IWRM Shandong, China
ProblemBeschreibung
Wasserknappheit und Wasserverschmutzung sind schwerwiegende Probleme im nördlichen Teil von China, die sich ernsthaft auf die
sozio-ökonomische Entwicklung, den Lebensstandard und die Umwelt auswirken. In
China beträgt die Wassermenge pro Kopf einem Viertel des Durchschnittswertes.
90% des städtischen Grundwassers und 75% der Flüsse sind verschmutzt..
Im Küsteneinzugsgebiet der Provinz Shandong ist die Wasserknappheit aufgrund des Eindringens von Salzwasser sogar angestiegen, was die Nutzung der verfügbaren Wasservorkommen reduziert. In unserem Beobachtungsgebiet, dem Huangshui Flussgebiet, ist das Problem aufgrund der monatlichen und jährlichen Verteilungen der Wasservorkommen und des Wasserbedarfs noch schwerwiegender.
IWRM
Integriertes
Wasserressourcen-management (IWRM) wurde vom technischen Komitee des
Global Water Partnership (GWP) definiert als "ein Prozess, bei dem durch
koordinierte Entwicklung und koordiniertes Management der Nutzen von Wasser,
Land und zugehörigen Ressourcen ökonomisch und gesellschaftlich maximiert wird,
ohne ökologische Schäden hervorzurufen." Es ist klar, dass das Entscheiden
über Maßnahmen bezüglich der Wasserbewirtschaftung ein komplexer Prozess des
IWRM ist. Die Alternativen der Bewirtschaftung und deren Auswirkungen müssen
allen Interessengruppen eindeutig und verständlich vermittelt werden. Aber wie
können wir Bewirtschaftungsauswirkungen in diesem komplizierten Geflecht aus
wasseranverwandten Prozessen in verschiedenen sozialen, ökonomischen und sogar
geographischen und politischen Ebenen effizient analysieren?
Wir haben ein 3-Ebenen-Entscheidungsunterstützungssystem entworfen, das Bewirtschaftungsalternativen in globalem/nationalem, regionalem und lokalem Ausmaß analysiert und – entsprechend – die möglichen Maßnahmen filtert, überträgt, dimensioniert und aufstellt. Nicht alle Maßnahmen oder Bewirtschaftungsalternativen können überall angewandt werden. Im DSS0 wird der Entscheidungsträger aufgefordert allgemeine Informationen über das Projektgebiet einzugeben, beispielsweise Koordinaten, Ortsangaben, Niederschlagsdurchschnittswerte… Daraufhin filtert das Programm aus einer Vielzahl von möglichen Maßnahmen automatisch die Maßnahmen heraus, die nicht in dem Projektgebiet anwendbar sind. In anderen Worten haben wir die Anwendbarkeit einer großen Anzahl von Maßnahmen in einfache Fragestellungen umgewandelt, die für jeden Entscheidungsträger leicht zu verstehen sind.
Entscheidungsunterstützung
Nach der
Anwendung von DSS0 bleibt eine mehr oder weniger umfangreiche Liste von
möglichen Maßnahmen und Bewirtschaftungs-alternativen übrig, die mit dem
Hintergrund der lokalen wasser-ökologischen Situation untereinander verglichen
werden müssen. Natürlich müssen die regionalen sozio-ökonomischen Abhängigkeiten
der Sektoren vom Wasserkreislauf und der Einfluss auf den Wasserkreislauf
berücksichtigt werden. Im DSS1 haben wir ein technisches Model
zur Quantifizierung der Auswirkungen jeder Alternative und zur Umwandlung dieser
in eine „einheitliche Währung“ entwickelt, welche dann im Vergleich zu einer
Auswahl anderer Kriterien, die MCDM-Algorithmen benutzen, bewertet werden. Es
ist mit einem GUI verknüpft, das eilige Änderungen des wasserökologischen
Systems und manuelles Einfügen anderer Maßnahmen ermöglicht. Das GUI bildet die
möglichen Effekte in Echtzeit ab, wodurch es dem Entscheidungsträger ermöglicht
wird seine wasserökologische Umwelt und seine Bewirtschaftungsalternativen zu
erforschen.
Um alle möglichen Maßnahmen und deren Ausmaß zu analysieren, wird eine deterministisch-stochastische Auswertung verwendet. Die deterministische Komponente wählt stichprobenartig Maßnahmen (oder Maßnahmenkombinationen) aus und die stochastische Komponente baut wahllos ein Ausmaß innerhalb der zuvor ermittelten Auswahl ein. Eine Monte-Carlo-Analyse zeigt das Verhalten eines Entscheidungsbereichs, die dazugehörigen Kosten, die Auswirkungen und andere Kriterien werden durch das Benutzen einer Pareto-Front untersucht.
Nach Auswahl der optimalen
Maßnahmenkombination und deren Ausmaß im DSS1 wird sich das dritte DSS-Level mit
geographischen Aspekten befassen: ein räumliches
Entscheidungs-unterstützungssystem 3. Dies ist allerdings noch in der
Entwicklung.