Modellkonzept

Um ein Flussgebiet zu modellieren muss das wasserwirtschaftliche System in eine mathematisch verwendbare Darstellung überführt werden. Die Simulation der Speicherbewirtschaftung verlangt die mathematisch verwendbare Darstellung eines wasserwirtschaftlichen Systems. Dabei muss die Realität abstrahiert, in hydrologische bzw. hydraulische Prozesse unterteilt und in Algorithmen gefasst werden. Ergebnis der Abstraktion sind unterschiedliche Systemelemente. Die wesentlichsten Eigenschaften eines Systemelementes sind nachfolgend aufgelistet.

1. Ein Systemelement integriert zusammengehörende Transport- und Speicherprozesse zu einer Berechnungseinheit.
2. Ein Systemelement besitzt Eigenschaften in Form von Kenngrößen und Parameter.
   Kenngrößen sind eindeutig bestimmbare Merkmale von Systemelementen. Parameter sind ebenfalls Merkmale von Systemelementen, die aber einer Kalibrierung und Verifikation unterliegen.
3. Systemelemente besitzen ihrem Typ nach entsprechende Methoden, die das Verhalten eines Elementes beschreiben. Belastungen, die auf das Element wirken, lösen, unter Benutzung der Methoden, Systemreaktionen und -zustände aus.
4. Unter gleichen Belastungen sowie gleichen Kenngrößen und Parametern liefern die Methoden immer gleiche Systemreaktionen und -zustände.

Allgemeine abstrakte Darstellung eines Systemelements

Werden nun die Systemelemente so angeordnet, dass sie die in der Wirklichkeit bestehenden Fließbeziehungen reproduzieren, ist die reale wasserwirtschaftliche Struktur für eine mathematische Simulation aufbereitet. Dieser Vorgang, auch Strukturanalyse genannt, legt die geographischen Verhältnisse und Interaktionen fest. Ergebnis einer Strukturanalyse ist die Systemlogik. Die Interaktion zwischen mehreren Elementen findet über die Belastung und den Elementausgang statt, wobei die Belastung in den meisten Fällen einem Zufluss und der Ausgang einem Abfluss entspricht. Der Ausgang eines Elementes entspricht der Belastung des nächsten, unterhalb liegenden Elementes. Nahezu beliebige wasserwirtschaftliche Systemstrukturen lassen sich durch unterschiedliche Anordnungen der Elemente nachbilden.