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Ansätze der Durchflussmessung

Die Durchflussrate (auch Volumenstrom) gibt an welches Volumen eines Fluids in einer bestimmten Zeit durch eine bestimmte Querschnittsfläche fließt.

Im Umweltbereich handelt es sich meist um das Fluid Wasser.

Für die Bestimmung des Durchflusses/Abflusses gibt es verschiedene Messansätze:

  • Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit: Bei bekanntem Querschnitt kann hieraus der Volumenstrom errechnet werden. Bei offenen Gerinnen, nicht voll gefüllten Rohrleitungen und ungesättigten Böden hängt dieser Querschnitt vom Wasserstand, bzw. dem Sättigungsgrad der Poren und somit dem wassergefüllten Porenanteil ab.
    Die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit zur Ableitung des Durchflusses auf Basis der wassergefüllten Querschnittsfläche wird oft an größeren Pegelmessstellen von Flussläufen eingesetzt.

  • Bestimmung des Wasserstandes: Für Messwehre oder Messrinnen, sowie eingemessene Fließquerschnitte, kann jedem Wasserstand ein Volumenstrom zugeordnet werden.
    Bei unveränderlichem Querschnitten kann dieses Verfahren dauerhaft ohne Neubestimmung der Wasserstands-Durchflussbeziehung verwendet werden. Dieses Messverfahren wird unter anderem im H-Flume eingesetzt.

  • Verdünnungsversuche: Durch Einleitung eines Tracers einer bekannten Konzentration und Bestimmung der Konzentration nach einer ausreichenden Durchmischungsstrecke stromabwärts kann der aktuelle Volumenstrom bestimmt werden.

  • Bestimmung der abfließenden Wassermenge: Kippzähler bestimmen direkt die Menge des abfließenden Wassers und bieten somit eine zeitlich hochaufgelöste, automatisierte Alternative zu Ausliterungsversuchen. Kippzähler eignen sich besonders für kleinere Durchflüsse und werden daher auch in Lysimeteranlagen zur Erfassung der Sickerwasserraten eingesetzt. Kippzähler werden auch im Run Off-System der UGT GmbH einegsetzt, welches es ermöglicht den oberflächigen Abfluss von geneigten Ebenen zu bestimmen, welcher eine maßgebende Rolle in der Hanghydrologie kleiner Einzugsgebiete spielt. Eine Kombination mit dem H-Flume ermöglicht eine hohe Messgenauigkeit des Abflusses bei Niedrigwasser und höheren Abflüssen in offenen Gerinnen.
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