The debate over the effectiveness of Integrated Water Resources Management (IWRM) in practice has lasted for years. As the complexity and scope of IWRM increases in practice, it is difficult for hydrological models to directly simulate the interactions among water, ecosystem and humans. This study presents the large-scale hydrological modeling (MIKE HYDRO) approach and a Decision Support System (DSS) for decision-making with stakeholders on the sustainable water and land management along the Tarim River. With the mainstream of 1321 km, the Tarim River is the longest inland river in China. On the northern edge of the Taklimakan desert, the Tarim River Basin is an extremely arid region. Overexploitation and other anthropogenic activities has caused severe environmental problems in the basin. Since 2011, the German Ministry of Science and Education BMBF established the Sino-German SuMaRiO project, for the sustainable management of river oases along the Tarim River. A cross-disciplinary consortium of 11 German and 9 Chinese universities and research institutes joint together for the research on SuMaRiO, focusing on realizable management strategies, considering social, economic and ecological criteria. This will have positive effects for nearly 10 million inhabitants of different ethnic groups in the basin. A lumped and a distributed MIKE HYDRO model were established separately in the Tarim River Basin. The lumped model focus on evapotranspiration, soil available water, water-saving scenarios and crop type changes. In the distributed model, a land use map was combined with water distribution methods to solve the water allocation problems. The calibration and validation were successful. The comprehensive management of farmland areas and water distribution strategies were investigated in model scenarios. The optimized water allocation strategies help alleviate conflicts among farmers under water scarcity. DSS is the main outcome of SuMaRiO. The development of the DSS provides links from the outputs of hydrological models with real-time decision making on social-economic assessments and land use changes. The overall goal of the DSS is to integrate all crucial research results of SuMaRiO, also including stakeholder perspectives, into a model based decision support system, to understand ecosystem services (ESS) and integrating them into land and water management in the Tarim River Basin. The DSS is user-friendly for supporting decision-making progress to the stakeholders and decision-makers. The involvement of stakeholders bridges the gap between hydrological models and engineering practice. Communications with the local residents provide opportunities to gather research data and knowledge, as well as implement research outcomes. Therefore, getting the stakeholders involved in the research process is very crucial to the project. Moreover, local stakeholders and residents will benefit in the long term from sustainable management practices. The implementation of the DSS provides stakeholders scientific guidance on their management practices. In the meantime, the feedbacks from the users help improve the DSS and gain experience in the future cooperation researches.     «

The debate over the effectiveness of Integrated Water Resources Management (IWRM) in practice has lasted for years. As the complexity and scope of IWRM increases in practice, it is difficult for hydrological models to directly simulate the interactions among water, ecosystem and humans. This study presents the large-scale hydrological modeling (MIKE HYDRO) approach and a Decision Support System (DSS) for decision-making with stakeholders on the sustainable water and land management along the Tar...     »

Die Diskussion über die Wirksamkeit des integrierten Wasserressourcenmanagements (IWRM) in der Praxis dauert seit Jahren an. Da die Komplexität und der Umfang des IWRM in der Praxis zunehmen, ist es für hydrologische Modelle schwierig, die Wechselwirkungen zwischen Wasser, Ökosystem und Menschen direkt zu simulieren. Diese Studie präsentiert eine großräumige hydrologische Modellierung (MIKE HYDRO) und ein Decision Support System (DSS), um gemeinsam mit den Stakeholdern Entscheidungen in der nachhaltigen Wasser- und Landbewirtschaftung entlang des Tarim River zu treffen. Mit einer Länge von 1321 km ist der Hauptstrom des Tarim Flusses der längste Binnenfluss in China. Am nördlichen Rand der Taklimakan-Wüste gelegen, ist das Tarim-Einzugsgebiet eine besonders trockene Region. Extremer landwirtschaftlicher Wasserverbrauch und andere anthropogene Aktivitäten haben schwere Umweltprobleme im Tarim Becken verursacht. Im Jahr 2011 hat das Bundesministerium für Wissenschaft und Bildung (BMBF) das deutsch-chinesische SuMaRiO-Projekt für nachhaltige Bewirtschaftung von Flussoasen entlang des Tarim-Flusses gegründet. Das interdisziplinäre Konsortium aus elf deutschen und neun chinesischen Universitäten und Forschungsinstituten arbeitet gemeinsam für die SuMaRiO-Forschung, die sich auf realisierbare Managementstrategien konzentriert und dabei soziale und ökologische Kriterien berücksichtigt. Dies wird positive Auswirkungen für fast 10 Millionen Einwohner unterschiedlicher ethnischer Gruppen im Tarim Becken haben. Im Tarim-Einzugsgebiet wurden ein lokales und regionales MIKE HYDRO-Modell parallel implementiert. Das weitläufige Modell konzentriert sich auf Evapotranspiration, Bodenschutz, wassersparende Szenarien und Veränderungen der landwirtschaftlichen Erträge. Im regionalen Modell wurde eine Landnutzungskarte mit verschiedenen Prozessen der Wasserverteilung kombiniert, um die Probleme der Wasserverteilung zu lösen. Die Kalibrierung und Validierung lieferten gute Ergebnisse. Das umfassende Management von Ackerland und Wasserverteilungsstrategien wurden in Modellszenarien untersucht. Die optimierten Strategien der Wasserverteilung helfen, Konflikte hinsichtlich des begrenzten Wasserdargebotes zwischen den Landwirten zu vermindern. Das DSS ist das finale Produkt SuMaRiO Projektes. Die Entwicklung des DSS bietet die Verbindung der Ergebnisse der hydrologischen Modelle mit Echtzeit-Entscheidungen über sozial-ökonomische Einschätzungen und Landnutzungsänderungen. Das übergeordnete Ziel des DSS ist es, alle entscheidenden Forschungsergebnisse von SuMaRiO, einschließlich der Ansichten der Stakeholder, in ein modellbasiertes Entscheidungsunterstützungssystem zu integrieren, Ökosystemleistungen (ESS) zu verstehen und sie in die Land- und Wasserwirtschaft im Tarim Becken zu integrieren. Das DSS ist benutzerfreundlich hinsichtlich der Unterstützung der Entscheidungsfindung für die Stakeholder und Entscheidungsträger. Die Beteiligung der Stakeholder schließt die Lücke zwischen hydrologischen Modellen und der Ingenieurpraxis. Die Kommunikation mit den Anwohnern bietet die Möglichkeit des gegenseitigen Austauschs von Wissen, wodurch die Implementation der Forschungsergebnisse erleichtert wird. Daher ist die Beteiligung der Stakeholder am Forschungsprojekt für das Projekt sehr wichtig. Darüber hinaus werden lokale Akteure und Bewohner langfristig von nachhaltigen Managementpraktiken profitieren. Die Umsetzung des DSS bietet den Stakeholdern wissenschaftliche Leitlinien für ihre Managementpraktiken. Mittlerweile helfen die Rückmeldungen der Benutzer, das DSS zu verbessern und in der Zukunft weitere transdisziplinäre Forschungen durchzuführen.     «

Die Diskussion über die Wirksamkeit des integrierten Wasserressourcenmanagements (IWRM) in der Praxis dauert seit Jahren an. Da die Komplexität und der Umfang des IWRM in der Praxis zunehmen, ist es für hydrologische Modelle schwierig, die Wechselwirkungen zwischen Wasser, Ökosystem und Menschen direkt zu simulieren. Diese Studie präsentiert eine großräumige hydrologische Modellierung (MIKE HYDRO) und ein Decision Support System (DSS), um gemeinsam mit den Stakeholdern Entscheidungen in der nach...     »