22%29%29%0A%20%20%20%20wire%28_s%2C%20%28%22canal%22%2C%20%22farm%22%29%2C%20%28%22farm%22%2C%20%22drain%22%29%29.simulate%2812%29%0A%20%20%20%20_f%20%3D%20_s.nodes%5B%22farm%22%5D%0A%20%20%20%20_short%20%3D%20monthly%28_f%2C%20DeficitRecorded%2C%2012%2C%20field%3D%22deficit%22%29%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20plot_months%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22consumed%20after%20application%22%3A%20monthly%28_f%2C%20WaterConsumed%2C%2012%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22field%20application%20loss%22%3A%20monthly%28_f%2C%20WaterLost%2C%2012%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22return%20flow%20%2B%20unused%20surplus%22%3A%20monthly%28_f%2C%20WaterOutput%2C%2012%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22short%22%3A%20_short%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20f%22Farm%3A%20%7Befficiency.value%7D%25%20application%20efficiency%3B%20%7Bconsumption.value%7D%25%20of%20delivery%20consumed%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20kind%3D%22bar%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20stacked%3DTrue%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20reference%3D%28%22the%20farm%27s%20need%22%2C%20need%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28f%22%2A%2AFor%20every%20100%20m%C2%B3%20withdrawn%20at%20the%20farm%3A%2A%2A%20%7B100-efficiency.value%3A.0f%7D%20m%C2%B3%20application%20loss%20%2B%20%7Befficiency.value%2Aconsumption.value%2F100%3A.1f%7D%20m%C2%B3%20consumed%20%2B%20%7Befficiency.value%2A%28100-consumption.value%29%2F100%3A.1f%7D%20m%C2%B3%20returned.%20%2A%2AUnmet%20effective-delivery%20requirement%20over%20the%20year%3A%20%7B_short.sum%28%29%3A%2C.1f%7D%20Mm%C2%B3.%2A%2A%20Changing%20the%20consumed%20share%20changes%20return%20flow%2C%20not%20this%20delivery%20shortfall.%22%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.md%28r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20PassThrough%3A%20a%20turbine%20with%20limited%20capacity%0A%0A%20%20%20%20Here%20the%20gate%20represents%20a%20hydropower%20turbine.%20Capacity%20is%20the%20maximum%20monthly%20volume%20it%20can%20take.%20This%20teaching%20model%20stops%20following%20the%20bypass%20spill%3B%20a%20physical%20bypass%20would%20need%20an%20explicit%20downstream%20route.%0A%0A%20%20%20%20A%20%2A%2APassThrough%2A%2A%20is%20the%20simplest%20block%20with%20a%20number%3A%20a%20gate.%20Water%20up%20to%20its%20%2Acapacity%2A%20goes%20through%3B%20the%0A%20%20%20%20rest%20is%20recorded%20as%20spilled%2C%20and%20%2A%2Awater%20above%20a%20gate%27s%20capacity%20leaves%20the%20books%2A%2A%3A%20TaqSim%20records%20it%20and%0A%20%20%20%20does%20not%20follow%20it%20further.%20That%20is%20a%20different%20kind%20of%20spill%20from%20the%20bathtub%27s%20overflow%2C%20which%20travels%20on.%0A%20%20%20%20%22%22%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20gate%20%3D%20mo.ui.slider%28100%2C%201000%2C%20value%3D600%2C%20step%3D50%2C%20label%3D%22What%20the%20turbine%20can%20take%2C%20Mm%C2%B3%20per%20month%22%29%0A%20%20%20%20gate%0A%20%20%20%20return%20%28gate%2C%29%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28%0A%20%20%20%20Frequency%2C%0A%20%20%20%20PassThrough%2C%0A%20%20%20%20Sink%2C%0A%20%20%20%20Source%2C%0A%20%20%20%20TimeSeries%2C%0A%20%20%20%20WaterPassedThrough%2C%0A%20%20%20%20WaterSpilled%2C%0A%20%20%20%20WaterSystem%2C%0A%20%20%20%20gate%2C%0A%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20monthly%2C%0A%20%20%20%20plot_months%2C%0A%20%20%20%20river%2C%0A%20%20%20%20wire%2C%0A%29%3A%0A%20%20%20%20_s%20%3D%20WaterSystem%28frequency%3DFrequency.MONTHLY%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Source%28id%3D%22river%22%2C%20inflow%3DTimeSeries%28values%3Dlist%28river%29%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28PassThrough%28id%3D%22turbine%22%2C%20capacity%3Dfloat%28gate.value%29%29%29%0A%20%20%20%20_s.add_node%28Sink%28id%3D%22sea%22%29%29%0A%20%20%20%20wire%28_s%2C%20%28%22river%22%2C%20%22turbine%22%29%2C%20%28%22turbine%22%2C%20%22sea%22%29%29.simulate%2812%29%0A%20%20%20%20_t%20%3D%20_s.nodes%5B%22turbine%22%5D%0A%20%20%20%20_past%20%3D%20monthly%28_t%2C%20WaterSpilled%2C%2012%29%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20plot_months%28%7B%22through%20the%20gate%22%3A%20monthly%28_t%2C%20WaterPassedThrough%2C%2012%29%2C%20%22spilled%20past%20it%22%3A%20_past%7D%2C%20f%22A%20PassThrough%3A%20a%20gate%20of%20%7Bgate.value%7D%20Mm%C2%B3%20a%20month%22%2C%20kind%3D%22bar%22%2C%20stacked%3DTrue%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28f%22%2A%2A%7B_past.sum%28%29%3A%2C.0f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A%20of%20the%20river%27s%20%7Briver.sum%28%29%3A%2C.0f%7D%20spilled%20past%20the%20gate%20and%20left%20the%20model.%22%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.md%28r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20The%20full%20example%3A%20seven%20block%20types%2C%20ten%20blocks%0A%0A%20%20%20%20The%20river%20enters%20a%20canyon%2C%20reaches%20a%20headworks%20that%20sends%20a%20share%20into%20a%20canal%20and%20the%20rest%20to%20a%20turbine%20on%0A%20%20%20%20the%20river%2C%20the%20canal%20feeds%20the%20reservoir%2C%20the%20reservoir%20releases%20water%20to%20the%20farm%2C%20and%20a%20separate%20outlet%20routes%20overflow%20back%20to%20the%20downstream%20river.%0A%20%20%20%20The%20outlet%20Splitter%20reads%20the%20reservoir%E2%80%99s%20actual%20release%20and%20overflow%20records%3B%20it%20does%20not%20choose%20a%20percentage.%0A%20%20%20%20%2A%2AThe%20valve%20limit%20applies%20only%20to%20controlled%20release%20to%20the%20farm.%20Overflow%20bypasses%20the%20farm%20and%20turbine.%2A%2A%0A%20%20%20%20The%20canyon%20delays%20water%20by%20one%20month%20with%20zero%20seepage%2C%20a%20simplifying%20assumption%20for%20this%20example.%20The%20valve%20is%20the%20reservoir%20outlet%3A%20its%20controlled%20release%20is%20limited%20by%20farm%20demand%2C%20the%20slider%20and%20available%20water%20above%20dead%20storage.%0A%0A%20%20%20%20Ten%20blocks%20of%20seven%20kinds%2C%20ten%20edges%2C%20five%20cards%20with%20a%20number%20in%20them%3A%20the%20five%20knobs%20below.%20The%20system%0A%20%20%20%20runs%20three%20years%20and%20shows%20the%20last%20one%3B%20pick%20a%20month%20to%20see%20the%20water%20on%20every%20edge.%0A%20%20%20%20%22%22%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20k_share%20%3D%20mo.ui.slider%285%2C%2050%2C%20value%3D20%2C%20step%3D5%2C%20label%3D%22Headworks%20rule%3A%20share%20into%20the%20canal%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20k_seep%20%3D%20mo.ui.slider%280%2C%2020%2C%20value%3D10%2C%20step%3D5%2C%20label%3D%22Canal%20rule%3A%20seepage%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20k_cap%20%3D%20mo.ui.slider%2820%2C%20120%2C%20value%3D60%2C%20step%3D20%2C%20label%3D%22Reservoir%3A%20controlled%20release%20limit%20to%20farm%2C%20Mm%C2%B3%20per%20month%22%29%0A%20%20%20%20k_gate%20%3D%20mo.ui.slider%28300%2C%201000%2C%20value%3D600%2C%20step%3D100%2C%20label%3D%22Turbine%3A%20gate%20capacity%2C%20Mm%C2%B3%20per%20month%22%29%0A%20%20%20%20k_use%20%3D%20mo.ui.slider%2840%2C%20100%2C%20value%3D70%2C%20step%3D10%2C%20label%3D%22Farm%3A%20consumed%20share%20of%20delivered%20water%2C%20%25%22%29%0A%20%20%20%20month%20%3D%20mo.ui.dropdown%28%7Bname%3A%20i%20for%20i%2C%20name%20in%20enumerate%28%5B%22Oct%22%2C%20%22Nov%22%2C%20%22Dec%22%2C%20%22Jan%22%2C%20%22Feb%22%2C%20%22Mar%22%2C%20%22Apr%22%2C%20%22May%22%2C%20%22Jun%22%2C%20%22Jul%22%2C%20%22Aug%22%2C%20%22Sep%22%5D%29%7D%2C%20value%3D%22Jul%22%2C%20label%3D%22Show%20month%20%28display%20only%29%22%29%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%5Bmo.hstack%28%5Bk_share%2C%20k_seep%2C%20k_cap%5D%2C%20justify%3D%22start%22%2C%20gap%3D2%29%2C%20mo.hstack%28%5Bk_gate%2C%20k_use%5D%2C%20justify%3D%22start%22%2C%20gap%3D2%29%2C%20mo.md%28%22Choose%20a%20month%20to%20inspect%20the%20results%3B%20this%20does%20not%20change%20the%20model.%22%29%2C%20month%5D%29%0A%20%20%20%20return%20k_cap%2C%20k_gate%2C%20k_seep%2C%20k_share%2C%20k_use%2C%20month%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28Knobs%2C%20k_cap%2C%20k_gate%2C%20k_seep%2C%20k_share%2C%20k_use%2C%20simulate_demo%29%3A%0A%20%20%20%20knobs%20%3D%20Knobs%28canal_share%3Dk_share.value%20%2F%20100%2C%20canal_seepage%3Dk_seep.value%20%2F%20100%2C%20release_cap%3Dfloat%28k_cap.value%29%2C%20turbine_capacity%3Dfloat%28k_gate.value%29%2C%20consumption%3Dk_use.value%20%2F%20100%29%0A%20%20%20%20run%20%3D%20simulate_demo%28knobs%29%0A%20%20%20%20return%20%28run%2C%29%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28MONTHS%2C%20mo%2C%20month%2C%20plot_demo_network%2C%20run%29%3A%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%5Bplot_demo_network%28run%2C%20month%3Dmonth.value%29%2C%20mo.md%28f%22%2A%2A%7BMONTHS%5Bmonth.value%5D%7D%2A%2A%3A%20controlled%20release%20to%20the%20farm%20%2A%2A%7Brun.series%5B%27reservoir%27%5D%5B%27released%27%5D%5Bmonth.value%5D%3A%2C.1f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A%20%28valve%20limit%20%2A%2A%7Brun.knobs.release_cap%3A%2C.0f%7D%2A%2A%29%3B%20overflow%20to%20the%20river%20%2A%2A%7Brun.series%5B%27reservoir%27%5D%5B%27spilled%27%5D%5Bmonth.value%5D%3A%2C.1f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A.%20The%20farm%20is%20short%20by%20%2A%2A%7Brun.series%5B%27farm%27%5D%5B%27deficit%27%5D%5Bmonth.value%5D%3A%2C.1f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A%3B%20the%20reservoir%20holds%20%2A%2A%7Brun.storage_level%5Bmonth.value%5D%3A%2C.0f%7D%2A%2A%20of%20667%3B%20%2A%2A%7Brun.series%5B%27turbine%27%5D%5B%27spilled%27%5D%5Bmonth.value%5D%3A%2C.0f%7D%20Mm%C2%B3%2A%2A%20spill%20past%20the%20turbine.%22%29%5D%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28plot_where_the_water_went%2C%20run%29%3A%0A%20%20%20%20plot_where_the_water_went%28run%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28balance_table%2C%20mo%2C%20plot_balance%2C%20run%2C%20system_balance%29%3A%0A%20%20%20%20_b%20%3D%20system_balance%28run%29%0A%20%20%20%20mo.vstack%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%23%23%23%20Every%20drop%20accounted%20for%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Every%20block%20keeps%20its%20diary%2C%20so%20for%20every%20block%20we%20can%20check%3A%20what%20came%20in%20equals%20what%20went%20out%2C%20plus%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20what%20was%20used%20up%2C%20lost%2C%20left%20the%20model%20at%20a%20gate%2C%20or%20stayed%20in%20store.%20%60closes%60%20must%20be%20zero%20on%20every%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20row%3B%20the%20reservoir%27s%20%60out%60%20includes%20both%20controlled%20release%20and%20overflow.%20The%20outlet%20Splitter%20sends%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20release%20to%20the%20farm%20and%20overflow%20to%20the%20river%3B%20the%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20turbine%27s%20%60left%60%20is%20water%20that%20TaqSim%20stopped%20following.%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.ui.table%28balance_table%28run%29.round%281%29%2C%20selection%3DNone%2C%20pagination%3DFalse%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20plot_balance%28run%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20mo.md%28f%22River%20%7B_b%5B%27river%27%5D%3A%2C.0f%7D%20%3D%20sinks%20%7B_b%5B%27to_sinks%27%5D%3A%2C.0f%7D%20%2B%20used%20%7B_b%5B%27consumed%27%5D%3A%2C.0f%7D%20%2B%20lost%20%7B_b%5B%27lost%27%5D%3A%2C.0f%7D%20%2B%20left%20at%20the%20gate%20%7B_b%5B%27left%27%5D%3A%2C.0f%7D%20%2B%20stored%20%7B%280.0%20if%20abs%28_b%5B%27stored%27%5D%29%20%3C%200.5%20else%20_b%5B%27stored%27%5D%29%3A%2C.0f%7D%22%29%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%0A%20%20%20%20%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_%28mo%29%3A%0A%20%20%20%20mo.md%28r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20What%20to%20notice%0A%0A%20%20%20%201.%20%2A%2AThe%20canyon%20delays%20the%20river%20by%20a%20month.%2A%2A%20The%20July%20peak%20reaches%20the%20headworks%20in%20August.%0A%20%20%20%202.%20%2A%2ATwo%20spills%2C%20two%20meanings.%2A%2A%20A%20full%20reservoir%27s%20overflow%20returns%20to%20the%20downstream%20river%20through%20its%20own%20outlet.%20A%20gate%27s%20spill%20leaves%20the%0A%20%20%20%20%20%20%20books.%20The%20diary%20entry%20has%20the%20same%20name%2C%20%60WaterSpilled%60%3B%20the%20block%20it%20sits%20in%20tells%20you%20which%20it%20is.%0A%20%20%20%203.%20%2A%2AA%20shortfall%20can%20be%20a%20rule%27s%20doing.%2A%2A%20Set%20the%20valve%20to%2020%20and%20look%20at%20May%20and%20June%3A%20the%20farm%20is%20short%0A%20%20%20%20%20%20%20while%20the%20reservoir%20holds%20over%20600%20Mm%C2%B3.%20Before%20blaming%20the%20river%2C%20read%20the%20rule.%0A%20%20%20%204.%20%2A%2AEfficiency%20sits%20between%20the%20gate%20and%20the%20need.%2A%2A%20Even%20with%20a%20wide%20valve%20the%20farm%20is%20a%20little%20short%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20because%20the%20valve%20was%20told%20the%20need%20at%20the%20gate%20and%2015%20%25%20is%20lost%20after%20it.%0A%0A%20%20%20%20%2AThe%20same%20material%20as%20a%20notebook%20to%20run%20in%20Colab%2C%20and%20as%20a%20game%20page%2C%20is%20on%20the%20course%20site.%20This%20page%20is%20a%0A%20%20%20%20marimo%20app%3A%20every%20slider%20recomputes%20the%20cells%20below%20it%2C%20in%20TaqSim%2C%20as%20you%20move%20it.%2A%0A%20%20%20%20%22%22%22%29%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20app.run%28%29%0A