"Nachhaltiges Wasserressourcenmanagement in der Küstenregion der Provinz Shandong, Huangshui Flußgebiet“ Teilprojekt G2: Entwicklung einer Methode zur Planung nachhaltiger Maßnahmen im Rahmen eines IWRM Teil D: Entscheidungsunterstützungssystem David Nijssen1, Bertram Monninkhoff2, Andreas Schumann1 & Stefan Kaden2 1Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Hydrologie, Wasserwirtschaft und Umwelttechnik 2DHI-WASY, Berlin

Shandong Lage: östliches China am unteren Ende des Gelben Flusses Grenzt mit einer Küstenlinie von über 3.000 km an den Golf von Bohai und das Gelbe Meer Gesamtfläche ca. 156.700 km² (Deutschland: ca. 357.100 km²) Einwohnerzahl von ca. 90,7 Mio.

Aktueller Zustand Wasserbedarf und Wasserressourcen Monsunklima Flüsse trocknen nahezu vollständig aus Wasserverschmutzung Gewässer in sehr schlechtem Zustand Abwässer aus Dörfern und Industriestandorten werden unbehandelt direkt in die Flüsse eingeleitet Salzwasserintrusion Absenkung des Grundwasserspiegels → Intrusion von Salzwasser in Küstennähe → Trinkwasserkrise Sozioökonomische Betrachtungsweise Landwirtschaft entscheidender wirtschaftlicher Faktor und Ernährungsgrundlage Starker Wasserverbrauch auch in der Industrie → Konflikte zwischen Interessensvertretern

DPSIR - Causal Framework* and Related Planning Activities Ziel: Ein integriertes Planungssystem für das IWRM zu entwickeln, das sowohl wasserwirtschaftliche als auch sozioökonomische Zielstellungen, Randbedingungen und Konsequenzen angemessen berücksichtigt. DPSIR - Causal Framework* and Related Planning Activities * for describing the interactions between society and environment (EEA) R Responses Welche Maßnahmen müssen ergriffen werden ? D Driving forces Welche menschliche Prozesse üben Druck auch auf die Umwelt aus? Führe sozio-ökonomische Analysen durch Untersuche die Einflüsse von Prozessen auf den heutigen Zustand Einschätzen menschlicher Einflüsse Maßnahmen planen Ökologische, ökonomiche und soziale Effekte der Maßnahmen Welche Variablen verursachen Umweltprobleme ? Pressure P Welche Schäden werden durch den Druck verursacht ? I Impact Wie ist der heutige Zustand der Umwelt ? State S

Phasen der Verhandlung und Entscheidungsfindung in IWRM Informations Phase Objectiven & DPSI Analyse Evaluation Kriterien Einschränkungen Entwürf Phase Maßnahmen & Strategien Entscheidungsmatrix Auswahl Phase Untersuchung der Ergebnisraum Präferenzen der Entscheidungsträger Öffentlichkeitsbeteiligung multi-kriteria Analyse Detaillierte Analyse Before a recommendation can be made, there is a detailed analysis of the outcome. The decision makers are free to add a further iteration or even break the process and handle it back to the planners. It‘ s a very important point, because decision makers will not accept a decision procedure which ends up in a calculated decision – decision will be made by human beings. recommendation Handlungs Phase river basin management plan enact programme of measures monitoring Nach Malczewski 1999

Leitfaden: Integriertes Wasserressourcenmanagement IWRM Nachhaltiges Water Management Strategie: Wasser- anforderung Wasser Wieder-verwendung Industrie Landwirtschaft Wasser-eisparung Industrielle Struktur Technologische Änderungen Änderungen in Irrigations-techniken Reduction bewässerte Fläche Kultur Änderungen Strategie: Water Versorgung Zunahme Wasser-verfügberkeit Entsalzung Wasser- ernte Zunahme Lieferungs-effizienz Verluste kommunale Versorgung Verluste Irrigation Maßnahmenkatalog Leitfaden: Integriertes Wasserressourcenmanagement IWRM Verschiedene Themenbereiche kategorisiert: Grey Water Reuse Agricultural Damming Field Spraying In-Soil Hydration Raining Techniques Micro-Irrigation Rain Water Harvesting Drought Tolerant Crops WW Resue Drinking Water Preperation Distributed Access Points Water Pipelines Rain Water Purification UV O3 IR … Fog-Condensation Grey-Water Usage River Dams Collection of Rain Water Homes Industrial Govenamental Waste water collection Waste water purification Dehydration techniques Septic tanks SBR Local WW Purification Membrane Filter Ecosan Ecological Purification Industrial Abwasserentsorgung Wasserversorgung Regenwasserverwertung Water Pricing Agricultural Support Reducing Subsidies Subsidy-dependence Waste-Water Taxes Control of Water Use Personnel Training Institutional Deficits Public Bonds for Water Incentives new technology Protection Zones Tradable Water Rights Virtual Water Grundwasseranreicherung Institutionelle Maßnahmen Wassersparmaßnahmen Green Streets Retention Basins Permeable Tiles Micro-Basins „Rain Gardens“ Irrigation Galleries

Kriterien Criteria Ecology Water Quantity Surface Water Location Probability Safety Risk Ground- water Region Trend Water Quality Groundwater Socio-economy Equity Income distribution urban Unemployment rate income per capita Rural Income per capita participation Economic aspects GDI Einschätzung der Effektivität der Maßnahmen für jedes Kriterium: Modell-mäßig (Grobes Modell) Literatur Experten Kombination verschiedener Maßnahmen und Bewertung der Effizienz mit Fuzzy-AHP Optimierungs-Algorithmus zur Determination optimale Maßnahmenpakete Selektion verschiedener Szenarien, Maßnahmenpakete, näher zu Untersuchen Effekte

Untersuchung des Entscheidungsraums Reasonable Goals Method & Interactive Decision Maps (Gusev & Lotov, 1994) Interaktive MADM: Entscheidungsraum wird untersucht mit Interactive Decision Maps (IDM), Schritte: … auch in multi-dimensionale Raume Suche nach effiziente Alternativen Beschreibung & veranschaulichung der Entscheidungsraum

Benutzerfreundliche Schnittstelle Analysis System Informations System Model System Measurement System Strategie Grobes Model Diagnose Coupling modules Rainfall-Runoff Informationsbank Remote Sensing Strategie Entwicklung Water Balance Databank In-Situ Messungen GIS Vermessungen Detaillierte Maßnahmen Detailliertes Model Strategie Zuschneiden Groundwater Model-Config Evaluation Surface water (nach Loucks & van Beek, 2006)

Coupling modules MIKESHE WBalMo FEFLOW MIKE11 Model System coarse model Coupling modules MIKESHE WBalMo detailed model FEFLOW MIKE11

Coupling modules MIKESHE WBalMo FEFLOW MIKE11 Model System coarse model Coupling modules MIKESHE Valid extraction rates Groundwater recharge Runoff (overland flow) WBalMo detailed model FEFLOW Optimized extraction positions Surface water / groundwater exchange Salinity and other quality aspects MIKE11

Coupling modules MIKESHE  WBalMo MIKESHE  FEFLOW WBalMo  FEFLOW FEFLOW  MIKE11 Coupling modules

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Danke für ihre Aufmerksamkeit