Geoscience Reference
In-Depth Information
Abb. 5.79
Responderanlage
mit Kreuzkonfiguration
Responder 2
Responder 1
2
3
Fließrichtung
1
4
Signalkabel
Datenerfassung
sendet. Analog dazu wird die Laufzeit in Fließrichtung entlang des Messpfads
1-2 und 3-4 gemessen.
Durch die elektronische Verstärkung des Signals sind größere Pfadlängen mög-
lich, ohne dass das Gewässer mit einem Signalkabel gekreuzt werden muss.
Aber es wird, im Gegensatz zur Reflektoranlage, auch auf der Responderseite
Energieversorgung benötigt.
Zur Berechnung der Fließgeschwindigkeiten bei Reflektor- und Responderan-
lagen wird auf Quantum (
2008
), Herschy (
2009
) verwiesen.
Alle bisher angeführten Varianten a) bis d) messen die Fließgeschwindigkeit
lediglich in einer Ebene, sie sind damit zu den Indexverfahren zu rechnen. Um
dies, z. B. bei Gewässern mit stark schwankenden Wasserständen oder großen
Ausuferungsbereichen, zu vermeiden, können Anlagen in mehreren Ebenen ins-
talliert werden.
e)
Mehrebenenanlage
(Abb.
5.80
):
Die einzelnen Ebenen können jeweils als Ein- oder Kreuzpfadkonfiguration ange-
ordnet werden. Die Anzahl der Ebenen hängt von den örtlichen Verhältnissen und
der geforderten Genauigkeit ab. Die Messunsicherheiten sind bei Mehrebenen-
Kreuzpfadanlagen am geringsten, da weniger Annahmen zum Strömungsprofil
getroffen werden müssen. Aber sie stellen auch die kostenintensivste Lösung mit
dem höchsten baulichen und anlagenspezifischen Aufwand dar.
Die Berechnung der mittleren Fließgeschwindigkeit bei einer Mehrebenenanlage
erfolgt analog der Auswertung einer Vielpunktmessung mit einem Flügel; statt von
Messlotrechten wird hier von Messhorizontalen ausgegangen.
Abbildung
5.80
zeigt als Beispiel die Prinzipskizze für eine 4-Ebenen-Anlage.
Höhe W
W
4
W
3
W
2
W
1
1/2 (W
4
+W
3
)
1/2 (W
3
+W
2
)
1/2 (W
2
+W
1
)
1/2 W
1
Abb. 5.80
Durchfluss-
ermittlung mit einer Ultra-
schall-Mehrebenenanlage.
(Skripalle
2006
)
Breite
unten
Q
oben
= v
4
[W-1/2 (W
4
+W
3
)] B
4
Q
unten
= 0.8 v
1
1/2 W
1
B
unten
Q
3
= v
3
1/2 (W
4
-W
2
) b
3
Q
2
= v
2
1/2 (W
3
-W
1
) b
2
Q
1
= v
1
1/2 W
2
b
1
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