Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 332

Vom konstruktiven Gesichtspunkt her ist dieser Messwehrtyp einfach; es muss
lediglich auf eine wirklich ebene und horizontale Schwellenkrone mit scharfer 90°-
Kante an der Vorderseite geachtet werden.
In Abhängigkeit vom Verhältnis Länge L des Wehrkörpers in Fließrichtung und
der Energiehöhe H 1 (oberstrom) können 4 verschiedene Strömungsregimes für ein
breitkroniges rechteckiges Durchflussmesswehr unterschieden werden:

a) 0,08 ≤ H 1 / L :
Nur dann stellen sich parallele Strömungslinien auf der Wehrkrone ein, der Kon-
trollquerschnitt ist eindeutig am Ende des Ausbauquerschnitts lokalisiert und der
Abflussbeiwert c Q konstant.
b) h 1 /( h 1 + p ) ≤ 0,35: gilt als 2. Bedingung für einen konstanten Abflussbeiwert
c Q,
c) h 1max = 2 · p , daraus resultiert d):
d) L min ≥ 6 · p als Mindestlänge der horizontalen Wehrkrone.
Die Durchflussgleichung für ein breitkroniges Rechteckwehr lautet:

· (2 / 3 g ) 1 / 2 · b · h 1 3 / 2 Q = (2 / 3) · µ · c Q (5.14)

mit

µ = Überfallbeiwert [-]
c Q = Abflussbeiwert [-]
b = Breite des Wehrbauwerks [m]
h 1 = Überfallhöhe [m].
Für den Abflussbeiwert c Q wurde durch eingehende experimentelle Untersuchungen
an breitkronigen rechteckigen Wehren ein theoretischer Wert von

(5.15)

= (1 / 3) 1 / 2

c Q

abgeleitet. Infolge der zähigkeitsbedingten Ausbildung einer Grenzschicht auf der
Wehrschwelle wird der tatsächliche Abflussbeiwert c Q gegenüber dem rechneri-
schen Wert nach Gl. (5.15) mit zunehmender Wehrlänge L noch um einstellige Pro-
zentzahlen abgemindert (Ackers et al. 1978 ). Für die praktische Arbeit wurden Gra-
fiken entwickelt, aus denen c Q in Abhängigkeit von der gemessenen Überfallhöhe
und der Länge des Kontrollbauwehrs L abgegriffen werden kann (s. Abb. 5.26 ).
Der Überfallbeiwert µ kann ebenfalls aus einer Grafik (Abb. 5.27 ) entnommen
werden in Abhängigkeit der Überfallhöhe und geometrischen Daten des Wehres.
Rechnerisch kann μ zusätzlich aus dem Verhältnis der Energiehöhe H 1 und der
Überfallhöhe h 1 allgemein bestimmt werden, nach

(5.16)

= ( H 1 / h 1 ) 3 / 2 , µ

wobei der Exponent 3/2 die rechteckige Wehrform berücksichtigt.