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Abb. 5.40
Anordnung eines
cut-throat Flumes (nach
Keller
1984
)
3
6
1
1
b
c
a
b
0
b
c
h
2
h
1
b
L
a
L
b
Bei dieser Anordnung lautet nach Hager (
1993
) die Durchflussgleichung für
freien Abfluss wie folgt
�
1
/
2
·
[1
+
0,25
·
h
1
/
b
c
]
.
Q
=
(2
/
3)
3
/
2
·
g
·
b
c
·
h
1
(5.20)
(Abkürzung s. Abb.
5.40
). Die genaue Lage des Messpunktes von
h
1
ist bei 1/3 der
Länge des sich verengenden Teils
L
o
festlegt.
Der Vorzug dieser Anordnung ist die Lage des Messpunkts im Bauwerk selbst,
was bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil ist.
Der Grenzeinstau
S
L
, der als Prozentzahl die Toleranz eines Messbauwerks
gegenüber Rückstau ausdrückt (z. B. 80 % Grenzeinstau bei Venturikanälen heißt,
dass die Unterwassertiefe
h
2
maximal 80 % der Oberwassertiefe betragen darf ),
hängt nach Hager (
1994
) von der Relativwassermenge
h
1
/b
c
ab:
=
2
/
3
·
(
b
c
/
h
1
)
1
/
3
(5.21)
S
L
(gültig für 0,5 < S
L
< 0,95).
Bei Einstau des Messbauwerks sollten keine Durchflussmessungen vorgenom-
men werden.
Berechnungsbeispiel:
Berechne den Durchfluss eines cut-throat Flume nach Keller mit
einer Rechteckbreite
b
o
= 2,0 m bei gemessenen Wasserständen im Oberwasser
h
1
= 0,60 m
und Unterwasser
h
2
= 0,42 m.
Nach Keller gilt für die Einschnürung
b
c
/
b
o
= 0,52, d. h.
b
c
= 1,04.
a) Überprüfung, ob freier Abfluss herrscht:
Der Grenzeinstau beträgt nach Gl. (5.21):
S
L
= 2/3 (1,04/0,60)
1/3
= 0,80,
mit
h
bL
= 0,80 × 0,60 = 0,48 m (80 % von
h
1
); bei einem Unterwasserstand
h
2
= 0,42 m liegt demnach freier Abfluss vor.
b) Berechnung des Durchflusses nach Gl. (5.20):
Q
= (2/3)
3/2
× (9,81 × 1,04
2
× 0,60
3
)
1/2
× [1 + 0,25 × 0,60/1,04] = 0,94 m³/s.
Der ermittelte Durchfluss beträgt 0,94 m³/s.
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