Messung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 208

4.5.14 Unsicherheiten der punkthaften

Geschwindigkeitsmessung und der
Geschwindigkeitsflächenmethode

Zum prinzipiellen Vorgehen bei der Behandlung von Messunsicherheiten wird
auf den 1993 erstmals erschienenen G uide to the Expression of U ncertainty in
M easurement (GUM, 1995 ) und die daraus abgeleitete H ydrometric U ncertainty
G uidance (HUG, DIN ISO/TS 25377 2007 ) sowie die ISO 5168 ( 2005 ) und DIN
EN ISO 748 ( 2008 ) verwiesen.
Insbesondere für die in Kap. 4.5.13 behandelte Geschwindigkeitsflächenmetho-
de und die für die punkthafte Geschwindigkeitsmessung vorwiegend eingesetzten
hydrometrischen Flügel wurden vielfältig Genauigkeitsbetrachtungen im Laufe der
letzten vier Jahrzehnte durchgeführt (u. a. Carter 1971 ; Herschy 1978 ; ISO 5168
1978 ; ISO 1088 1995; Lintrup 1989 ; Nelle et al. 1988 ; Morgenschweis 1990 ; Krause
1992 ). Daher kann bei diesen Verfahren auf langjährige Erfahrung zurückgegriffen
werden. Deren aktueller Stand soll hier vorgestellt werden.

Arbeitsgleichung für die Abschätzung der Unsicherheit: Die dem Geschwin-
digkeitsflächenverfahren zugrundeliegende Arbeitsgleichung lautet

Q = m



b i h i v mi (4.45)

i = 1

mit
Q = Gesamtdurchfluss [m 3 /s]
b i = Wasserspiegelbreite [m]
h i = Wassertiefe [m]
v m = mittlere Fließgeschwindigkeit in einer Lotrechten [m/s]
i = Lotrechten mit i = 1,2 … m.

Da der Gesamtdurchfluss aus der Summe der Einzellotrechten, deren Zahl in der
Messpraxis naturgemäß begrenzt ist, ermittelt wird, wird Gl. (4.45) in ISO 748
(2008) um den Faktor F erweitert, der diese Unzulänglichkeit korrigiert:

Q = F · m



b i h i v mi . (4.46)

i = 1

Von den im HUG vorgeschlagenen Vorgehensweisen zur Abschätzung der Mess-
unsicherheiten, wird hier, wie bei den meisten Durchflussmessverfahren, Typ
B verwendet, bei dem die Unsicherheit nicht mit Hilfe statistischer Analyse von
durchgeführten Messungen, sondern über die Standardabweichung einer auf der
Basis wissenschaftlicher Beurteilung und praktischer Erfahrung abgeleiteten Wahr-
scheinlichkeitsverteilung abgeleitet wird. Daraus resultiert die relative (prozentua-
le) Standardunsicherheit einer Messung. Wenn diese sich aus Einzelwerten (z. B.