Eine Standorterkundung durchführen

Jede Messstelle benötigt eine individuelle Erkundung, um die lokalen hydraulischen Randbedingungen zu ermitteln. Diese Bedingungen werden in einer Durchflusstabelle zusammengefasst, anhand derer der Durchfluss basierend auf dem gemessenen Wasserstand und der Strömungsgeschwindigkeit berechnet wird.

Den nachstehenden Anweisungen folgen, um eine vollständige Standorterkundung durchzuführen:

1. Das Referenzkoordinatensystem auswählen

   Die Messungen des Wasserstandes, die Einbaulage des RQ‑30 Sensor und Punkte im Querschnittsprofil müssen zueinander in Beziehung stehen. Insbesondere die in der Durchflusstabelle definierten Wasserstände und die mit dem RQ‑30 Sensor gemessenen Wasserstände müssen konsistent sein. Eine Standorterkundung durchführen für die verfügbaren Optionen ansehen.

   Bei der Auswahl des Referenzsystems für den Messort sollten vorhandene Installationen für die Wasserstandsmessung berücksichtigt werden.

    

   Standorte mit bestehender Wasserstandsmessung

   Wenn an der Messstelle bereits eine Wasserstandsmessung vorhanden ist, d.h. eine Messlatte oder ein Messfühler, wird empfohlen, den Nullpunkt (PN) der vorhandenen Messung als Referenzwert zu verwenden. Dieser Wasserstand ist normalerweise eindeutig und dauerhaft definiert. Darüber hinaus vereinfacht die Konsistenz der bestehenden Wasserstandsmessung und der RQ‑30-Messung die Interpretation. Wie in Abbildung 10 dargestellt, muss der Wasserstand des Nullpunkts im Bezugssystem bekannt sein.

   

   Abbildung 10 Nullpunkt (PN) einer Messlatte in Bezug auf ein Kanalprofil

   In dem in Abbildung 10 gezeigten Beispiel liegt der Nullpunkt bei -0,25 m im Referenzkoordinatensystem des Querschnitts H.

    

   Standorte ohne bestehende Wasserstandsmessung

   Für Messstellen ohne bestehende Wasserstandsmessung muss eine neue Referenz definiert werden. Es wird empfohlen, einen stabilen Fixpunkt als Referenz zu wählen, um eine spätere Überprüfung vornehmen zu können. Es ist wichtig, diesen Punkt und sein Bezug zum Wasserstand W genau zu dokumentieren.

   Für Kanäle mit einer stabilen Auskleidung kann ein Punkt auf der Oberfläche als Referenz und Nullpunkt gleichzeitig ausgewählt werden. So kann der Wasserstand leicht bestimmt werden und das Einstellverfahren für die Wasserstandsmessung des RQ‑30-Sensors ist einfach.

   Für alle anderen Situationen muss ein fester Punkt ausgewählt werden. Beispiele sind Vermessungspunkte oder stabile, zugängliche Punkte auf Brücken oder anderen Strukturen. Dieser Referenzpunkt muss in den Koordinaten des Querschnittsprofils abgebildet werden. Der Punkt muss nicht als Nullpunkt definiert werden, sondern muss sich auf ihn beziehen.

   

   Abbildung 11 Nullpunkt (PN) mit darauf bezogenem Fixpunkt

   Im Beispiel von Abbildung 11 wurde ein Fixpunkt auf einer Brücke definiert. Die Höhe des Punktes beträgt 5 m im Bezugskoordinatensystem des Querschnitts H. Nullpunkt wurde als -0,25 m definiert. Somit liegt der Fixpunkt bei 5,25 m im Koordinatensystem der Wasserstandsmessung W.

2. Das Querschnittsprofil kartieren

   Das Querschnittsprofil repräsentiert einen vertikalen Schnitt durch den Kanal vom Flussbett bis zum maximal zu erwartenden Wasserstand. Es wird für die Berechnung der benetzten Querschnittsfläche A (W) und die Modellierung der k-Faktoren k (W) benötigt (siehe Bestimmung des Durchflusses).

   Der Querschnitt wird üblicherweise an der Stelle der Wasserstandsmessung aufgenommen. Ein Punkt im Profil wird in einer der folgenden Koordinaten angegeben:

   • Höhe relativ zum Grund mit positiven Werten nach oben, siehe Abbildung 12

   • Absolute Höhe über dem Meeresspiegel, siehe Abbildung 13

   • Höhe relativ zu oben mit positiven Werten nach unten, siehe Abbildung 14

3. Die Rauheit des Flussbetts bestimmen

   Eine Schätzung der Rauheit an den Kanten des Querschnittsprofils ist erforderlich, um die k-Faktoren zu modellieren. Die Rauheit wird als absolute Rauheit k_S angegeben, Strickler-Koeffizient k _St oder Manning-Koeffizient n. In der Commander-Software wird die Rauheit in Kategorien angegeben, z.B. "Sandbett" oder "Ziegelwand".

4. Die Position des RQ‑30 lokalisieren

   Die genaue Position des RQ‑30 im Referenzsystem muss bekannt sein (siehe Abbildung 15). Diese Information ist wichtig für die Modellierung der k-Faktoren und die Anpassung der Wasserstandsmessung.

   

   Abbildung 12 Querschnittsprofil mit Höhe relativ zu Grund

   

   Abbildung 13 Querschnittsprofil mit absoluten Höhen

   

   Abbildung 14 Querschnittsprofil mit Höhen relativ zu oben

   

   Abbildung 15 Querschnittsprofil mit RQ‑30 Position relativ zu Grund

5. Die Durchflusstabelle erstellen

   Die Erkundung der Messstelle wird in Form einer Durchflusstabelle, wie in Tabelle 1Table 1 dargestellt, ausgedrückt. Diese Tabelle ist im RQ‑30-Sensor gespeichert und bildet die Grundlage für die Berechnung der Entladung wie in Bestimmung des Durchflusses beschrieben.

   Die Durchflusstabelle enthält die Querschnittsflächen A (W) und k-Faktoren k (W) unterschiedlicher Wasserstände W. Die Flächen A (W) leiten sich aus dem Querschnittsprofil ab, k-Faktoren k (W) sind bestimmt nach Bestimmung des Durchflussesk-Factors.

   Die Durchflusstabelle kann bis zu 16 Einträge enthalten, die von niedrigem zu hohem Wasserstand geordnet sind. A (W) - und k (W) -Werte werden linear auf gemessene Wasserstände interpoliert.

   Die Durchflusstabelle kann mit der Software Commander von Sommer Messtechnik erstellt werden. Nach Eingabe des Querschnittsprofils, der Rauheit des Kanals / Flusses und der Sensorposition wird die Durchflusstabelle automatisch berechnet. Diese Tabelle kann dann auf den RQ‑30-Sensor übertragen werden.

   	Status	Wasserstand (W)	K Wert	Fläche (A)
   		[m]	[ ]	[m^2]
   01	ein	0.4	64.0	4.7
   02	ein	0.6	68.7	9.5
   03	ein	0.8	72.1	14.4
   04…14	…	…	…	…
   15	ein	4.9	79.5	141.8
   16	ein	6.7	80.7	202.4

   Tabelle 1 Beispiel einer Durchflusstabelle