Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 338

kere Flankenneigungen m 1 erhöhen einerseits - analog zu Dreieckplattenwehren
- die hydraulische Auflösung und Ablesegenauigkeit der Messstelle. Andererseits
resultiert daraus eine höhere Aufstauwirkung. Der US Soil Conservation Service
hat Dreiecksohlschwellen mit Flankenneigungen von 2:1, 3:1 und 5:1 entwickelt
und im Wasserbaulabor messtechnisch untersucht.
Am Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart wurden eingehende Modell-
untersuchungen zur hydraulischen und baulichen Gestaltung von Sohlschwellen,
auch unter Berücksichtigung fischereiökologischer und wassersportlicher Gesichts-
punkte, durchgeführt (Müller u. Kobus 1981 ; Müller 1983 ).
Danach sollte, um Fischaufstieg vom Unter- zum Oberwasser zu ermögli-
chen, die Wasserspiegellagendifferenz infolge einer Sohlschwelle maximal 0,4 bis
0,6 m betragen. Des Weiteren schlagen sie eine Sohlschwellenform vor, die, wie
in Abb. 5.29 im Schnitt A-A ersichtlich, Ruhezonen mit geringer Fließgeschwin-
digkeit im Unterwasser direkt im „Windschatten“ der Sohlschwelle schafft, die
die Fische als Warteposition vor dem Sprung ins Oberwasser nutzen können. Die
Kolksicherung unterhalb der Sohlschwelle sollte ebenfalls fischverträglich gestaltet
werden.
Die für Wassersportler gefährlichen energiereichen Grundwalzen unterhalb von
Abstürzen können durch Reduzierung der Einbauhöhe des Messbauwerks „ent-
schärft“ werden; aus Erfahrung sind Absturzhöhen bis 0,4 m gefahrlos zu über-
winden.
Sohlschwellen sind Durchflussmessbauwerke, die bei kleinen Überfallhöhen
einem breitkronigen Wehr (Kap. 5.3.5) ähneln, bei größeren Überfallhöhen jedoch
mehr wie scharfkantige (Kap. 5.3.4) oder rundkronige Wehre wirken. Die Durch-
flussberechnung setzt sich aus drei Bereichen zusammen:

a) mit vollkommenem Überfall, in dem die hydraulische Struktur voll wirksam
wird,
b) mit unvollkommenem Überfall, in dem der Durchfluss rückstaufrei geschieht
und
c) mit überströmendem Abfluss, in dem die hydraulische Struktur in ihrer Wirkung
vernachlässigt werden kann.

Zur Unterscheidung von a), b) und c) können folgende Grenzbedingungen abgelei-
tet werden:

• vollkommener Überfall: h 1 ≥ 2 h 2
• Rückstaufreiheit: h 2 ≥ 1,5 h 1vollk
Zur Beurteilung der Durchflussleistung einer Sohlschwelle wurden für die in
Abb. 5.30 dargestellten drei Bauformen Überfallformeln entwickelt.
Für eine Sohlschwelle, deren Quer- und Längsschnitt in Abb. 5.29 dargestellt ist,
lautet die einfache Bestimmungsgleichung für den vollkommenen Überfall

· (2 g ) 1 / 2 · m 1 · h 1 5 / 2 ,

(5.17)

Q = 8 / 15 c Q

wobei der Abflussbeiwert c Q aus der Graphik in Abb. 5.30 entnommen werden kann.