Abfluss

Nach DIN ist der Abfluss das Wasservolumen aus einem Einzugsgebiet, das den Abflussquerschnitt in der Zeiteinheit durchfließt. Fehlt die Zuordnung zu einem Einzugsgebiet, spricht man allgemein vom Durchfluss.

Durchfluss Q = Messquerschnitt A x mittlere Geschwindigkeit v_m (zum gemessenen Durchfluss Q gehört der Wasserstand W)

Flügelmessung

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.

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 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.

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.

Verdünnungsmessung

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.