Geoscience Reference
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Abb. 5.8
Prinzip der Durch-
flussermittlung an Messbau-
werken über die Messung des
Oberwasserstands als hyd-
raulische Bestimmungsgröße.
(Zeichnung: S. Siedschlag)
Hydraulisch gesehen bewirkt der Einbau von solchen Strukturen eine Verringe-
rung des Durchflussquerschnitts eines Gewässers, diese verursacht einen Anstieg
des Oberwasserspiegels mit einem Überfall über das eingebaute Messbauwerk.
Vorausgesetzt, dass diese Reduktion groß genug ist, kann eine eindeutige Bezie-
hung zwischen dem Durchfluss und dem Oberwasserstand aufgestellt und über die
kontinuierliche Messung dieses Wasserstands der Durchfluss ebenfalls kontinuier-
lich ermittelt werden.
Die funktionale Beziehung zwischen dem Durchfluss und dem Oberwasserstand
kann entweder theoretisch aus den hydraulischen Kenngrößen des Messbauwerks
oder mit Hilfe von hydraulischen Modellversuchen (Maßstab 1:1 bis max. 1:5) ab-
geleitet werden; in beiden Fällen sollte sie über Feldmessungen regelmäßig kontrol-
liert und ggf. korrigiert werden.
Neben den hydraulischen Anforderungen sind bei der Wahl des Durchfluss-
messbauwerks weitere Gesichtspunkte, wie die Begrenzung des Aufstaueffekts im
Hochwasserfall, die Erhaltung der Durchgängigkeit für Fische und Makroinverte-
braten (aquatische wirbellose Kleinlebewesen), die landschaftsgestalterischen und
nicht zuletzt wirtschaftlichen Aspekte bei Bau und Unterhaltung zu berücksichti-
gen. Daraus resultieren eine große Vielfalt verschiedener Typen von Durchfluss-
messbauwerken (Kap. 5.3.3), die im Laufe der letzten Jahrhunderte entwickelt wur-
den und die je nach Fragestellung und Größenordnung des Gewässers eingesetzt
werden können. Es gibt eine große Anzahl von Veröffentlichungen zu diesem The-
menkreis; einen zusammenfassenden Überblick geben die Handbücher von Ackers
et al. (
1978
), Bos (
1989
), Herschy (
2009
) und die ISO- und BSI-Standards im eng-
lischsprachigen Raum (s. Kap. 5.3.13) sowie Knapp (
1960
), DVWK (
1992
), Peter
(
2005
) und DIN 19559 (
1983
) im deutschsprachigen Raum, auf die bzgl. Details
zur Dimensionierung, Entwurfsplanung und Betrieb verwiesen wird. Im Folgenden
soll auf die wesentlichen Grundtypen von Wehren, Schwellen, Flumes und Stau-
wehren eingegangen werden.
5.3.2
Hydraulische Funktion von Messbauwerken
Der Zusammenhang zwischen Wasserstand und Durchfluss an einem Messbauwerk
wird von der Geometrie des Bauwerks, den Fluideigenschaften sowie der Art der
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