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WinMBM

 

 

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WinMBM - Ein stochastisches Echtzeitmodell zur Risikoabschätzung des Talsperrenbetriebes im praktischen Einsatz

Einsatzgebiete

Prognose der Eintrittswahrscheinlichkeiten von Speicherzufluss und Speicherinhalt für 12 Monate bei gegebenem Bewirtschaftungsplan

Bestimmung der aktuell möglichen maximalen Vorentlastungsmenge

Bestimmung der aktuell möglichen maximalen Wasserabgabe

Modellbeschreibung

Grundlage des Modells ist die stochastische Simulation des Speicherzuflusses auf der Basis eines instationären periodischen Markov-Prozesses.

Das Programm ermittelt die Speicherabgaben unter Ansatz der stochastisch erzeugten Zuflüsse entsprechend dem vorgegebenen Bewirtschaftungsplan. Innerhalb des Berechnungszeitintervalls werden Speicherzufluss und Speicherinhalt als konstant angesehen. Die bisherigen Anwendungen erfolgten für monatliche Zeitintervalle. Eine Erweiterung auf Tageswerte ist möglich.

Die Eingangsdaten werden menuegesteuert vom Anwender als Parameterdatei abgespeichert:

-monatlich variable Betriebsräume
-monatlich variable Trinkwasserabgaben
-monatlich variable Mindestabgaben
-Vorgabe eines Lamellenplanes für die Trinkwasserabgabe
-Vorgabe eines Lamellenplanes für die Mindestabgabe

Ausgangspunkt der Simulation ist immer der gerade aktuelle Monat mit dem zu diesem Zeitpunkt vorhandenem Systemzustand (aktueller Speicherinhalt, Zuflüsse der letzten Monate)

Von dieser Situation ausgehend wird für jeweils 12 Monate in die Zukunft eine Folge von Zuflüssen simuliert und damit die Speicherbewirtschaftung durchgeführt.

Als Ergebnis erhält man eine bedingte Wahrscheinlichkeitsverteilung, unter den Bedingungen der aktuellen Lage, für die Speicherinhalte in den einzelnen zukünftigen Monaten.

Zur Bestimmung der Vorentlastungsmenge und der möglichen maximalen Trinkwasserabgabe erfolgt die Simulation über 5 Jahre. Mit Hilfe eines Optimierungsalgorithmus wird bei interaktiver Eingabe der gewünschten Sicherheit der Anfangsspeicherinhalt oder die Trinkwasserabgabe solange variiert, bis diese Größen maximiert sind und die übrigen Randbedingungen gerade eingehalten werden.

Für die Eichung des stochastischen Zuflussmodells sind Beobachtungsreihen über mindestens 20 Jahre erforderlich.

 

 

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Stand: 18. August 2010