Wasserwirtschaft

1 Einführung in wasserwirtschaftliche Planungen.- 1.1 Ziel und Umfang wasserwirtschaftlicher Planungen.- 1.1.1 Aufgaben und Planung von Maßnahmen zur.- 1.1.2 Wasserbewirtschaftung.- 1.1.2 Wasserwirtschaftliche Planung und übergeordnete Planungen.- 1.1.3 Umweltverträglichkeit.- 1.1.4 Nachhaltige Entwicklung wasserwirtschaftlicher Systeme.- 1.2 Rahmen wasserwirtschaftlicher Projektbewertung.- 1.2.1 Wirkung und Effizienz wasserwirtschaftlicher Maßnahmen.- 1.2.2 Gesellschaftlicher Zielrahmen für wasserwirtschaftliche Projekte.- 1.2.3 Mehrdimensionale Projektbewertung und Optimierung.- 2 Modelle zur Wasserbewirtschaftung.- 2.1 Modellkonzepte.- 2.2 Einsatzbereich einiger prozeßorientierter hydrologischer und hydraulischer Modelle.- 2.3 Flußgebietsmodelle.- 2.3.1 Klassifizierung von Einzugsgebietsmodellen.- 2.3.2 Modellmaßstab und Maßstabseffekte..- 2.3.3 Beispiel eines Betriebsmodell für die Talsperrenbewirtschaftung.- 2.3.4 Beispiel eines Flußgebietsmodell: Niederschlag-Abfluß-Modell NAXOS.- 2.3.4.1 Allgemeines.- 2.3.4.2 Überblick über die Datenerfordernisse.- 2.3.4.3 Abflußbildung und -konzentration.- 2.3.4.4 Verzweigungen und Zuflußganglinien.- 2.4 Risiko und Zuverlässigkeit von Wasserwirtschaftssystemen.- 2.4.1 Hochwasserschaden und Schadensminderung.- 2.4.2 Zuverlässigkeit, Versagenswahrscheinlichkeit und Risiko.- 3 Ökonomische Grundlagen und Bewertungsmaßstäbe von wasserwirtschaftlichen Systemen.- 3.1 Untersuchungszeitraum.- 3.2 Nutzen- und Kostenarten.- 3.3 Nutzungsdauer und Abschätzung der laufenden Kosten.- 3.4 Ökonomische Grundlagen für die Ermittlung von Bewertungs-maßstäben und Nutzen-Kosten-Analysen.- 3.4.1 Finanzmathematische Umrechnungsfaktoren für Nutzen- und Kostenzeitreihen.- 3.4.2 Transformation von Zahlungsreihen.- 3.4.2.1 Annuitätsmethode.- 3.4.2.2 Diskontierungsmethode.- 3.5 Zinssatz, interner Zinssatz und weitere Bewertungsgrößen.- 3.6 Kostenzurechnung bei Mehrzweckprojekten.- 4 Grundlegende Bewertungsverfahren und Nutzen-Kosten-Analyse.- 4.1 Kostenvergleichsrechnungen.- 4.2 Nutzen-Kosten-Analyse.- 4.2.1 Grundsätze.- 4.2.2 Maßstäbe für die Wirtschaftlichkeit und ökonomische Effizienz.- 4.2.3 Förderung der regionalen Entwicklung und soziales Wohlbefinden.- 4.2.4 Verbesserung der Umweltqualität.- 4.2.4.1 Einige Begriffe.- 4.2.4.2 Einige ökologischer Bewertungsansätze.- 4.2.4.3 Landschaftsverträglichkeit und Bewertung von Freizeitnutzungen an Seen.- 4.2.4.4 Bewertung der Auswirkungen von Binnenwasserstraßen auf Natur und Landschaft.- 4.3 Beispiele von Bewertungen bei Zweckgebundenheit von Projekten.- 4.3.1 Bewertung des landschaftlichen Eingriffs durch eine Grabenumlegung.- 4.3.2 Risikoeinschätzung eines Hochwasserrückhaltebeckens.- 4.3.3 Nutzen - Kosten - Verhältnis einer Mehrzwecktalsperre.- 4.3.4 Wirtschaftlichkeitsuntersuchung eines Kanalprojektes.- 4.3.5 Stufenausbau eines Wasserkraftprojektes.- 5 Optimierung.- 5.1 Lineare und dynamische Optimierung.- 5.1.1 Überblick.- 5.1.2 Monetär bewertbare Zielfunktionen.- 5.2 Optimierung mit Methoden der Differentialrechnung.- 5.3 Lineare Optimierung.- 5.3.1 Einführung.- 5.3.2 Graphische Lösung.- 5.3.3 Algebraische Lösungsalgorithmen.- 5.3.4 Das Simplex-Verfahren.- 5.3.4.1 Der Simplex-Algorithmus nach der Eliminationsmethode.- 5.3.4.2 Simplex-Methode mit expliziter Einheitsmatrix.- 5.3.5 Anwendung der Linearen Optimierung in der Wasserwirtschaft.- 5.3.5.1 Beispiel: Optimierung der Abgaben eines Speichers.- 5.3.5.2 Beispiel: Optimale Auslegung eines wasserwirtschaftlichen Mehrzwecksystems.- 5.3.5.3 Beispiel: Optimierung des wasserwirtschaftlichen Systems in Kalifornien.- 5.3.5.4 Beispiel für die Optimierung einer Einleitung.- 5.4 Dynamisches Programmieren.- 5.4.1 Optimierung der Abgaben aus Speichern.- 5.4.2 Optimierung von Netzplänen.- 6 Mehrfachzielplanung.- 6.1 Einführung in die Verfahren.- 6.1.1 Klassifizierung von Mehrkriterienentscheidungen.- 6.1.2 Einige mathematische Konzepte.- 6.2 Mehrkriterien-Verfahren mit a-priori Präferenzangaben.- 6.3 Mehrkriterien-Verfahren mit a-posteriori Präferenzangaben.- 6.4 Interaktive MCDM-Verfahren.- 6.5 Beispiele zu den Mehrkriterien-Verfahren.- 6.5.1 Anwendung des Restriktionsverfahrens, des Trade-Verfahrens und des Surrogate-Worth-Trade-Off-Verfahrens auf die Wasserkraftnutzung.- 6.5.1.1 Aufgabenstellung und Restriktionen.- 6.5.1.2 Anwendung des Restriktionsverfahrens.- 6.5.1.3 Anwendung des Trade-Verfahrens.- 6.5.1.4 Anwendung des SWT-Verfahrens.- 6.5.2 Anwendung der Ziel-, Kompromiß- und Composite-Programmierung auf die Wasserkraftnutzung.- 6.5.2.1 Aufgabenstellung und Randbedingungen.- 6.5.2.2 Zielprogrammierung.- 6.5.2.3 Kompromiß-Programmierung.- 6.5.2.4 Composite-Programmierung.- 6.6 Nutzwertanalyse.- 6.6.1 Allgemeine Form.- 6.6.2 Standardversion.