Vízügyi Közlemények, 1992 (74. évfolyam)

4. füzet - Domokos Miklós: Összesítő vízmérleg és szimulációs rendszermodell

396 Domokos Miklós mählich zur Anwendung der zeitgemäßen Arbeitsmittel der intensiven Wasservorratswirtschaft, nämlich der Simulationsmodelle wasserwirtschaftlicher Systeme, übergehen. Unter einem wasserwirtschaftlichen System versteht man i. allg. die koordinierte Gesamtheit der auf einem bestimmten Gebiet (sowie in dem dazu gehörenden Stück der Erdkruste) anwesenden natürlichen Gewässer, der an dieselben Ansprüche stellenden (d. H. sie nutzenden oder sie bekämpfenden) menschlichen Tätigkeiten bzw. Anlagen sowie der wasserwirtschaftlichen Bauwerke und Maßnahmen, die der Erhöhung der Sicherheit der Befriedigung genannter Ansprüche dienen. Es ist zweckmäßig, die an das wasserwirtschaftliche System gestellten, gewöhnlich äußerst zahlreichen, z. T. untereinander verflochtenen, z. T. aber widersprüchlichen Interessen in tabellarischer Form, d. h. in der sog. Erwartungsmatrix (EWM) zusammenzufassen (Tabelle I). Die EWM hat i. allg. sowohl quantifizierbare als auch nicht quantifizierbare Elemente, wobei ein Teil der quantifizierbaren Elemente auch mit ökonomischen Parametern in Zusammenhang gebracht werden kann. Die Bemessung eines wasserwirtschaftlichen Systems erfolgt i. allg., indem zunächst eine aus einer genügenden Anzahl von Plan-Varianten bestehende Serie erstellt wird, in welcher jede Variante auf unterschiedlichen Dimensionen und auf unterschiedlichen Betriebsregeln der Systemelemente basiert; dann die Befriedigungsmatrizes der einzelnen Plan-Varianten mit der EWM der Reihe nach verglichen werden und schließlich auf Grund der Anäherng bzw. des Befriedigungsmaßes eine Prioritäts-Reihenfolge der Plan-Varianten bestimmt wird. Dieses Verfahren wird oft in mehrere Schritte unterteilt: z. B. es wird zuerst die Rangfolge nur auf Grund der Sub-Matrix der ökonomischen Parameter, über ein ökonomisch-mathematisches Verfahren ermittelt, und die übrigen (quantifizierbaren und nicht quantifizierbaren) Elemente der EWM werden erst danach heangezogen. Die quantifizierten Elemente der EWM können nach einer allgemeineren Interpretation - sogar Wertepaare sein, wobei die erste der beiden Komponenten eines jeden Wertepaares ein (unterer oder oberer) Grenzwert, und die zweite Komponente die erforderte minimale Wahrscheinlichkeit der Gewährleistung letztgenannten Grenzwertes ist. Wenn die Bemessung (als erster Schritt) nur auf grund des ökonomisch charakterisierbaren Teiles der EWM erfolgt, wird folgendes Verfahren angewandt. In der Phase der Planung können die einzelnen Elemente des Systems - z. B. die Größen und Betriebsordnungen der Speicher und der Wasserüberleitungen; Allokation Produktionvolumen und Fehlwassertoleranz der einzelnen Wassernutzer; der Grad der Abwasserklärung, usw. - noch geändert werden. Die Bemessung des Systems erfolgt, indem die Funktion des Systems für eine sehr große Anzahl von Kombinationen dieser veränderlichen Parameter - bei unveränderlichen Durchfluß-Inputdaten und sonstigen festgelegten Parametergrößen (z. B. existierender Wassernutzer, festgelgter Kostenfunktionen, usw.) - immer wieder simuliert wird. Zu jeder ausgewählter Parameterkombination erhält man, als Endergebnis, den langjährigen Mittelwert des mit dem System erzielten volkswirtschaftlichen Ergebnisses oder des dadurch verhüteteten volkswirtschaftlichen Schadens. Von sämtlichen somit untersuchten Parameterkombinationen wird aus ökonomischer Sicht diejenige als optimal betrachtet, zu welcher das höchste Ergebnis bzw. der größte verhütete Schaden gehört, oder mit anderen Worten: bei deren Verwirklichung die Zielfunktion des Systems ihr Maximum bzw. Minimum erreicht. Für die auf Grund natürlicher Kennzahlen (also ohne Anwendung ökonomischer Kriterien) durchgeführeten Systembemessung wird als Beispiel die Simulationsmodellierung des 5774 km*großen Einzugsgebiets des Balaton-Sees vorgeführt (Bild 2). Zweck der Modellierung war zu Untersuchung, mit welchen Wahrscheinlichkeiten die Befriedigung der an die Seewasserstandshaltung, an die Wasserbedarfsdeckung und an den Wassergüteschutz gestellten Anforderungen bei verschiedenen hypothetischen zukünftigen Szenarios (Entscheidungsvarianten) und bei verschiedenen hypothetischen Maßnahmen (z. B. Errichtung von Speichern, Änderung des vorgeschriebenen Regelwasserstandsbereichs des balaton-Sees) gewährleistet werden kann. Die Endergebnisse der Simulationsuntersuchungen sind in Tabelle II und Bild 3 zusammengefaßt