Tethys – das hochmoderne probabilistische Zuflussvorhersagesystem
Bei Gruner arbeiten wir mit dem hydrologischen Vorhersagesystem von Tethys. Das System stützt sich auf das globale Vorhersagesystem der Nationalen Ozean- und Atmosphärenbehörde (NOAA). Das System ermöglicht Satellitenbeobachtungen nahezu in Echtzeit und Bodenmessungen, um Zuflussvorhersagen für das ausgewählte Reservoir durchzuführen.
Was kann dieses System?
Wasser ist eine unserer wertvollsten Ressourcen. In einigen Teilen der Welt ist es sogar eine knappe Ressource, sodass der Grundbedarf besser gedeckt werden kann, wenn bessere Techniken zur Strömungsvorhersage verwendet werden. Das System kann und soll kontinuierlich genutzt werden, um beispielsweise in der Energieerzeugung potenzielle Gewinne zu erzielen. Darüber hinaus ist es bei Extremereignissen, die definitionsgemäss selten sind, am nützlichsten. Des Weiteren sollte es bei Überschwemmungen als auch bei Dürren fundierte Informationen liefern, auf die reagiert werden können. Der Nutzen von Zuflussvorhersagesystemen wird daher oft zu spät, nachdem das Ereignis vorbei ist und Schäden angerichtet sind, berücksichtigt. Die Zeit bis zum nächsten Extremereignis (normalerweise, aber nicht immer, lang) lässt das Geschehene wieder vergessen.
Was ist neu an Tethys?
Mithilfe eines datengesteuerten Ansatzes und maschineller Lernmodelle ist das System in der Lage, zuverlässige probabilistische Prognosen zu erstellen. Der Begriff «probabilistisch» bedeutet, dass die Prognosen der künftigen oder akkumulierten Abflüsse mit höchster Wahrscheinlichkeit eintreffen, aber ein minimales Fehlerrisiko nicht ausgeschlossen werden kann. Die Daten werden mit dem generalisierten Pareto-Unsicherheitsalgorithmus und der hydrologischen Modellierungssoftware RS Minerve verarbeitet.
Die Grafik veranschaulicht den Übergang von deterministischen zu probabilistischen Vorhersagen. Die Werte der grau hinterlegten Bereiche entsprechen der Wahrscheinlichkeit, dass innerhalb dieser Bereiche Messungen auftreten.
Warum soll ich Tethys wählen?
Typische Vorhersagemethoden sind teuer in der Einrichtung, komplex in der Vorbereitung und Wartung oder einfach nicht zuverlässig. Tethys ist eine leistungsstarke und praktische Methode zur effizienten und effektiven Erstellung zuverlässiger hydrologischer Vorhersagen. Tethys ist nicht parametrisch, was bedeutet, dass es verwendet werden kann, um nicht nur Zuflüsse, sondern viele andere Variablen vorherzusagen.
Das Verfahren wird derzeit am Rogun-Staudamm in Tadschikistan angewendet.
Auch bei der Cahora-Bassa-Talsperre in Mosambik kommt die Technik zum Einsatz.
Mehr Informationen
Das Tethys-Vorhersagesystem wurde ursprünglich von Doktor José Pedro Matos für seine Dissertation an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne im Rahmen des ADAPT-Forschungsprojekts (African Dams) entwickelt. Die Erstentwicklung wurde vom Schweizer Kompetenzzentrum Umwelt und Nachhaltigkeit (CCES) und der EPFL finanziert. Die aktuelle Version des Vorhersagesystems wurde bei Gruner weiterentwickelt mit dem Hauptziel, operative Zuflussprognosen zu erstellen.
Weitere Informationen finden Sie im Tethys-Anwendungsbeispiel zur Vorhersage von Schwebstoffkonzentrationen im Jangtse oder in der Doktorarbeit von Dr. Matos.
Der obige Artikel wurde basierend auf der Arbeit von Dr. Matos verfasst und direkt daraus zitiert.