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Einsteigerschulung - Abflussmessung mit dem Universalflügel – Theorie und Praxis

Gewässerpegel liefern die Grundlage für wasserwirtschaftliche Fragestellungen. Auf den Pegeldaten basieren die Hochwasservorhersage, Planungen von Hochwasserschutzmaßnahmen und die Ausweisung der Hochwassergefahrenkarten. Regelungen zur Wassernutzung und den Mindestwasseranforderungen werden durch die Daten getroffen. Auch Auswertungen zur Beurteilung des Klimawandels sind durch die Daten möglich.

Damit an Pegeln belastbare Aussagen zum Wasserstand und der Wassermenge (Abfluss) getroffen werden können, müssen die Messdaten dauerhaft und zuverlässig erhoben werden.

Kontinuierlich gemessen wird dabei am Pegel ausschließlich der Wasserstand. Ergänzend dazu werden zudem bei verschiedenen Wasserständen händisch Abflussmessungen durchgeführt. Wenn alle Rahmenbedingungen am Pegel und seinem Umfeld über die Zeit hinweg unverändert bleiben, gibt es eine eindeutige Beziehung zwischen Wasserstand und Abfluss. Diese Abhängigkeit wird in einer sogenannten Abflusskurve dargestellt. Erst durch diese Abflusskurve ist es möglich, aus den stetig von automatisierten Pegelschreibern gemessenen Wasserständen zu jeder Zeit den zugehörigen Abfluss zu ermitteln. Diese Beziehung zwischen Wasserstand und Abfluss muss regelmäßig mit der Hilfe von Abflussmessungen überprüft werden.


Abflusskurve (blau) und Abflussmessungen (pink) im Fachinformationssystem Pegel
 
Bild zeigt: Abflusskurve (blau) und Abflussmessungen (pink) im Fachinformationssystem Pegel Bildnachweis: LUBW

Mitte Oktober trafen sich 15 Teilnehmende aus dem gewässerkundlichen Dienst der Regierungspräsidien und Landratsämter, unter der Leitung der LUBW, zu der zweitägigen Abflussmessung – „Einsteigerschulung mit dem Universalflügel“ in Offenburg und Oberkirch.

Abflussmessung mit dem hydrometrischen Flügel

Der hydrometrische Flügel (Universalflügel) misst die Fließgeschwindigkeit mittels eines Flügelrads, der durch das vorbeifließende Wasser rotiert. Die Anzahl der Umdrehungen in einer bestimmten Messdauer ergibt die Fließgeschwindigkeit und wird mit einem Zählgerät erfasst. Dieses Abflussmessverfahren wird seit 1886 in Baden-Württemberg eingesetzt. Für den gleichen Anwendungsfall gibt es inzwischen natürlich auch modernere elektronische Messverfahren, die teilweise eine schnellere Messung sowie eine komfortablere Datenübertragung und –auswertung ermöglichen. Nichtsdestotrotz überzeugt die Messtechnik des hydrometrischen Flügels nach wie vor, da sie vergleichsweise kostengünstig, robust und sehr langlebig ist. So können Wartungen von den Pegelsachbearbeitenden selbständig durchgeführt werden. Zudem sind die Berechnungsverfahren und die Funktionsweise im Detail und Schritt für Schritt leicht nachvollziehbar und gut zu plausibilisieren.

Aufbau des Universalflügels mit Flügelstange
Bild zeigt: Aufbau des Universalflügels mit Flügelstange. Bildnachweis: LUBW

Theorie am Betriebshof in Offenburg

Am ersten Tag der Schulung wurden die Teilnehmenden in den Themenbereichen Messgerät, richtige Durchführung von Abflussmessungen, Anforderungen an die Messstelle und Auswertung der Messergebnisse, geschult.
Als zweiter großer Themenblock stand sowohl die theoretische als auch die praktische Schulung der Gerätewartung auf dem Programm. Die Teilnehmenden führten nach Einweisung die Wartung an der eigenen Messausrüstung selbstständig durch.
Die Analysen von Defiziten an der Messausrüstung zeigen, dass diese oftmals auf unzureichende Wartungen zurückzuführen sind und daher die qualifizierte Wartung eine hohe Bedeutung hat.

Praxis am Pegel Oberkirch – Rench

Am zweiten Tag ermittelten sechs Messtrupps den Abfluss mit dem Universalflügel an verschiedenen Stellen im Bereich des Pegels Oberkirch – Rench. Die LUBW führte vorab eine Einweisung durch, begleitete die Messungen, zeigte Verbesserungsmöglichkeiten auf und gab hilfreiche Tipps. Für die Ermittlung des Abflusses mussten die Messtrupps über den ganzen Querschnitt der Rench an vorher festgelegten Punkten mehrere Messungen an einzelnen Messlotrechten durchführen. Die Aufgabe der zweiten Person bestand darin, an den Messpunkten die maßgebenden Koordinaten der Lage und die Anzahl an Flügelumdrehungen im Abflussmessprotokoll zu notieren. Im Nachgang zur Schulung wurden die so gewonnenen Messergebnisse mit dem webbasierten Fachinformationssystem Pegel erfasst und ausgewertet.


 Abflussmesstrupps in der Rench

Bild zeigt: Abflussmesstrupps in der Rench. Bildnachweis: LUBW

Mehr zum Thema:

  • Die aktuellen Daten von Wasserstand und Abfluss an einem Pegel finden Sie auf der Seite der Hochwasservorhersagezentrale oder in der App „Meine Pegel“. Diese ist für Android und iOS kostenlos erhältlich.
  • Mehr zum Pegel- und Datendienst der LUBW können Sie hier nachlesen.

 

Bildnachweis: TypoArt BS/shutterstock.com