Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 388

bei komplexen Querschnittssituationen mit ausgeprägten Vorländern und wechseln-
der Vegetation, zu überprüfen.

d) hydraulische Modellversuche zur Aufstellung von Durchflusskurven: Wie
in Kap. 5.3.10 im Zusammenhang mit der Kalibrierung von Durchflussmessbau-
werken am Beispiel eines kurzen Venturikanals dargestellt, besteht auch die Mög-
lichkeit, eine Wasserstand-Durchfluss-Beziehung mit Hilfe eines Maßstabmodells
in einem Wasserbaulabor aufzustellen. Wegen der einzuhaltenden Modellgesetze
und damit die im Modell ermittelten Durchflusskurven ohne wesentliche Redu-
zierung der Messgenauigkeit auch auf den Naturquerschnitt übertragen werden
können, sollten hydraulische Modelle für diesen Zweck nur bis zu einem Maßstab
von 1:4 angewandt werden (Barczewski 1983 ). Das schränkt diese Möglichkeit zur
Erstellung von Durchflusskurven auf kleine Gerinne ein. Hinzu kommen die rela-
tiv hohen Kosten für die Erstellung von physikalischen Modellen von natürlichen
unregelmäßigen Querschnitten. Daraus resultiert, dass solche Modelle meist nur bei
sehr komplexen Randbedingungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen zum Ein-
satz kommen und dann nicht nur zur Kalibrierung, sondern auch zur optimierenden
Bemessung von Genehmigungsentwürfen verwenden werden. In der Praxis werden
Modellversuche zudem bevorzugt für Durchflussmessbauwerke durchgeführt, da
hier mit einer längerfristigen Stabilität des Messgerinnes gerechnet werden kann
(weitere Details s. Barczewski 1983 ; Westrich 1992 ; Boiten 2008 ).

5.4.3 Extrapolation im Hoch- und Niedrigwasserbereich

Im Hoch- und Niedrigwasserbereich sind Durchflusskurven meist unzureichend
oder nur mit ungenauen Messungen belegt; im Hochwasserbereich resultiert dies
aus technischen Schwierigkeiten bei der Messung und im Niedrigwasserbereich aus
häufigen Veränderungen des Niedrigwasserbetts. Als Beispiel fehlen in Abb. 5.52
typischerweise Messwerte für die extrem hohen Durchflüsse. Deshalb muss in der
Regel die Durchflusskurve in diesen Bereichen extrapoliert werden.
Zur Extrapolation einer Durchflusskurve können unterschiedliche Methoden an-
gewendet werden, wobei sich folgende Verfahren nach WMO (II 1980 ) besonders
bewährt haben:

a) Extrapolation über doppelt-logarithmische Verlängerung,
b) Extrapolation der Geschwindigkeitsflächen,
c) Extrapolation mit Hilfe hydraulischer Größen.

a) Extrapolation über doppelt-logarithmische Verlängerung: Mit Hilfe von
Gl. (5.28) in Kap. 5.4.2 wird eine Wasserstand-Durchfluss-Beziehung rechnerisch
aufgestellt und W 0 nach Gl. (5.31) ermittelt. Die daraus resultierende Q-(W-W o )-
Beziehung wird in ein doppelt-logarithmisches Netzpapier (manuell oder per Rech-
ner) eingetragen. Die sich im Normalfall ergebende geradlinige Durchflusskurve
(vgl. Abb. 5.53 und 5.55 ) kann nun verlängert werden. Wie weit eine solche Extra-