Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 399

Nach Gl. (5.48) ist die Unsicherheit nur abhängig von dem geschätzten Parameter b
und der vorgegebenen Ungenauigkeit der Wasserstandserfassung Δ W . Der Parame-
ter b ergibt sich bei der rechnerisch-statistischen Approximation oder kann bei der
grafischen Ermittlung über doppelt-logarithmisches Netzpapier als Steigungsmaß
abgegriffen werden (s. Kap. 5.4.2).
Nach Abschätzung der Genauigkeit der Wasserstandserfassung (s. Kap. 3.5.9)
können nun Fehler des Wasserstands vorgegeben werden und die daraus resultie-
rende Gesamtunsicherheit eines Durchflusswerts ermittelt und grafisch dargestellt
werden.
Abbildung 5.66 und 5.67 zeigen Beispiele von nach dieser Methodik ermittel-
ten Ergebnissen für Pegel unterschiedlicher Größenordnung und unterschiedlicher
Messquerschnittsgestaltung.
Bei den Pegeln Rippach und Löchernbach handelt es sich um hochpräzise Mess-
anlagen im Rahmen von hydrologisch-wissenschaftlichen Prozessstudien; im Zu-
sammenhang mit Durchflussmessbauwerken wurden der Pegel Rippach bei den
gegliederten scharfkantigen Dreieckwehren (s. Abb. 5.22a und b ) und der Pegel
Löchernbach bei H-Flume-Konstruktionen (s. Abb. 5.45 und 5.46a ) als Beispiele
bereits vorgestellt. Es ist zu erkennen, dass z. B. für den Pegel Rippach im Niedrig-
wasserbereich eine Durchflussgenauigkeit RFQ von <5 % nur mit einer Genauig-
keit der Wasserstandserfassung von ±1 mm erreicht werden kann. Dies war u. a.
Anlass dafür, bei diesem Schwimmerpegel einen Schwimmer mit einem Durchmes-
ser von 500 mm einzusetzen (vgl. auch Kap. 3.5.2). Bei dem ein wenig größeren
Einzugsgebiet Löchernbach, dessen Pegel mit einem 4,5 ft H-Flume ausgerüstet ist,
ergibt die Grafik in Abb. 5.66b im Niedrigwasserbereich eine Gesamtunsicherheit
von über 30 %.
Noch extremer sieht es bei Pegeln an größeren Gewässern aus. Abb. 5.67a zeigt
die entsprechende Kurvenschar für den Pegel Schwaibach an der Kinzig, Abb. 5.68a
den Messquerschnitt mit einem Doppeltrapez-Regelprofil, dessen unteres Trapez
bei einer Breite von ca. 20 m keinerlei Niedrigwasserausbau aufweist; bei der im
gewässerkundlichen Messwesen üblichen Genauigkeitsanforderung für die Was-
serstandsmessung von 1 cm weisen die Durchflusswerte im Niedrigwasserbereich
(NNQ = 0,85 m³/s) eine Unsicherheit von >10 % auf. Der Donaupegel Möhringen-
Espenbrücke (Abb. 5.69 ) wurde mit einem flumeartigen Durchflussmessbauwerk
ausgestattet (vgl. Kap. 5.3.8); wie der Grafik in Abb. 5.67b entnommen werden
kann, sind Niedrigwasserdurchflusswerte (NNQ = 0,017 m³/s) trotz des hydrauli-
schen Ausbaus bei 1 cm Wasserstandsunsicherheit mit einer Unsicherheit von bis zu
25 % belastet. Bei allen gezeigten Beispielen spielen die relativen Unsicherheiten
im Hochwasserbereich erwartungsgemäß keine Rolle.
Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass die erreichbare Genauigkeit der
Durchflussermittlung mit Hilfe von W-Q-Beziehungen über die Genauigkeit der
Wasserstandserfassung leicht abgeschätzt werden kann; dies kann hilfreich bei der
Planung einer Messstelle und ebenso bei der Auswertung sowie Interpretation von
Durchflusswerten sein (s. Kap. 8).
Die Ergebnisse belegen aber auch, dass eine vorgegebene Wasserstandsgenauig-
keit von ±1 cm lediglich für wasserstandsabhängige Fragestellungen, wie z. B. in