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[Quelle: http://darwin.bth.rwth-aachen.de]

Zur Ermittlung der optimalen Lösung einer Deichtrasse mit einer ins Grundwasser einbindenden Spundwand als Hochwasserschutzmaßnahme wird ein automatisches Optimierungssystem aufgebaut. Die Baumaßnahme hat die Aufgabe, das Siedlungsgebiet im Hinterland vor Überschwemmung und Grundwasseranstieg zu schützen. Im Rahmen einer Grundsatzstudie erfolgt der Aufbau eines numerischen Testmodells. Zunächst erfolgt die grundsätzliche Eignungsprüfung des Optimierungssystems an einem stationären Modellbeispiel mit vereinfachtem Bewertungsansatz. Im nächsten Untersuchungsschritt wird eine instationäre Hochwasserwelle als Randbedingung eingebunden. Neben der verbesserten hydraulischen Beschreibung des Optimierungsproblems wird das Bewertungsmodul durch den Ansatz statistisch und empirisch begründeter Kostenfunktionen erweitert, so dass eine monetäre Bewertung jeder vorgeschlagenen Variante erfolgen kann. Den Schwerpunkt der Untersuchungen am Testmodell bildet die Einführung der indirekten Parametrisierung, die Geometrieinformationen aus dem diskretisierten Finite- Elemente Netz dafür nutzt, die benötigte Anzahl an Parametern zur Beschreibung einer Lösungsvariante zu reduzieren. Die Reduzierung der Parameteranzahl durch die indirekte Parametrisierung verbessert die Optimierung nachhaltig. Unter Einhaltung der Objektivität und Sicherung der Validität können sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Effizienz der Optimierung gesteigert werden. Im dritten Untersuchungsschritt mit dem Testmodell wird eine ganzheitliche Risikoanalyse in das Bewertungsmodul eingebunden. Im Rahmen der Risikountersuchungen ist es möglich die Hochwassersicherheit einer Maßnahme bis zu einem bestimmten Bemessungshochwasser und darüber hinaus zu beurteilen.