Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 369

an der Universität Siegen (Prof. Dr.-Ing. J. Jensen). Die Modelluntersuchung diente
zur Optimierung und Bemessung eines kurzen Venturikanals und zur Kalibrierung
des Genehmigungsentwurfs (vgl. auch Kap. 5.3.7).
Bei größeren breitkronigen Messwehren und -schwellen, die i. Allg. im Maß-
stabsbereich von 1:15 bis 1:20 modelliert werden müssen, liegen bisher keine ent-
sprechenden Vergleichsuntersuchungen vor. Hier besteht das Problem, neben dem
großen Aufwand, insbesondere in der beschränkten Genauigkeit der Naturmessun-
gen (ca. 5 %). Messgenauigkeiten in dieser Größenordnung sollten aber trotz der
Unsicherheiten bei der Übertragung der Modellergebnisse auch durch Laborunter-
suchungen erreichbar sein.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass mit Durchflussmessbauwerken bei
strenger Einhaltung der geometrisch-hydraulischen Bedingungen i. d. R. eine sta-
bile, d. h. zeitinvariante, Wasserstand-Durchfluss-Beziehung erreicht wird. Durch
Naturmessungen vor Ort oder/und hydraulische Modellversuche in einem Wasser-
baulabor können die Abflussbeiwerte der einzelnen Messbauwerke und damit die
empirischen Durchflussgleichungen kalibriert werden und sehr verlässliche Daten
liefern.

5.3.11 Unsicherheiten bei der Durchflussermittlung mit

Messbauwerken

Bei der Durchflusserfassung mit Hilfe von Messwehren, Messgerinnen und Mess-
schwellen handelt es sich um ein indirektes Verfahren: aus der Messung eines hy-
draulischen Kennwerts, i. d. R. des Oberwasserstands, kann unter bestimmten hy-
draulischen Randbedingungen der Durchfluss abgeleitet werden. Die wichtigsten
Unsicherheitsfaktoren bei diesem Verfahren sind:

a) das hydraulische Auflösungsvermögen R a eines Messbauwerks, d. h. wie viel
sich der Durchfluss bei einer Wasserstandsänderung ändert; hier ist die Quer-
schnittsform entscheidend,
b) die Wasserstandserfassung, d. h. der Ort der Messung sowie das eingesetzte
Messverfahren und die Registrierung der Daten,
c) fehlerhafte Abflussbeiwerte, da diese sich direkt in den empirischen Durchfluss-
gleichungen niederschlagen und
d) ungeeignete Dimensionierung, insbesondere von Bauwerksbreite und

Durchgangsquerschnitt.

Nimmt man die allgemeine Wasserstand-Durchfluss-Beziehung eines Messbau-
werks

(5.25)

Q = µ · b · h 1 ,

so lässt sich nach der Methodik der „Hydrometric Uncertainty Guidance“ (HUG,
DIN ISO TS 25375 2008 ) die Unsicherheit der Durchflusserfassung mit einem
Messbauwerk wie folgt abschätzen