Abflussmessung bei bewegter Sohle

Bei einer ADCP-Messung nach der „Moving-Boat"-Methode wird der Messpfad mittels „Bottom-Track"-Verfahren bestimmt. Hierbei wird mit Hilfe des von der Sohle reflektierten Ultraschallsignals die Geschwindigkeit des Bootes relativ zur Sohle und daraus letztlich der Pfad der Messung ermittelt.

Bewegt sich nun aber die Sohle selbst mit der Strömung des Gewässers, so wird mit dem „Bottom-Track"-Verfahren eine Geschwindigkeit gemessen, die immer eine Geschwindigkeitskomponente stromaufwärts enthält, welche in Wahrheit nicht existiert. Da die Geschwindigkeit des Messbootes über Grund in die Auswertung der Strömungsgeschwindigkeit eingeht, führt eine solche Situation dazu, dass systematisch zu geringe Abflüsse gemessen werden, ohne dass dies für Sie als Anwender offensichtlich ist.

Messpfade bei bewegte Sohle - Prinzipdarstellung

Um eine bewegte Sohle zu detektieren, ist ein Mindestmaß an Aufwand notwendig. Eine gängige jedoch zeitaufwändige Methode ist zum Beispiel das Durchführen von Schleifenfahrten vor jeder Messung. Damit kann geprüft werden, ob die Auswertesoftware tatsächlich einen geschlossenen Pfad anzeigt, oder den Endpunkt der Fahrt gegenüber dem Anfang stromaufwärts anzeigt. Letzteres ist ein Indiz für Sohlbewegungen und muss in der Auswertung berücksichtigt werden. Andernfalls kann es zu Abweichungen in der Abflussmenge im Bereich von bis zu 10 - 15 % kommen. Zwar gibt es Methoden, um den systematischen Fehler durch die bewegte Sohle herauszurechnen, doch wird die Unsicherheit des Messwertes dadurch immer erhöht. Mitunter sind Messdaten, die unter diesen Bedingungen aufgezeichnet werden, unbrauchbar.

Schleifenfahrt zur Bestimmung einer bewegten Gewässersohle

Das Phänomen der bewegten Sohle tritt nicht nur - aber besonders häufig - im Hochwasserfall auf. Gerade diese Messdaten sind jedoch aufgrund ihrer Seltenheit besonders wertvoll, da sie typischerweise die Schlüsselkurve einer Messstelle in dem Bereich ergänzen, in dem nur wenige Daten vorliegen. Es gilt daher die Qualität der Messungen zu verbessern und die Aussagekraft zu erhöhen.

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