Messnetze zur Durchflusserfassung - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 558

Im Gegensatz dazu hat van der Made ( 1991 ) aufbauend auf einer detaillierten
wissenschaftlichen Analyse der Entwurfs- und Betriebskriterien eines Flussmessnetz-
werks (van der Made 1988 ) eine praxisnahe Kosten-Nutzen-Analyse für den Entwurf
hydrometrischer Messnetze entwickelt, die hier kurz vorgestellt werden soll. Dabei
werden systematisch die Auswirkungen verschiedener Kriterien wie Minimalisierung
der Gesamtkosten und geforderte Messgenauigkeit auf das Verhalten des Standardfeh-
lers untersucht. Abbildung 8.3 fasst die Ergebnisse anhand eines Beispiel-Messnetzes
mit einer hohen Korrelationslänge von D = 100 km („Korrelationslänge“ ist danach
ein Maß für den Abstand der Stationen voneinander bzw. den Aufbau der Korrela-
tion bezogen auf den Abstand; ein großer Wert impliziert eine starke Korrelation der
Wasserstände entlang der Gewässerstrecke) und einer Gesamtstandardabweichung
des Wasserstands y von σ y = 1 m. Der optimale Stationsabstand (y-Achse) ergibt sich
danach aus dem Kosten-Nutzen-Koeffizienten α und dem Standardmessfehler ε .
Berechnungsbeispiel: Die jährlichen Kosten C s einer Messstelle betragen 20.000 € und der
Einheitsinformationsverlust C i wird auf 20 € (pro mm Standardfehler und pro km Fluss-
länge oder einfach pro m²) geschätzt; dies ergibt einen Kosten-Nutzen-Koeffizienten α = C s /
C i = 1.000 m². Bei einem Standardfehler ε = 5 cm kann in Abb. 8.3 eine optimale Stations-
dichte von 18 km abgelesen werden (nach van der Made 1991 ).

In der Praxis wird man zuerst die Standardabweichung der Wasserstandsmessung
σ y und die Korrelationslänge D über statistische Auswertungen von Messdaten in

30

ε (cm)

10
7.5

5

2.5

20

0

10

∆ = 100 km

σ y = 1 m

Abb. 8.3 Optimaler Sta-
tionsabstand in Abhängigkeit
des Kosten-Nutzen-Koef-
fizients α . (van der Made
1991 )

0

0 1000 2000

Kosten-Nutzen-Koeffizient α (m 2 )