Messmethoden des Niederschlages

Präsentation zum Thema: "Messmethoden des Niederschlages"—  Präsentation transkript:

1 Messmethoden des Niederschlages
Isabel Friedrich Anna Becker

2 Inhalt Der Begriff Hydrologie Niederschlag Kenngrößen des NS
Punktuelle Messmethoden Flächenmäßige Messmethoden Bestimmung von Gebietsniederschlägen Quellenverzeichnis

3 Der Begriff Hydrologie
Hydrologie gemäß DIN (1992): Wissenschaft vom Wasser, seinen Eigenschaften und seinen Erscheinungsformen auf und unter der Landoberfläche sowie in den Küstengewässern

4 Niederschlag Was ist Niederschlag?
Bezeichnet in der Meteorologie Wasser inklusive seiner Verunreinigungen, das infolge der Schwerkraft auf die Erde fällt Liegt entweder in flüssiger oder fester Form vor Regen, flüssig, fallend Reif, fest, abgesetzt (Resublimation) Schnee, fest, fallend Tau, flüssig, abgesetzt (Kondensation)

5 Niederschlag Voraussetzungen für die Entstehung:
Genügend Wasserdampf in der Atmosphäre Vorhandensein von Kondensationskernen oder Eiskeimen Hebungsprozesse und Abkühlungsvorgänge

6 Kenngrößen des Niederschlags
Niederschlagshöhe hN [mm] Ein Millimeter Niederschlagshöhe ist gleich einem Liter Niederschlagsmenge pro Quadratmeter Niederschlagsintensität R [L/(s*ha)] Quotient aus Niederschlagshöhe und Zeit ergibt sich bei Regenschreibern aus der Steigung der Summenlinie bildet zusammen mit der Niederschlagsmenge die Charakteristik eines Niederschlags Niederschlagsdauer T steht für die Zeitdauer eines Niederschlagsereignisses für die Festlegung von Wiederkehrintervallen von Starkregenereignissen und Überschwemmungsszenarien notwendig.

7 Punktuelle Messmethoden
Regenmesser (Pluviometer) Misst die Niederschlagshöhe zwischen zwei Leerungen Dienen der Messung von gefallenen Niederschlägen an ausgewiesenen Stellen Einfacher analoger Niederschlagsmesser Für den häuslichen Gebrauch Offene zylinderförmige Gefäße Trichterform zur Steigerung der Genauigkeit

8 Punktuelle Messmethoden
Niederschlagsmesser nach Hellmann hat eine von einem scharfkantigen Messingring begrenzte Auffangfläche von 200 cm² Niederschlagswasser gelangt durch einen Trichter in ein Sammelgefäß im Unterteil des Niederschlagsmessers (Schutz vor Verdunstung) Zur Messung wird das gesammelte Niederschlagswasser in einen Messzylinders gefüllt (Messgenauigkeit: 0,05 mm) Hellmann-Regenschreiber Hellmann-Regenschreiber, offen

9 Punktuelle Messmethoden
Auffangfläche F = 200 cm² Aufstellungshöhe x zwischen 0 und 6 Meter [mm] hN:: Regenhöhe [mm] z: Höhe des Wasserspiegels im Messgefäß [mm] f: Querschnittsfläche des Messgefäßes [mm2] F: Auffangfläche [cm2]

10 Punktuelle Messmethoden
Elektrische Regenmesser nach dem Prinzip einer Kippwaage Es wird jeweils eine Schale mit Niederschlagswasser gefüllt Bei einem bestimmten Gewicht kippt sie um und entleert sich Eine vollgefüllte Waagschale entspricht 0,1 mm Niederschlagshöhe ( Auffangfläche = 200 cm²) Anzahl und Zeitpunkt der Kippbewegungen werden durch elektrische Impulse registriert.

11 Punktuelle Messmethoden
Regenschreiber (Pluviograph) Mechanische Regenschreiber nach dem Schwimmerprinzip Zeichnet die Höhe des Wasserspiegels in einem Messgefäß über die Zeit auf Der Wasserstand wird über einen Schwimmer und einen Schreiber auf einen Papierstreifen übertragen Wenn das Messgerät voll ist, wird der Inhalt abgehebert, die Anzeige stellt sich auf Null und die Füllung beginnt von Neuem ( nach 10 mm )

12 Punktuelle Messmethoden
Problematik beim Messen Messfehler durch: Wind Frost Benetzungsverluste Verdunstung Niederschlagsintensitäten unter der Ansprechschwelle Spritzwasser

13 Flächenmäßige Messmethoden
Niederschlagsradar (Wetterradar) Vorwiegend zur Erfassung von Wetterdaten Am weitesten verbreitete Methode zum Erkennen von Gebietsniederschlägen in einem kreisförmigen Umfeld von bis zu 200 km Satelliten Messungen Nur Visualisierung von Wolken Dient zur Verfolgung globaler atmosphärischer Bewegungen von großen Wolkenfeldern Einzige Methode um Niederschläge über den Ozeanen abzubilden

14 Ermittlung von Gebietsniederschlägen
Arithmetisches Mittel Durchschnitt der gemessenen Punktniederschläge einfachste Methode liefert gute Ergebnisse, wenn die Regenmesser gleichmäßig verteilt und Schwankungen der Niederschlagsmengen gering sind

15 Ermittlung von Gebietsniederschlägen
Thiessen-Polygone-Methode Zuordnung jedes Punktes im EZG zu der jeweils nächstgelegenen Niederschlagsstation Berücksichtigung der N- Messstationen im EZG sowie in den umliegenden Flächen Arbeitsschritte: Konstruktion der Thiessen-Polygone Ermittlung der Flächen der Polygone Berechnung des Gebietsniederschlags

16 Ermittlung von Gebietsniederschlägen
Berechnungsformeln

17 Ermittlung von Gebietsniederschlägen
Isohyetenmethode Isohyethen: Linien gleicher Niederschlagshöhe Arbeitsschritte: Zeichnen der Isohyethen: Interpolation der Niederschlagshöhen zwischen benachbarten N-Messtationen Ermittlung der Flächen, die von Isohyethen und Einzugsgebietsgrenzen umschlossen werden Berechnung des Gebietsniederschlags

18 Ermittlung von Gebietsniederschlägen
Berechnungsformeln

19 Ermittlung vom Gebietsniederschlägen

20 Quellenverzeichnis Vorlesungsskript „Ingenieurhydrologie 1“, Manfred Koch Hydrologie und Wasserwirtschaft, Ulrich Maniak Vorlesungsskript Wasserbau und Wasserwirtschaft, Stephan Theobald Bildquellen direkt am Bild

21 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ! 