Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 451

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Q (m 3 /s)

Abb. 5.108 Wasserstand-Durchfluss-Beziehung am Pegel Fröndenberg in der mittleren Ruhr.
(Dose 2002 )

keiten zur Bestimmung des Durchflusses mit Hilfe der Durchflusskurven-Methode
ersichtlich; einer Wassertiefe h 1 von z. B. 1,75 m können Durchflüsse Q zwischen
8 und 50 m³/s zugeordnet werden. Auch wird deutlich, dass die Wassertiefe infolge
des Staueinflusses nicht unter einen Wert von etwa 1,5 m fällt. Neben dem Stau
durch ein geregeltes Wehr kann es auch auf Grund der Mündung in ein anderes
Gewässer zu einem Rückstau kommen; Verlegungen an Brücken und anderen Ein-
bauten oder Verkrautung der Gewässerstrecke unterhalb des Pegels können ebenso
wie stark instationäre Durchflüsse, z. B. unterhalb von Stauanlagen, das Aufstellen
einer eindeutigen Beziehung zwischen h und Q verhindern.
In Kap. 5.7.3.3 werden exemplarisch die Auswirkungen solch unzureichender
Auswertungen mittels konventioneller Durchflusskurven dargestellt.
Eine weitere Problematik besteht bei instationären Abflussvorgängen. Hierbei
ändert sich innerhalb kurzer Zeit der Durchfluss, z. B. bei einer Hochwasserwelle
oder infolge von Schwall- und Sunk-Erscheinungen, wie sie durch Wasserkraftan-
lagen verursacht werden. Im ansteigenden bzw. abfallenden Ast einer solchen Welle
stellen sich für den gleichen Durchfluss unterschiedliche Wasserstände ein (Hyste-
rese, s. Kap. 5.4.7), so dass bei Anwendung einer konventionellen Durchflusskurve
fehlerhafte Messergebnisse für den Durchfluss ermittelt werden.
Dagegen eignen sich zur kontinuierlichen Durchflussmessung in staugeregelten
Bereichen prinzipiell alle Verfahren, bei denen die Fließgeschwindigkeit des Ge-
wässers direkt und kontinuierlich gemessen wird, da sich nach der Kontinuitäts-
gleichung der Durchfluss Q als Produkt von durchflossenem Querschnitt A und
mittlerer Fließgeschwindigkeit v m ergibt (s. Gl. (2.4) in Kap. 2.3.2).
In der Praxis haben sich auf Grund der mikroelektronischen Entwicklung zwei
Entwicklungspfade in den letzten Jahren durchgesetzt: