Model Concept
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In order to model a river basin, the water management system must be converted into a mathematically usable representation. The Simulation of storage management requires the mathematically usable representation of a water management system. Thereby reality has to be abstracted, divided into hydrological or hydraulic processes, and then be put into algorithms. The result of the abstraction are different System elements. The most important properties of a system element are listed below. thumb|300px|General abstract representation of a system element.
- Ein Systemelement integriert zusammengehörende Transport- und Speicherprozesse zu einer Berechnungseinheit.
- 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. - 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.
- Unter gleichen Belastungen sowie gleichen Kenngrößen und Parametern liefern die Methoden immer gleiche Systemreaktionen und -zustände.
thumb|500px|Vergleich reale wasserwirtschaftliche Struktur mit einer Systemlogik
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.
Systemelemente sind also die hydrologischen Bausteine des Flussgebietsmodells. Werden diese gemäß ihrer Fließbeziehungen miteinander verknüpft ergibt sich die Systemlogik und als visualle Darstellung davon der Systemplan.
Je detaillierter die räumliche und zeitliche Diskretisierung betrieben wird, um so mehr Informationen lassen sich über das System selbst gewinnen. Eine möglichst hohe Auflösung eines Systems ist jedoch nicht immer uneingeschränkt von Vorteil, denn eine genauere Betrachtung verlangt mehr Kenngrößen und Parameter, die zum Teil kaum in ausreichender Qualität vorliegen und deshalb nur schwer abzuschätzen sind. So gibt es für jede Aufgabenstellung einen entsprechenden Abstraktionsgrad, der durch zunehmende Anforderungen und besser verfügbaren Eingangsdaten einem Wandel unterliegt. Die Sammlung der Kenngrößen und Parameter lässt sich unter dem Begriff Systemdatenanalyse vereinen. Die Erhebung der Regel- und Steuerbeziehungen und ihre Umsetzung für die Simulation ist Inhalt der Betriebsanalyse. Aus ihr erwächst eine Art zweite Systemlogik, die nicht Fließbeziehungen sondern die logischen Verknüpfungen der Zustandsgrößen zur Ableitung der Abgabenentscheidungen beinhaltet. Sie kann Steuerlogik genannt werden.