Zusammenfassungen der Präsentationen zur Statuskonferenz (05.12.2002)
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Großräumige Wasserbewirtschaftungsmodelle für gebietsbezogene Analysen
- ArcGRM© als Integrationsinstrument -
Stefan Kaden
WASY Gesellschaft für wasserwirtschaftliche Planung und Systemforschung mbH
Waltersdorfer Straße 105, 12526 Berlin
Der Vortrag stellt Aufgaben und Methoden großräumiger Bewirtschaftungsmodell vor, wie sie für die wasserwirtschaftliche Rahmen- und Bewirtschaftungsplanung eingesetzt werden und die Basis für großräumige gebietsbezogene Analysen im Projekt GLOWA Elbe sind.
Ausgehend von einem vereinfachten Wasserkreislauf mit anthropogenen Eingriffen durch Wassernutzungen und Bewirtschaftungsmaßnahmen werden die Ziele und Randbedingungen der Wasserbewirtschaftung im Wechselspiel mit den Stakeholdern erläutert. Besonders herausgestellt werden der stochastische, sich ändernde Charakter des Wasserdargebots in der Zukunft (Auswirkungen des Globalen Wandels), die unsicheren Anforderungen an die Wasserverfügbarkeit sowie die Handlungsalternativen und -optionen bei Bewirtschaftungsmaßnahmen wie Speichern.
Daraus abgeleitet wird die Methode der stochastischen Langzeitsimulation vorgestellt, bestehend aus den Komponenten stochastische Simulation des Wasserdargebots, deterministische Modellierung der Wassernutzung und statistische Registrierung von Simulationsergebnissen. Üblich ist die Simulation von 100 Realisierungen bei Monatszeitschritten. Auf dieser Basis sind statistisch gesicherte Analysen z. B. zur Sicherheit der Wasserbedarfsdeckung bestimmter Nutzer möglich. Wesentliche, von den Stakeholdern bestimmte Handlungsoptionen ergeben sich aus Rangfolgeregeln (Oberlieger - Unterlieger) bei der Wasserbedarfsdeckung.
Mit dem Modellsystem ArcGRM steht ein Instrumentarium zur Verfügung, das die o. g. Methodik benutzerfreundlich umsetzt. Das Modell und dessen Implementierung für das Modell ArcGRM GLOWA wird kurz vorgestellt.
Voraussetzung für die Modellanwendung ist die Verfügbarkeit von simulierten Abflussreihen für Teileinzugsgebiete. Diese wurden ausgehend von 100 Realisierungen eines Klimaszenarios (2003 bis 2052) über ein N-A-Modell generiert. Im Vortrag werden die Unterschiede im Wasserdargebot zwischen den Realisierungen und innerhalb eines Simulationszeitraums (bedingt durch Klimänderung) illustriert. Am Beispiel der Restlochflutung im Bergbaugebiet Lausitz im Konflikt mit Mindestabflüssen am Pegel Große Tränke / Spree (Zufluss zu Berlin) wird das Problem der Rangfolgeregeln demonstriert.
Abschließend die modulare Struktur des ArcGRM GLOWA u. a. mit dem Berlin Baustein und dem ArcGRM Spreewald vorgestellt. Daraus abgeleitet wird das Konzept für den Aufbau eines ArcGRM Elbe im Rahmen des geplanten Verbundvorhabens von GLOWA Elbe II präsentiert. Durch Integration mit dem ökohydrologischen Modell SWIN und Nutzung von stochastisch generierten Realisierungen von Klimaszenarien können Handlungsoptionen und -alternativen im gesamten Elbegebiet entwickelt werden, die dem stochastischen Charakter des Wasserdargebots und der Unsicherheit zukünftiger Entwicklungen im Globalen Wandel Rechnung tragen.
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