NASIM Speichersteuerung

Mit NASIM Speichersteuerungen simulieren

N-A-Modelle sind ein unverzichtbares Werkzeug für die Bewirtschaftungsplanung vor allem für Fragen des vorbeugenden HW-Schutzes und der Einleitungen in die Fließgewässer. Mit der Speichersteuerung bietet NASIM eine mächtige Funktion, die es erlaubt, wasserwirtschaftliche Systeme in ihrer Komplexität zu modellieren und ihren Betrieb zu optimieren.

Einsatzbereiche der NASIM Speichersteuerung

Die NASIM Speichersteuerung ist besonders für folgende Bereiche einsetzbar:

• Hochwasserschutz
  • Hochwasservorhersage für Einzugsgebiete mit gesteuertem Hochwasserrückhalt
  • Optimierung vorhandener Retentionsräume
• Bemessungen und Einleitungsnachweise
  • Einleitungsgenehmigungen gemäß DWA-A 102/BWK-A 3
  • Bemessung von nachgeschalteten Mischwasserentlastungsbauwerken
•  Talsperrenbetrieb
  • Optimierung von Steuerregeln für Talsperren mittels Langzeitsimulation
  • Steuerung der Speicherabgabe in Abhängigkeit eines unter halbgelegenen Pegels, des aktuellen Inhalts eines zweiten Speichers oder in Abhängigkeit des aktuellen Niederschlags oder der Schneehöhe
  • Erstellung von Betriebsplänen

Prozessbrowser

Grundlegende Voraussetzung ist ein Berechnungsmodus, bei dem für jeden Zeitschritt alle Systemelemente berechnet werden. Informationen eines Zeitschritts können so an beliebiger Stelle im System abgegriffen und „zurückgeleitet“ werden, um in die Berechnung des nächsten Zeitschritts einzufließen.

Wie kann man diese Rückwärtsverknüpfungen herstellen? Dazu ist NASIM mit einem sogenannten Prozessbrowser ausgestattet. Mit ihm kann man auf die in NASIM vorliegenden Berechnungsergebnisse aller Elemente zugreifen und diese frei im Sinne von plausiblen Regeln verknüpfen.

Mit dem Prozessbrowser definieren die Nutzenden, welche Variablen und Zustandsgrößen für die Steuerung eines Speichers oder Abzweigs herangezogen werden sollen. Außerdem bietet er vielfältige Möglichkeiten zur Erzeugung abgeleiteter Informationen. So sind Abfragen wie „Gab es im letzten Winter mehr als 500mm Niederschlag?“ oder „War der Zufluss in den letzten zwei Stundengrößer als 50 m3/s?“ möglich. Eine Verzögerungsfunktion erlaubt es, Regeln zeitversetzt zu aktivieren, etwa um die Anlaufzeit einer Pumpe zu simulieren.

Formeleditor

Mit Hilfe des Formeleditors werden diese Variablen dann miteinander in Beziehung gesetzt. Die Modellierenden können Regeln optional unterschiedlichen Zeitabschnitten zuordnen. So ist es möglich, im Rahmen der Langfristsimulation die Historie der geänderten Regeln oder zusätzliche, dokumentierte Steuereingriffe des Personals abzubilden. Ebenso können periodisch alternierende Steuerregeln abgebildet werden, die sich auf bestimmte Wochentage oder Stunden am Tag beziehen. Eine Differenzierung ist vom Jahresintervall bis zur Minute möglich.

Alternativ können zur Berechnung der Speicherabgabe Drosselkurvengewählt werden mit der zusätzlichen Möglichkeit, auch diese regel- und zeitabhängig zu variieren.
Im Element-Fenster werden für den Speicherbaustein Betriebsregeln festgelegt, über die bei Speichern der Drosselabfluss, der Überlauf sowie die Entnahme und bei Abzweigen der seitliche Abfluss berechnet werden. Im Rahmen der Implementierung der Speichersteuerung werden auch neue Prozessgrößen berechnet.

Zum Repertoire des Formeleditors in NASIM gehören auch

• die Wasserspiegelhöhen und -breiten,
• die Abflusstendenz (steigend/sinkend),
• die zuletzt verwendete Regel sowie
• die Dauer der Gültigkeit der aktuellen Steuerung.