Messgeräte in der Hydrologie

Präsentation zum Thema: "Messgeräte in der Hydrologie"—  Präsentation transkript:

1 Messgeräte in der Hydrologie
Quelle: Quelle: Quelle: Sven Hörmann Matr.-Nr.:

2 Niederschlagsmessgeräte
Inhaltsübersicht Niederschlagsmessgeräte Regenmesser, Regenschreiber, Messfehlerquellen, Regenradar Verdunstungsmessgeräte Verdunstungskessel, Atmometer, Evaporimeter, Lysimeter Abflussmessgeräte Messwehr, Geschwindigkeitsflügel, Tracer, Ultraschall

3 Niederschlagsmessgeräte
Regenmesser kreisrunde zylindrische Gefäße mit bekannter Auffangfläche in Deutschland wurde vom Deutschen Wetterdienst (DWD) ein Regenmesser nach Hellmann mit einer Auffangfläche von 200 cm² eingeführt Rand des Auffanggefäßes weist eine scharfe Schneide mit Vertikaler Innenseite auf Ablesung in mm entspricht l/m² dargestellt wird die Niederschlagshöhe zwischen zwei Leerungen Ablesegenauigkeit beträgt 0,1 mm Quelle:

4 Niederschlagsmessgeräte
Regenschreiber Messung der zeitlichen Niederschlagsverteilung verschiedene Prinzipen Schwimmerprinzip: Regen gelangt in ein Schwimmergefäß  der Schwimmer ist mit Schreibarm verbunden  durch Ansteigen des Schwimmer wird das Regenereignis auf einer uhrwerkbetriebenen Schreibtrommel aufgezeichnet  nach 10 mm Niederschlag Entleerung über Heberrohr Quelle: Staatl. Umweltamt

5 Niederschlagsmessgeräte
Regenschreiber Messung der zeitlichen Niederschlagsverteilung verschiedene Prinzipen Kippwaage: Regen wird aus Auffangsgefäß über eine Kippwaage geleitet  nach Vollfüllung (2 cm³ = 0,1 mm) umkippen der Waage  Zahl und Zeitpunkt der Wippen werden registriert Zählung von Tropfen genormter Größe (Ombrometer): Tropfen werden aus Auffangbehälter in genormter Größe weitergegeben  20 Impulse = 0,1 mm Niederschlag Quelle:

6 Niederschlagsmessgeräte
Messfehlerquellen Quelle:

7 Niederschlagsmessgeräte
Regenradar Bestimmung der flächenhaften Niederschlagsverteilung Reichweite zwischen 40 und 230 km Lage und Zugrichtungen von Schauern Daten aus Reflektion der Strahlung durch Regen zur Visualisierung gut geeignet Quelle: DWD Quelle:

8 Verdunstungsmessgeräte
Verdunstungskessel Verdunstung aus offenem Gefäß durch Messen von Volumen- bzw. Massenänderung ermitteln bei freistehenden Verdunstungspfannen bewirkt die Sonneneinstrahlung auf Gefäßwandungen eine höhere Verdunstung besser ist eine ebenerdige Wasserfläche weitverbreitete Verdunstungspfanne Oberfläche: 1,14 m²; mittlere Tiefe: 0,2 m Quelle:

9 Verdunstungsmessgeräte
Atmometer Messung der Verdunstung von einer wassergesättigten, porösen Papieroberfläche 23 oder 33 cm langes einseitiges geschlossenes Glasröhrchen mit destillierten Wasser gefüllt (Innendurchmesser 1 cm) Filterpapierscheibe wird mit einer Klemmvorrichtung gegen die Öffnung gedrückt Aufhängung in 1,2 m Höhe in Wetterhütte Wasser, das vom Papier verdunstet an Skalierung des Rohres ablesen Quelle:

10 Verdunstungsmessgeräte
Evaporimeter/Verdunstungscheibe keramische Scheibe, dessen Oberseite gedichtet ist und dessen Unterseite die verdunstende Fläche bildet Scheibe ist mit einem Schlauch an ein wassergefülltes Messgefäß angeschlossen das im Messzylinder befindliche destillierte Wasser wird durch die Kapillarkraft der Keramikporen hoch gesaugt und verdunstet Ablesung der Verdunstung am Messgefäß Quelle:

11 Verdunstungsmessgeräte
Lysimeter oben offener mit Erdboden gefüllter Behälter Auffang- und Messvorrichtung für das am Behälterboden austretende Wasser gegebenenfalls Wiegevorrichtung (wägbares Lysimeter) Bestimmung der vertikalen Wasserbewegung in der oberen, ungesättigten Bodenzone gemessen wird der Zu- und Abfluss sowie die Bodenspeicherung in näherer Umgebung Messung von Niederschlag, Temperatur etc. Auflösung: Minutentakt Quelle:

12 Verdunstungsmessgeräte
Lysimeter tatsächliche Evapotranspiration: ETa = N – IG – A0 - ∆SB Quelle:

13 Geschwindigkeitsflügel
Abflussmessgeräte Messwehr die Überfallhöhe des vollkommenen Überfalls über ein Wehr ist abhängig von der Abflussmenge Q = ⅔ μ b √(2 g) hÜ 3/2 Geschwindigkeitsflügel an verschiedenen Stellen die Fließgeschwindigkeit messen Querschnitt muss bekannt sein bzw. ermittelt werden Quelle: Staatl. Umweltamt

14 Abflussmessgeräte Tracer Ultraschall-Messung
anionische Stoffe, die sich im Wasser nachweisen lassen Verfahren wird eingesetzt, wo andere nicht möglich sind Konzentration wird unterstrom gemessen Volumen/Zeit Berechnung Quelle: Ultraschall-Messung Ultraschallwandler senden diagonal zur Fließrichtung Schallwellen aus längere Laufzeiten der Schallwellen gegen die Strömung als mit der Strömung Differenz beider Laufzeiten ist proportional zur Fließgeschwindigkeit und somit beim bekannten Querschnitt auch zum Abfluss

15 Quellenangabe Hydrologie und Wasserwirtschaft, Ulrich Maniak
5. bearbeitete und erweiterte Auflage Vorlesungsskript „Ingenieurhydrologie I“, Manfred Koch Staatliches Umweltamt