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Simulation und Steuerung der Wasserabgabe des Talsperrensystems des Flusses Rimac in Peru

Das komplexe Talsperrensystem (21 Speicher) im Einzugsgebiet des Flusses Rimac hat große Bedeutung für die Deckung der Wasserversorgung (78 %) der Megastadt Lima (8,5 Mio. Einwohner), der Energieversorgung von Peru (11 %) und der regionalen landwirtschaftlichen Wasserversorgung. Die Speicher werden während der Regenzeit gefüllt und die Wasserabgaben fortwährend manuell so eingestellt, dass über die Trockenzeit eine konstante Versorgung gewährleistet ist. Der Beitrag stellt an diesem Beispiel einen neuen, leicht zu implementierenden Ansatz zur Steuerung der Wasserabgabe vor.

Die peruanische Hauptstadt Lima liegt an der südamerikanischen Pazifikküste und ist mit ca. 9 mm Jahresniederschlag nach Kairo die zweittrockenste Stadt der Welt. In den letzten Jahrzehnten ist ihre Bevölkerungszahl stark auf zur Zeit ca. 8,5 Mio. Einwohner angestiegen. Die mit der zunehmenden Bevölkerungszahl verbundene steigende Wassernachfrage hat zum Bau von mittlerweile 21 Talsperren und eingestauten natürlichen Seen mit einer maximalen Kapazität von 282 Mio. m³ geführt. Die Speicher befinden sich im Einzugsgebiet des Flusses Rimac im Gebiet der Hochanden, und zwar fünf auf der atlantischen und 16 auf der pazifischen Seite der kontinentalen Wasserscheide. Im mittleren und unteren Einzugsgebiet des Rimac dienen fünf Wasserkraftwerke der Stromerzeugung, die 11 % der peruanischen Kapazität ausmachen. Rund 27 % der Wasserabgabe aus dem Talsperrensystem dienen der Versorgung landwirtschaftlicher Flächen. Der Rest des Wassers deckt zu 78 % die Wasserversorgung der Stadt Lima.