Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 348

Einschnürung kann durch Einbauten aus Kunststoff (s. Abb. 5.37a ) oder in Ortbeton
(s. Abb. 5.37b ) ausgeführt werden. Nach Blau ( 1960 ) werden dadurch die Reibungs-
verluste im Bereich der Einengung vermindert. Dieser Vorteil wird allerdings durch
nicht vorausbestimmbare Druckverhältnisse im Bereich der Einengung errungen, da
die Voraussetzung der Parallelität der Strombahnen, auf welcher die Berechnungsan-
sätze beruhen, nicht mehr gegeben ist. Dies ist auch der Grund dafür, dass die Durch-
flusscharakteristik dieser Bauform nur im Modellversuch bestimmt werden kann.
Abbildung 5.37a und b zeigen Khafagi-Venturi im Einsatz in Kläranlagen.
In Abb. 3.36 in Kap. 3.5.5 ist ein ähnliches Venturi mit abgerundeten seitlichen
Einschnürungen zu sehen.
Bei der Palmer-Bowlus-Rinne (Palmer u. Bowlus 1936 ) wird für die Durchfluss-
messung die seitliche Einengung mit einer Sohlenschwelle kombiniert. Dies erlaubt
wohl eine bessere Nullpunktbestimmung vor Ort, führt jedoch bei nicht feststoff-
freiem Messmedium zu Ablagerungen vor der Schwelle. Durch die so verursachten
Änderungen der Anströmbedingungen wird gleichzeitig die Genauigkeit vermindert.
Diese Bauform ist daher in erster Linie für den Einsatz in feststofffreien Messmedien
gedacht und kommt daher häufig in geschlossenen Rohrleitungen zur Anwendung.
Die Parshall-Gerinne (Parshall 1926 ) haben eine große Verbreitung gefunden.
Wie häufig sie zum Einsatz kommen, zeigt sich auch darin, dass es Parshall-Gerinne
in allen Größen zwischen 1″ und 50′ gibt. In Bos ( 1989 ) werden für 22 verschiedene
Parshall-Flumes die Dimensionierungsmaße und die zugehörigen Durchflussglei-
chungen bzw. Wasserstand-Durchfluss-Beziehungen in Tabellenform angegeben.
Bevorzugt eingesetzt werden sie bei kleineren natürlichen Gerinnen, da durch die
besondere Formgebung im Bereich der Rinne Ablagerungen vermieden werden.
Wie die Prinzipskizze in Abb. 5.38 verdeutlicht, wird im Bereich der Drosselstre-
cke die Sohle eingetieft und im Bereich der Aufweitung wieder ansteigend auf ein
gegenüber dem Oberwasser niedrigeres Sohlenniveau geführt. Durch die Kanten
am Übergang zur Drosselstrecke ist die Form zwar strömungsungünstig ausgebil-
det, kann so jedoch wesentlich weniger aufwändig gefertigt werden. Im Gegensatz
zu den anderen Bauformen wird bei dem Parshall-Gerinne die Oberwassertiefe erst
im Bereich der Verziehung auf der Anströmseite bestimmt. Wasserstand-Abfluss-
Beziehungen sind aus diesem Grund über Modellversuche abzuleiten.
Hier sei auf Abb. 3.34 in Kap. 3.5.5 verwiesen, in der eine im Zulaufkanal einer
Kläranlage in Kombination mit einem Ultraschall-Echolot zur kontinuierlichen
Wasserstandsmessung installierte Parshall-Rinne dargestellt ist.
In Abb. 5.39 fasst Bos ( 1977 ) die Durchflussgleichungen der verschiedenen
Bauformen von langen Kontraktionsgerinnen („long-throated flumes“) zusammen.
Anzumerken ist, dass hier bei der Vorstellung der verschiedenen Ableitungen
des klassischen Venturi-Gerinnes bereits Bauformen, wie z. B. das Parshall-Gerin-
ne, aufgeführt wurden, die streng genommen erst bei den „kurzen Kontraktions-
gerinnen“, dem 2. Typus aus der Gruppe der „Durchflussbauwerke (Gerinne) mit
seitlicher Querschnittsveränderung“ (s. Kap. 5.3.3), einzuordnen sind. Da es sich
um unscharfe Übergänge handelt, soll dies hier als Überleitung zu den „ kurzen Kon-
traktionsgerinnen “ verstanden werden.
Aus dieser Gruppe sollen exemplarisch zwei Bautypen vorgestellt werden, das
Kurzhals-Flume und das H-Flume (Kap. 5.3.8), die eine Reihe von vorteilhaften