Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 353

1. wegen des breiten Querschnitts die Wasserstand-Durchfluss-Beziehung (Durch-
flusskurve) eine nur flache Steigung hatte, d. h. eine kleine Wasserstandsänderung
machte sich in einer großen Durchflussänderung bemerkbar (vgl. Durchflusskur-
ven in Abb. 5.43 ),
2. durch die geringe Fließgeschwindigkeit in dem breiten Querschnitt und die hohe
Gerinnerauigkeit die Gerinnesohle im Sommer und Herbst unterschiedlich stark
mit Algen bewachsen war.

In Zusammenarbeit mit dem Labor für Wasserbau und Hydraulik der Universität
Siegen wurde deshalb zur Verbesserung der Messbedingungen aufbauend auf den
Ergebnissen eines hydraulischen Modellversuchs im Maßstab 1:4 eine geeignete
hydraulische Struktur zum Einbau in das vorhandene Rechteck-Gerinne gesucht
und dimensioniert. Hierbei war zu berücksichtigen, dass

• da das Messbauwerk nur für kleine Durchflüsse von 0,05 bis etwa 0,30 m³/s her-
angezogen werden soll, eine gute Überströmbarkeit des Bauwerks bei Hochwas-
serereignissen erforderlich ist (das Bemessungshochwasser beträgt 27 m³/s),
• der Aufstau durch das Messbauwerk im Hinblick auf die abzuführenden Hoch-
wasserereignisse möglichst gering sein sollte,
• der bauliche und kostenmäßige Aufwand zur Errichtung des Messbauwerks ge-
ring sein sollte,

• da eine verkrautete Sohle die Durchflusserfassung beeinträchtigt, das Verwur-

zeln von Pflanzen im Bereich der Messstelle möglichst verhindert werden sollte;
aus diesem Grund war auf eine geringe Rauigkeit der Sohle und der Seitenwände
sowie auf eine beschleunigte Durchströmung der Messstelle zu achten.

Es wurde ein kurzer Venturikanal mit den folgenden Abmessungen

Länge des sich verengenden Teils: 0,78 m

Länge der Aufweitung: 1,56 m

Breite vor dem Bauwerk: 1,00 m

Breite in der Engstelle: 0,48 m

Messstelle für h 1 : (vor der Engstelle) 0,26 m

Bauhöhe (bis 300 l/s): 0,5 m

aus Edelstahl vorgefertigt und mit Ortbeton in das vorhandene Gerinne eingebaut
(s. Abb. 5.42 ).
Die Messsituation im Niedrigwasserbereich wurde so entscheidend verbessert,
was auch durch die größere Steigung der Durchflusskurven nach dem Umbau (s.
Abb. 5.43 ) belegt wird.
Die Umsetzung der Modellergebnisse in den Naturmaßstab ist uneingeschränkt
gelungen. Die durchgeführten Kontrollmessungen, d. h. aus Geschwindigkeits-
messungen mit hydrometrischen Flügeln abgeleiteten Abflüsse in der Natur (s.
Abb. 5.43 ), zeigen im Vergleich zu den Modellversuchen bzw. der theoretischen
Lösung nach Hager ( 1994 ) eine mittlere Abweichung von 8,2 %. Dabei ist zu be-