Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 452

1. Ultraschallanlagen, bei denen die Fließgeschwindigkeit auf akustischem Weg
kontinuierlich erfasst wird.

Hierbei ist zu unterscheiden zwischen

a) Ultraschallanlagen, die nach dem Laufzeitverfahren (Kap. 5.5.3) und
b) Ultraschallanlagen, die nach dem Doppler-Prinzip (Kap. 5.5.4) arbeiten.

Beide Verfahren wurden in Kap. 5.5 eingehend vorgestellt.

2. Hydraulische Verfahren, die auf den Gesetzmäßigkeiten der Fluidmechanik auf-
bauen. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen

a) Ausbau eines Fließquerschnitts mit hydraulisch definierten Messbauwerken,
wie z. B. Wehren, Venturikanälen etc. (s. Kap. 5.3).
Wegen des dabei notwendigen starken Eingriffs in das Gewässer und der
damit verbundenen hohen Baukosten sind diese Konstruktionen in der Regel
auf kleinere bis mittlere Gewässer beschränkt.
b) Messung von hydraulischen Einflussgrößen, wie z. B. des Wasserspiegelge-
fälles, auf dem das ΔW-Verfahren basiert.

Diese unter 2.) genannten Verfahren können für unverbaute und rückgestaute
Fließquerschnitte und somit auch für größere Gewässer angewandt werden
und sollen in diesem Kapitel behandelt werden.

Das auf der Messung des Wasserspiegelgefälles basierende Verfahren stellt dem-
nach ein hydraulisches Verfahren dar, wie es von Kaldenhoff u. Schumacher
( 1992 ) in einem Grundsatzpapier ausdrücklich gefordert wurde. Dies war im Üb-
rigen Veranlassung für die Entwicklung des in Kap. 5.7.3 vorgestellten ΔW-Ver-
fahrens.

5.7.2 Messprinzip der ΔW-Durchflussmessung

Abgeleitet aus strömungstechnischen Gesetzmäßigkeiten macht man sich beim
ΔW-Verfahren zu Nutze, dass der Durchfluss Q in einem Gerinne außer von der
Wassertiefe h 1 , der Geometrie und Rauheit des Gerinnebetts auch von der Neigung
I W des Wasserspiegels (WSP) abhängt. Das Messprinzip ist in Abb. 5.109 darge-
stellt. An zwei Stellen mit dem Abstand L wird jeweils die Höhe h 1 ′ bzw. h 2 ′ der
darüber befindlichen Wassersäule gemessen. Der oberwasserseitige Wasserstand
ergibt sich aus der Addition von Pegelnullpunkt PNP und h 1 ′, die Wassertiefe aus
der Differenz zwischen Wasserstand und Flusssohle. Die Wasserspiegelneigung I W
bestimmt sich zu:

= h 

− h 
2

=  W
L

(5.72)

1

I W ,

L

vgl. auch Gl. (2.9) in Kap. 2.3.3.