Vermessung und Umsetzung in GPRO - Beispiele

Die Vermessung und die Umsetzung in GPRO sind nicht voneinander zu trennen, da Mindestanforderungen der Datenhaltungen bereits bei Umsetzung der Vermessung im Feld abgedeckt werden müssen.

An Hand typischer Beispiele wird das Vorgehen beschrieben. Damit sind jedoch nicht alle Sonderfälle angedeckt!

In unklaren Situationen sind Rücksprachen beim Auftraggeber unumgänglich. Diese können nur durch eine eindeutige Vorbereitung der Vermessung durch den Auftraggeber bereits in der Ausschreibung vermieden werden.

1. Gewöhnliche Gewässerquerprofile

Vermessung:

Im natürlichen oder unbeeinflussten Bereich eines Gewässers werden die Profile so dicht hintereinander eingemessen, dass der Verlauf des Gewässers mit sämtlichen relevanten Änderungen der Gewässerbreite oder des Sohlgefälles dargestellt werden kann.

Die Entscheidung wie dicht im weiteren Gewässerverlauf Profilabstände gelegt werden, sollte nicht vom Vermesser getroffen werden, der Auftraggeber hat hierzu den besseren Überblick über die weitere Bearbeitung.

Grundsätzlich kann außerhalb von Bebauung der Profilabstand eher großzügig gewählt werden.

Beispiele: Profilfolge bei Richtungsänderung (links) und bei Änderung der Gewässerbreite und des Sohlgefälles (rechts)

Für die Festlegung von Lage und Länge der Profile muss beachtet werden ob das eigentliche Gewässerbett beschrieben werden soll oder ob mit den Profilen eher der Hochwasserfall darzustellen ist. Durch Ausuferung kann sich im Hochwasserfall ein ganz anderes Abflussgeschehen und damit eine andere Fließrichtung einstellen. Dies kann aber im Gelände bei normalem Wasserstand nur mit großer Erfahrung erkannt werden. In diesem Fall muss zwingend der Auftraggeber die genaue Lage und Breite der geforderten Profile vorgeben, besser noch ein hinzugezogener Hydrauliker.

Am Gewässer ist besonderer Augenmerk auf Böschungen, Kanten, Dämme und weitere eindeutige Strukturen im Gelände zu legen. Diese Strukturen müssen mit einer ausreichenden Anzahl an Punkten eingemessen werden um Form, Verlauf und Größe eindeutig darstellen zu können.

Die Böschungsoberkanten beschreiben dabei den Bereich des Querprofils, der bis zu einem erhöhten Wasserstand durchflossen wird. Sind dies im Gelände keine ausgeprägten Kanten, so kann dieser Punkt doch zumeist an Hand des Bewuchses erkannt oder zumindest abgeschätzt werden. Dieser Punkt ist dann aufzunehmen, auch wenn keine eindeutige Kante im Gelände erkennbar ist.

Ähnliches gilt für die Böschungsunterkante. Die Böschungsunterkante ist der Punkt, an dem die Böschung in die Gewässersohle übergeht. Ist dies im Gewässer keine eindeutige Kante sondern ein allmählicher Übergang, so muss trotzdem im Bereich des Übergangs ein Punkt aufgenommen werden.

Der tiefste Punkt der Gewässersohle kann im Feld nicht direkt attributiert werden. Bei der Nachbearbeitung muss dazu aus den Punkten der Gewässersohle des Profils der tiefste selektiert werden.

Führt das Gewässerbett zum Zeitpunkt der Aufnahme Wasser, so müssen der Schnittpunkt Böschung / Wasserspiegel links und rechts aufgenommen werden.

Ein Wechsel der Oberflächenbeschaffenheit des Geländes (z. B. Wald zu Wiese, Wiese zu Straße) soll bei der Vermessung ebenfalls durch einen aufgenommenen Punkt dokumentiert werden. Die Information kann zum Beispiel bei einer hydraulischen Modellierung genutzt werden.

Umsetzung in GPRO:

Einzelprofil

PROFILTYP: 2

OBJEKTTYP: 21

PUNKTTYPEN: Jedes Gewässersohlprofil muss mindestens folgende Punkte enthalten:

3 - Böschungsoberkante Mittelwasserbett links

5 - Böschungsunterkante Mittelwasserbett links

7 - Talweg bzw. tiefster Punkt der Gewässersohle

8 - Böschungsunterkante Mittelwasserbett rechts

10 - Böschungsoberkante Mittelwasserbett rechts

2. Bauwerke allgemein

Vermessung:

Alle Bauwerke im Gewässer beeinflussen den Verlauf des Gewässers, sei es in der Gewässerbreite oder im Längsgefälle.

Im Wasserbau ist immer die Seite des Bauwerks von besonderem Interesse, die vom Wasser angeströmt wird. Durch diese Betrachtung kann festgestellt werden, welche Wassermenge das Bauwerk ohne Rückstau durchfließen kann.

Um ein Bauwerk mit Querprofilen belegen zu können, muss neben dem Bauwerk selbst ein Profil oberhalb des Bauwerks im noch unbeeinflussten Bereich des Fließgewässers und zumindest ein Punkt am tiefsten Punkt der Sohle unterhalb des Bauwerks im dann wieder unbeeinflussten Bereich eingemessen werden. Besser ist es natürlich auch nach dem Bauwerk statt eines einzelnen Punktes noch einmal ein vollständiges Querprofil aufzunehmen.

Beispiel: Profile an einer Brücke im Lageplan; grün Gewässerprofile, gelb Bauwerksprofil; Fließrichtung des Gewässers im Bild von unten nach oben

Alle Profile am Bauwerk werden in Richtung der Bauwerksachse aufgenommen. Diese ist nicht zwingend rechtwinklig zur Hauptfließrichtung, ein klassisches Beispiel hierzu ist ein Streichwehr.

Um den Winkel zwischen der Bauwerksachse und der Fließrichtung des Gewässers darstellen zu können, muss ein Gewässerquerprofil direkt oberhalb des Bauwerks so eingemessen werden, dass dieses Gewässerquerprofil zumindest einen gemeinsamen Punkt mit den Bauwerksprofilen hat. So kann im Profillageplan der Winkel zwischen Fließrichtung und Bauwerksachse direkt abgelesen werden.

Das zusätzliche Querprofil ersetzt nicht das Profil der Gewässersohle unter der Brücke und ist ein eigenständiges Querprofil/einfaches Gewässerprofil und kein Teilprofil des Verbundes des Bauwerks.

Beispiel: Brücke schräg über dem Fließgewässer; rot zusätzliches Querprofil, grün Vermessungslinie Bauwerk

Das Profil, das das Bauwerk selbst darstellt ist zwar in der Richtung jedoch nicht auf der Bauwerksachse selbst aufzunehmen. Da die Betrachtung der Profile in Fließrichtung erfolgt ist dieses Profil in der Flucht anzulegen, in der das Bauwerk angeströmt wird. Hier bildet das Bauwerk das entscheidende Hindernis für das fließende Wasser, das Ausmaß des Hindernisses muss in diesem Profil dargestellt werden.

Ändern sich in Fließrichtung dieGröße, Form oder Ausmaße des Bauwerks entscheidend, müssen weitere Querprofile angelegt werden.

Komplexe Bauwerke können nicht durch ein einzelnes Profil aufgenommen werden sondern müssen über mehrere Teilprofile aufgenommen werden. Zugehörige Teilprofile werden in einem gemeinsamen Verbundprofil abgegeben.

Die Teilprofile sind so aufzunehmen, dass sie in gemeinsamen Punkten aufeinander aufsetzen. In der Querprofildarstellung aller Teilprofile werden damit geschlossene Flächen oder Bauwerkselemete ersichtlich.

Viele Bauwerke sind derart komplex, dass nicht alle relevanten Elemente mit Profilen aufgenommen und wiedergegeben werden können. Dann sind einzelne Elemente wie zum Beispiel Wehrtafeln mit einigen wenigen Einzelpunkten aufzunehmen.

Bei jedem Verbundprofil werden alle Punkte im Verbund fortlaufend durchnummeriert, beginnend mit 0. Im gesamten Verbund kommt als jede PUNKTNUMMER nur einmal vor!

Die Berechnung der Querprofilabwicklung DIST erfolgt für alle Punkte im Verbund bezogen auf das Sohlprofil V01.

Umsetzung in GPRO:

Im Feld OBJEKTTYP sind für Verbundprofile folgende Schlüssel zu verwenden:

V01 - Gewässersohlprofil

V02, V04, . . . - Bauwerksunterkanten

V03, V05, . . . - Bauwerksoberkanten

V90 -V98 - Einzelpunkte am Bauwerk

V99 - Breitenpunkt eines Bauwerks

K01-K20 - kreisförmige Element, mit je 3 Punkten aufzunehmen

3. Abstürze

Vermessung:

Abstürze sind die einfachsten Bauwerke im Gewässer. Sie stabilisieren die Gewässersohle nach Oberwasser, daher läuft die Gewässersohle in Fließrichtung gesehen gleichmäßig auf die Überfallkante zu. Je nach Höhe des Absturzes muss die Energie des über den Absturz fallenden Wassers abgebaut werden. Dazu ist an höhere Abstürze ein Tosbecken angeschlossen oder der Höhenunterschied zwischen Absturzkante und Gewässersohle unterhalb des Absturzes wird durch eine raue Rampe überbrückt. Ein Absturz wird aufgenommen, indem ein Profil oberhalb des Absturzes aufgenommen wird, ein Profil oben auf der Überfallkante und mindestens ein Punkt an der tiefsten Stelle der Gewässersohle nach dem Absturz, aber auch erst nach dem Tosbecken im Bereich der normalen Gewässersohle. Besser ist hier auch ein vollständiges Gewässerquerprofil statt dem einzelnen Punkt.

Liegt der Absturz nicht rechtwinklig zur Fließrichtung des Gewässers muss ein zusätzliches Gewässerquerprofil rechtwinklig zur Fließrich aufgenommen werden.

Beispiel: Absturzkaskade mit Absturzkanten (rot) und Sohlprofil (blau)

In steileren Fließgewässerabschnitten kann die Gewässersohle nicht nur durch einen Absturz, sondern durch eine ganze Reihe von aneinander anschließenden Abstürzen stabilisiert werden. In diesem Fall muss nicht jeder Teilabsturz separat aufgenommen werden. Es genügt, wenn die oberste, die unterste und zumindest eine weitere Absturzkante aufgenommen wird, es sei denn vom Auftraggeber wird eine andere Anforderung gestellt.

Umsetzung in GPRO:

Ein Absturz wird immer mit drei Profilen aufgenommen. Diese bilden jedoch kein Verbundprofil, vielmehr handelt es sich um je ein einfaches Gewässerquerprofil oberhalb und unterhalb des Absturzes.

Das Einzelprofil auf der Absturzkante wird wie folgt in GPRO umgesetzt:

PROFILTYP: 14

OBJEKTTYP: 2314

TEILPROFIL: 1

PUNKTTYPEN (Mindestangabe): 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10

Die Querprofile ober- und unterhalb des Absturzes werden wie beim gewöhnlichen Gewässerquerprofil beschrieben umgesetzt.

4. Brücken und Durchlässe

Vermessung:

Brücken, Durchlässe und Verdolungen zeichnen sich dadurch aus, dass neben der Gewässersohle zumindest auch die Unterkante des Bauwerkes aufgenommen werden muss um den Querschnitt darstellen zu können, der von Wasser durchflossen werden kann. Zusätzlich sind sämtliche Bauwerkselemente von Interesse, die im Hochwasserfall ein Hindernis für das fließende Wasser darstellen können.

Alle diese Bauwerkselemente, vom Gewässerprofil über die Unterkante des Bauwerks bis zu den weiteren Bauwerkselementen, müssen als eigene Teilprofile aufgenommen werden. Die Teilprofile, die zusammen eine Fläche darstellen, müssen gemeinsame Punkte aufweisen, so dass die Teilprofile aufeinander aufsetzen und in einem gemeinsamen Verbundprofil dargestellt werden können. Dieses Verbundprofil stellt dann die gesamte angeströmte Querschnittsfläche des Bauwerks dar.

Beispiel 1: Profile an einer Brücke im Querschnitt; blau Gewässerprofil, weiss Wasserspiegel, rot, grün und rosa Bauwerksteilprofile

Bei Brücken, die aus mehreren Feldern bestehen, werden die Brückenpfeiler der Brückenunterkante zugeordnet.

Beispiel 2: Brückenpfeiler werden der Brückenunterkante zugeordnet

Im Gegensatz zu Brücken bauen die Teilprofile eines Durchlasses nicht zwangsweise aufeinander auf. Das Profil, das die Oberkante des Bauwerks darstellt, liegt auf dem Gewässersohlprofil auf, die Sohle des Durchlasses kann auch höher als die Gewässersohle liegen.

Hat ein Durchlass einen kreisförmigen Querschnitt, so ist bei kleineren Profilen der Kreis mit einem Punkt an der Sohle und dem Kreisdurchmesser, bei größeren Profilen mit drei Punkten zu bestimmen.

Beispiel: kreisförmiger Durchlass

Um die Breite der Brücke oder des Durchlasses zu belegen, muss unmittelbar nach dem Bauwerk ein Punkt an der tiefsten Stelle der Gewässersohle aufgenommen werden. Damit kann auch der Verlauf und damit das Längsgefälle der Gewässersohle unterhalb des Bauwerks dargestellt werden.

Umsetzung in GPRO:

Eine Brücke wird in einem Verbund aus mehreren Teilprofilen aufgenommen. Das folgende Beispiel bezieht sich auf die Abbildung Beispiel 1.

Gewässersohlprofil (blau):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V01

TEILPROFIL: 1

PUNKTTYPEN (Mindestangabe): 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10

Bauwerksunterkante (rot):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V02

TEILPROFIL: 2

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 40 - Unterkante Bauwerk

Bauwerksoberkante (grün):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V03

TEILPROFIL: 3

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 41 - Oberkante Bauwerk

Aufbau (rosa):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V05

TEILPROFIL: 4

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 42 - Oberkante Geländer

Brückenbreitenpunkt (nicht abgebildet):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V99

TEILPROFIL: 5

PUNKTTYP: 7

Die Wasserspiegellinie (im Beispiel weiss) wird im Sohlprofil über die beiden Punkte "4 - Schnittpunkt Böschung/Wasserspiegel links" und "9 - Schnittpunkt Böschung/Wasserspiegel rechts" belegt, ein eigenes Teilprofil wird dazu nicht angelegt.

5. Abflusshindernis unterhalb einer Brücke

Vermessung:

Befindet sich unter einer Brücke ein weiteres Abflusshindernis müssen weitere Profile aufgenommen werden.

Beispiel: Rohrleitung unter Brücke

Zusätzlich zu Beispiel 1 unter "Brücken und Durchlässe" müssen hier noch die Ober- und die Unterkante der Rohrleitung, die unterhalb der Brücke verläuft, als zusätzliche Verbundprofile aufgenommen werden.

Umsetzung GPRO:

Die Reihenfolge der eigentlichen Brückenprofile bleiben sowohl in der Nummerierung der Teilprofile als auch der Nummerierung der Verbundprofile erhalten. Nach der Gewässerohle wird immer zuerst die eigentliche Brücke mit Unterkante, Oberkante, Geländer und Aufbau beschrieben. Erst dann werden weitere Bauwerkselement mit zusätzlichen Teilprofilen beschrieben.

Rohrleitung Unterkante (grün):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V06

TEILPROFIL: 5

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 102 - Bauwerkspunkt sonstige

P_KOMMENTAR: Unterkante Rohrleitung

Rohrleitung Oberkante (rot):

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: V07

TEILPROFIL: 6

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 102 - Bauwerkspunkt sonstige

P_KOMMENTAR: Oberkante Rohrleitung

Natürlich hat in diesem Beispiel der Brückenbreitenpunkt die Teilprofilnummer 7.

6. Verdolungen

Vermessung:

Im Gegensatz zu Brücken oder Durchlässen werden Verdolungen, die einen längeren unterirdischen Verlauf des Gewässers darstellen, mit je einem Profil pro Einlassbauwerl und je einem Profil pro Auslassbauwerk der Verdolung belegt. Damit lässt sich abschätzen, ob die Dimension der Verdolung zu Beginn und Ende die gleiche geblieben ist. Falls die Dimension am Ende der Verdolung größer als zu Beginn ist, so ist es sehr wahrscheinlich, dass im Verlauf der Verdolung weitere Wasserläufe oder Einleitungen die Gesamtwassermenge und damit das Gewässer vergrößert haben.

Innerhalb der Verdolung sollten keine Profile aufgenommen werden. Werden für eine spezielle Fachaufgabe Querschnitte innerhalb der Verdolung benötigt, so ist erst zu prüfen ob die notwendige Information nicht aus den vorhandenen Unterlagen entnommen werden kann.

Umsetzung in GPRO:

Beispiel einer Verdolung mit kreisförmigem Ein- und Auslauf.

am Einlauf:

Gewässersohlprofil:

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: D01

TEILPROFIL: 1

PUNKTTYPEN (Mindestangabe): 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10

Einlaufprofil:

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: K01

TEILPROFIL: 2

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 60 - allgemeiner Kreispunkt

P_KOMMENTAR: Kreisprofil DN NNN

Bauwerksoberkante bzw. Gelände:

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: D03

TEILPROFIL: 3

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 41 - Oberkante Bauwerk

am Auslauf:

Gewässersohlprofil:

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: D91

TEILPROFIL: 1

PUNKTTYPEN (Mindestangabe): 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10

Auslaufprofil:

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: K01

TEILPROFIL: 2

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 60 - allgemeiner Kreispunkt

P_KOMMENTAR: Kreisprofil DN NNN

Bauwerksoberkante bzw. Gelände:

PROFILTYP: 3

OBJEKTTYP: D93

TEILPROFIL: 3

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 41 - Oberkante Bauwerk

7. Wehranlagen

Vermessung:

Wehre dienen dem Aufstau des Gewässers. Deshalb liegt die Wehroberkante immer deutlich über der Gewässersohle. Das Wehr selbst muss zumindest mit einem Querprofil an der Überfallkante aufgenommen werden.

Um die Situation vor Ort an Hand der Vermessung richtig einschätzen zu können, müssen im unbeeinflussten Bereich des Gewässers zusätzlich ein Profil oberhalb des Wehres und mindestens ein Punkt an der tiefsten Stelle der Gewässersohle nach dem Wehr, aber auch erst nach dem Tosbecken, aufgenommen werden. Da im Gegensatz zum Absturz beim Wehr die Gewässersohle nicht auf die Überfallkante zuläuft, sollte ein Querprofil direkt oberhalb des eigentlichen Bauwerkes aufgenommen werden.

Beispiel: Aufnahme einer Wehrtafel als eigenständiges Element

Viele Wehre haben kein festes Stauelement, verstellbare Wehrtafeln sind die Regel. Diese beweglichen Elemente müssen so aufgenommen werden, dass der Zustand zum Zeitpunkt der Aufnahme wiedergegeben wird. Jede Wehrtafel sollte mit den 4 Eckpunkten in einem eigenen Teilprofil aufgenommen und abgelegt werden.

Grundsätzlich müssen alle hydraulisch wirksamen Elemente der Wehranlage bei einer Vermessung dokumentiert werden. Auch hier benötigt der Vermesser eine enge fachliche Führung durch den Auftraggeber oder einen begleitenden Hydrauliker!

Umsetzung in GPRO:

Eine Wehranlage ist immer als Verbund einzelner Teilprofile aufzunehmen. Das für die weitere Betrachtung relevante Profil ist das an der Überfallkante. Die Richtung dieses Profils wird durch die Überfallkante selbst bestimmt und ist nicht zwingend rechtwinklig zur Fließrichtung des Gewässers. Ist die Wehranlage durch Vor- oder Rücksprünge nicht in einer Ebene abzubilden, müssen hier weitere Teilprofile oder zumindest Einzelpunkte aufgenommen werden.

Neben den notwendigen Gewässersohlprofilen ober- und unterhalb des Bauwerks müssen für das Beipiel in der obigen Abbildung folgende Teilprofile aufgenommen werden:

Wehr Sohlprofil/Überfallkante:

PROFILTYP: 5

OBJEKTTYP: V01

TEILPROFIL: 1

PUNKTTYPEN (Mindestangabe): 3, 4, 7, 9, 10

Unterkante Verschlusselemente:

PROFILTYP: 5

OBJEKTTYP: V02

TEILPROFIL: 2

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 40 - Unterkante Bauwerk

Oberkante Verschlusselemente:

PROFILTYP: 5

OBJEKTTYP: V03

TEILPROFIL: 3

PUNKTTYPEN: alle Punkte Typ 41 - Oberkante Bauwerk

Wehrtafel (rot):

PROFILTYP: 5

OBJEKTTYP: V08

TEILPROFIL: 5

PUNKTTYPEN: 50 - Schütztafel UK und 51 - Schütztafel OK

8. Dämme und Mauern

Vermessung:

Dämme und Mauern verlaufen außerhalb des Gewässers, auch in größerem Abstand zum Gewässer. Ob es daher sinnvoll ist den Damm oder die Mauer mit Gewässerquerprofilen oder besser als eigenständige Struktur mit Längsprofilen aufzunehmen, die die Unterkanten, die Oberkanten und die Krone belegen, kann nur im Einzelfall entschieden werden und hängt vom weiteren Verwendungszweck der Vermessung ab.

Beispiel: Vermessung eines Dammes mit Längsprofilen oder Punkten im Gewässerquerprofil

Umsetzung in GPRO:

Für Dämme sind in GPRO für das Feld PUNKTTYP folgende Schlüssel vorgesehen:

31 - (Böschung-, Damm-) Unterkante links

32 - (Böschung-, Damm-) Oberkante links

33 - (Böschung-, Damm-) Krone Mitte

34 - (Böschung-, Damm-) Oberkante rechts

35 - (Böschung-, Damm-) Unterkante rechts

37 - Zwischenpunkt Böschung links

38 - Zwischenpunkt Böschung rechts

Für Mauern sind in GPRO für das Feld PUNKTTYP folgende Schlüssel vorgesehen:

70 - Mauer Unterkante Mitte (Anfang oder Ende Mauer unten)

71 - Mauer Unterkante links

72 - Mauer Oberkante links

73 - Mauer Krone Mitte

74 - Mauer Oberkante rechts

75 - Mauer Unterkante rechts

Für mobile Schutzeinrichtungen sind in GPRO für das Feld PUNKTTYP folgende Schlüssel vorgesehen:

76 - Oberkante Mobile Schutzeinrichtung

77 - Unterkante Mobile Schutzeinrichtung

Dämme, Mauern und mobile Schutzeinrichtungen können sowohl im Querprofil als auch als eigene Objekte als eine Gruppe von Längsprofilen entlang der Bauwerkskanten aufgenommen werden. Im Querprofil werden die oben genannten Punktcodierungen genutzt, das Profil ist auf jeden Fall über das Bauwerk hinaus zu verlängern.

Wie bei den Querprofil-Verbundprofilen sollen auch bei den Längsprofil-Verbundprofilen die Teilprofile in gemeinsamen Punkten verbunden sein. Im Gegensatz zu Gewässerquerprofilen beziehen sich die Angaben links und rechts bei Bauwerkslängsprofilen auf das Bauwerk in Fließrichtung des Gewässers gesehen, unabhängig ob das Bauwerk links oder rechts des Gewässers liegt.

Als Gruppe von Längsprofilen wird das Bauwerk, hier am Beispiel eines Dammes links des Gewässers, als Verbundprofil verschlüsselt:

Wasserseite Gelände: