Geoscience Reference
In-Depth Information
Schwimmer um den Betrag ∆
h
1
hinter dem ansteigenden Wasserstand im Pegel-
schacht zurück. Das durch den Schwimmer verdrängte Wasservolumen ist
π
4
·
D
2
·
V
=
(3.3)
h
1
mit
D
= Schwimmerdurchmesser [m].
Nach dem Archimedischen Gesetz nimmt die aufwärts gerichtete Kraft linear
mit dem Gewicht des verdrängten Wasservolumens zu
π
F
=
(3.4)
4
·
D
2
·
h
1
·
ρ
·
g
mit
ρ
= Dichte des Wassers [kg/m³].
Daraus resultiert ein Fehler in der Wasserstandsanzeige, auch Verzögerung oder
lag genannt,
=
4
F
ρ
g
π
D
2
(3.5)
h
1
Er bewirkt, dass ein ansteigender Wasserstand zu hoch angezeigt wird. Dieser
systematische Fehler kann durch einen ausreichend großen Durchmesser des
Schwimmers
D
oder des Schwimmerrades
r
reduziert werden. Für die Berech-
nung des erforderlichen Schwimmerdurchmessers gilt
4
F
ρ
g
π
h
1
(3.6)
D
≥
Unabhängig davon kann es für hochgenaue Wasserstandsmessungen notwen-
dig sein, Schwimmerdurchmesser von 300 bis zu 500 mm und entsprechend
angepasst große Schwimmerschachtdurchmesser zu verwenden. So wur-
de z. B. im Hydrologischen Versuchsgebiet Ostkaiserstuhl bei Freiburg, wo
für wissenschaftliche Prozessstudien zum Abflussverhalten in einem kleinen
Lösseinzugsgebiet eine mm-Genauigkeit der Wasserstandserfassung erforder-
lich war, ein Schwimmer mit einem Durchmesser von 0,5 m eingesetzt (Luft
et al.
1981
).
Die Wahl des Schwimmerdurchmessers hat, wie das Berechnungsbeispiel ver-
deutlicht, zwangsweise Auswirkungen auf den Durchmesser des Schwimmer-
schachts und damit auf die Kosten der Errichtung des Pegels. Hier muss im
Search WWH ::
Custom Search