Kapitel 4.3 Flashcards
Was verstehen Sie unter einem “Zwischem-“ bzw. “Bodenlateralem” Abfluss ?
BODENLATERALER ABFLUSS : Oberflächen Abfluss; Abfluss aus Interzeptionsvedunstung, Verdunstung freier Wasserflächen, Muldenrückhalt. ………………………………………………………………. ZWISCHENABFLUSS: Wasser gelangt durch Infiltration in die ungesättigte Bodenzone. -> Bodenfeuchte fließt unmittelbar oder verzögert ab.
Wie ist eine “Abflussspende” definiert ?
Zum Vergleich von Einzugsgebieten wird die Abflussspende “q” ermittelt. q= R / Ae
- R … Abfluss*
- Ae … Fläche des dazugehörigen Einzugsgebietes.*
Welche Anforderungen müssen an Pegelmessstellen gestellt werden ?
- immer leicht zugänglich
- kein Rückstau oberhalb des Zusammenflusses mit anderen Gewässern.
- keine Beeinflussung durch Betrieb von Wasserkraftanlagen, Wehren, Talsperren etc. -
- günstig in geraden Flussstrecken , oberhalb eines Gefällesprunges
- stabiler Messquerschnitt, keine Erosion oder Auflandung - Sohle frei von Verkrautung
Was verstehen Sie unter einem “Pegelnullpunkt”?
Der Pegel benutzt als Bezugsgröße den Pegelnullpunkt. Der Pegelnullpunkt wird möglichst unter dem niedrigsten, über eine lange Zeit gemessenen Wasserstand festgesetzt, damit auch bei niedrigem Wasserstand keine negativen Werte auftreten.
Nennen Sie drei Arten von Lattenpegeln ?
- einfacher Lattenpegel
- Staffelpegel
- Schräg oder Treppenpegel
Nennen Sie vier Möglichkeiten der kontinuierlichen Erfassung des Wasserstandes an einem Pegel ?
- Schreibpegel
- Lochstreifenpegel
- digitale Datenerfassung
Skizzieren und erläutern Sie die Wasserstandsmessung mit Hilfe einer Druckmessdose und einer Einperlsonde ?
Welche 4 prinzipiellen Möglichkeiten der Druchflussmessung kennen Sie ? Nenne Sie jeweils 2 Beispiele dazu ?
Hydraulische Methode :
- Venturi-Kanäle
- Wehre/Überfälle
Geschwindigkeitsflächen-methode
- Integral über den Querschnitt
- punktuell
Volumentrische Methoden:
- dynamische Füllstandsmessung
- Messung mit kalibriertem Volumenbehältern
Tracer-Methoden
- kontinuierliche Zugabe
- schwallartige Zugabe
Skizzieren und erläutern Sie die Durchflussmessung mit Hilfe der Geschwindigkeitsflächenmethode an einem unregelmäßigem Fließquerschnitt.
Erläutern Sie das Prinzip der Fließgeschwindigkeitsmessung mit Hilfe der “Radarmessung”, “Doppler-Ultraschall”, “Schwimm- oder Stangenflügel”, “Magnetisch-Induktiven Verfahren”, “Tracer-Messung”. Nennen Sie je ein Beispiel wo Sie das jeweilige Messprinzip anwenden würden.
Flügelmessung / Magnetisch Induktives Verfahren
Für die Mehrzahl der heutigen Aufgaben ist weniger der Wasserstand als vielmehr der Abfluss von Interesse.
Um den Abfluss bestimmen zu können, wird mit dem Messflügel die Geschwindigkeit v in m/s in zahlreichen Punkten eines Querschnittes gemessen. In jedem dieser Messpunkte hat das Wasser eine andere Geschwindigkeit. Mit grafischen und rechnerischen Verfahren kann aus den gemessenen Geschwindigkeiten und der Querschnittsfläche des Messprofils der Abfluss Q in m3/s berechnet werden. Der Abfluss in einer Sekunde entspricht dem schematisch in der Abbildung dargestellten Wasserkörper.
Prinzip der Flügelmessung
Je schneller das Wasser fließt, desto häufiger dreht sich die Schaufel des Messflügels in einer bestimmten Zeit. Die Umdrehungen werden mit einem Zählgerät registriert.
Der Zusammenhang zwischen der Fließgeschwindigkeit und der Anzahl der Umdrehungen je Zeiteinheit wird vorab für jeden Flügel im Eichkanal bestimmt.
Bei kleineren Gewässern wird der Messflügel an einer Stange geführt, die von einer Brücke aus ins Wasser gehalten wird, bei größeren Flüssen ist er an einem Schwimmkörper befestigt, der mit Hilfe eines über den Fluss gespannten Seiles, einer Laufkatze und einer Seilwinde an die einzelnen Messpunkte im Flussquerschnitt gebracht wird.
Ultraschallanlagen
Ultraschallanlagen eignen sich vor allem für Messungen in gestauten Flussstrecken, bei denen die Aufstellung einer herkömmlichen Abflusskurve nicht möglich ist.
Die Fließgeschwindigkeit wird per Ultraschall gemessen. Sensoren senden und empfangen Ultraschallsignale. Aus der Zeitdifferenz der Messung in und gegen die Fließrichtung wird die Geschwindigkeit ermittelt.
ADCP- Messung
(Acoustic Doppler Current Profiler).
Hierbei werden akustische Messgeräte eingesetzt, die die Fließgeschwindigkeit des Gewässers mit Hilfe des Dopplereffektes ermitteln. Vom ADCP ausgesandte Schallimpulse werden von Schwebeteilchen im Wasser reflektiert und vom ADCP wieder als Echo empfangen. Über die Laufzeit zwischen dem Aussenden und der Rückkehr der Signale wird die Fließgeschwindigkeit bestimmt.
ADCP-Messung am Gewässer
(Acoustic Doppler Current Profiler).
Hierbei werden akustische Messgeräte eingesetzt, die die Fließgeschwindigkeit des Gewässers mit Hilfe des Dopplereffektesermitteln. Vom ADCP ausgesandte Schallimpulse werden von Schwebeteilchen im Wasser reflektiert und vom ADCP wieder als Echo empfangen. Über die Laufzeit zwischen dem Aussenden und der Rückkehr der Signale wird die Fließgeschwindigkeit bestimmt.
Geschwindigkeitsradarmessung
v-Radar
Der Wasserstand und die Fließgeschwindigkeit können auch außerhalb des Gewässers bestimmt werden: mit Hilfe der Radartechnik.
Radarwellen mit einer bekannten Frequenz werden auf die Wasseroberfläche gesendet. Durch die Wasserbewegung wird die auftreffende Frequenz verändert und reflektiert. Aus der Frequenzverschiebung errechnet sich die Fließgeschwindigkeit.
Tracermethoden
Die Messmethode beruht auf der Bestimmung der Verdünnung einer bestimmten Menge eines Markierungsstoffes, den man ins Fließgewässer einspeist. Dabei wird eine genau definierte Menge eines geeigneten Markierungsstoffes (Tracer) am Anfang einer Messstrecke mit turbulenter Strömung in einem genau festgelegten Eingabeprozess dem Gewässer zugegeben. Am unteren Ende der Messstrecke wird die Konzentration des verdünnten Tracers gemessen und daraus die Verdünnung bestimmt und der Durchfluss berechnet.
Die Verdünnungsmessung ist für den Einsatz in kleinen Fließgewässern mit steilem und rauem Gewässerbett mit sich ständig ändernder Gerinnegeometrie und wechselnden Strömungen geeignet und findet seine Anwendung vor allem in turbulenten Gewässern des Alpen- und Voralpenraumes.
Welche Aussagen liefert eine “Abflusstafel” ?
Die Abflusstafel dient zur überschlägigen Ermittlung des -> Abflusses an einem Pegel, dessen Wasserstand bekannt ist.
Erläutern Sie die Darstellungsmethoden “Ganglinie”, “Summenlinie”, “Dauerlinie”, “Füllenlinie”.
GANGLINIE: Darstellung von beobachteten oder berechneten Daten in der Reihenfolge ihres zeitlichen Auftretens.
SUMMENLINIE: Fortschreitende Summierung der Ganglinie über die Zeitachse Neigung der Summenlinie. Wendepunkt der Summenlinie entspricht Maximal oder Minimalwert der Ganglinie.
DAUERLINIE: gibt an, an wie viel Tagen ein Abfluss unter oder überschritten wird. Steigung der Dauerlinie ist umso größer,je kleiner die Häufigkeit der zugeordneten hydr. Größe oder Klasse ist.
FÜLLENLINIE: Integration der Abflussganglinie über die Ordinatenachse oberhalb eines Schwellenwertes, beginnen mit dem Scheitelabfluss.
Was verstehen Sie unter “Wasserwirtschaftlichen Hauptwerten” ?
Die Hauptwerte des Abflusses gegebn Auskunft über Wasserstände zu bestimmeten Zeiten bzw. Beobachtete Extremwerte (die mit NN bzw. HH beginnenden Hauptwerte).
Erläutern Sie die Abkürzungen “MQ”, “MHQ”, “HHW”…?
MQ… mittlere Abfluss
MHQ… mittlerer Hochwasserabfluss
HHW… höchster jemals gemessener Hochwasserstand.
Erläutern Sie die Begriffe “Abflussbildung” und Abflusskonzentration”.
Abflussbildung :im engeren Sinn beschreibt rein phänomenologisch den Zusammenhang zwischen Niederschlag im Einzugsgebiet eines Gewässers und der als Reaktion am Gebietsauslass abfließenden Wassermenge.
Abflusskonzentration: Übertragung des effektiven Niederschlags in die Ganglinie des direkten Abflusses aus einem oberirdischen Einzugsgebiet.
Skizzieren Sie eine Pegelmessstelle mit Schwimmerpegel ?
