Ich muss im Rahmen einer Forschungsarbeit die Durchflüsse an sehr sehr kleinen Bächen, eher schon Rinnsalen messen. Eine Einzelmessung lässt sich leicht machen (Aufstauen, Eimer unter die Überlaufkante und chronometrieren). Problem : die Messung soll kontinuierlich erfolgen. Habe bereits Kontakt mit Experten unseres Wasserwirtschaftamtes gehabt, die micht über die state-of-the-art Methodik aufgeklärt haben, die allerdings nur auf grössere Flüsse anwendbar ist. An den Bächen rumbasteln (regelmässige Querschnitte betonieren) darf ich nicht, wg Naturschutz...
In diesen kleinen Gebirgsbächen, die mitunter ganz eintrocknen, ist die Strömung nicht laminar sondern turbulent, der Querschnitt unregelmässig, und überhaupt eine Plage...
Hat jemand einen Tip parat ? Wäre echt dankbar, da ich langsam verzweifele an diesem Problem...
Rosentod
27.01.2006, 23:17
Wie wär's mit einem kleinen Wasserrädchen an einer möglichst laminaren Stelle ergänzt um eine Wasserstandsanzeige und ein oder zwei diebstahlsicher aufgestellte Kameras? (Mehr fällt mir heute Abend nicht mehr ein. :sleep: )
Godwael
27.01.2006, 23:59
Besteht die Gefahr, dass die Apparatur geklaut wird? Wie teuer ist denn so ein Strömungsmesser, und wie empfindlich? Wie genau muss die Messung sein?
Ich hab mir mal ein Konzept überlegt, siehe Anhang.
Naturschutztechnisch wäre das kein Problem, du kannst das Ding aus Holz basteln und an ner beliebigen Stelle in den Bachlauf stecken. An die Engstelle muss ein flacher Stein, damit sich die Geometrie der Öffnung nicht ändert. Die Genauigkeit wäre nicht Atemberaubend, aber du hättest was reproduzierbares.
Grundbedingungen sind: Der Bach fließt nicht zu wild, die Bohrungen mit den Nebensensoren sind klein im Vergleich zur Hauptöffnung, der Wasserstand schwankt nicht zu stark, die Sensoren sind für solche Messungen überhaupt geeignet...
ricinus
29.01.2006, 11:58
Danke mal für die Anregungen - Godwael, kannst du mal die Funktion deiner Erfindung etwas erläutern ? Was messen denn diese "Sensoren" da in deiner Zeichnung ?
lg
PS Die Gefahr eines Diebstahls oder mutwilliger Zerstörung ist zwar klein, aber wer weiss wer alles in der Gegend rumstreunt ? Spielende Kinder könnten es vielleicht auch interessant finden, die Messgeräte ein wenig genauer zu untersuchen...
Godwael
29.01.2006, 12:33
Der Grundgedanke ist, dass sich die Durchflussmenge aus Wasserstand, Geschwindigkeit und Geometrie des Durchflusses berechnet. Dein Problem ist aber deiner Aussage nach, dass du die Geometrie des Flussbettes nicht ändern darfst und deswegen mit ner Flussgeschwindigkeit nicht viel anfangen kannst.
Meine Konstruktion ist folgendermaßen gedacht: Durch den rechteckigen Durchfluss in der Mitte ist der gesuchte Parameter nur noch von Flussgeschwindigkeit und Höhe des Wasserspiegels relativ zum Durchfluss abhängig. Alle Sensoren sind Strömungssensoren, idealerweise gleiches Fabrikat, um die Sache einfach zu halten. Der Kern der Sache ist jetzt, dass du mit Hilfe der Strömungssensoren 2-5 automatisch die Spiegelhöhe relativ zur Ausflussöffnung feststellen kannst. Wenn einer der Nebensensoren eine Strömung misst, ist die entsprechende Bohrung unter dem Wasserspiegel.
Das ganze ist ziemlich unabhängig von der Geometrie des Gewässers, d.h. du hast keinen Pegel, der trockenfallen kann, weil dein Bach plötzlich bei Niedrigwasser nen Schlenker macht oder woanders Löcher ausgewaschen werden, du brauchst keine Kameras etc und das Ding ist leicht aufzustellen. Ich hab als Kind immer solche Wehre gebaut (ohne die Sensoren natürlich)...
Zusätzlicher Bonus: Du kannst das Gerät mit Gestrüpp abdecken.
ricinus
29.01.2006, 21:07
O.K. ich glaube ich habe folgendes verstanden : die Sensoren 2-5 sind dazu da, die Höhe des Spiegels zu bestimmen. Wenn ich die kenne, müsste ich mein Wehr vorher kalibriert haben um zu wissen, bei welcher Höhe welcher Durchfluss herrscht...aber diese Kalibrierung muss vor Ort stattfinden, da der Durchfluss ja auch von der Neigung des Baches abhängt. Wozu dient denn eigentlich Sensor 1 ?
lg
PS Danke schonmal, das sieht eigentlich praktikabel aus. Nur müsste ich dann ein bisschen ELektronik basteln.
Godwael
29.01.2006, 21:34
Der Sensor 1 dient dazu, dass du das Ding gerade nicht vor Ort kalibrieren musst. Der soll die Flussgeschwindigkeit messen.
Dann hast du
Breite (konstant) x Höhe (Sensoren 2-5) x Flussgeschwindigkeit = Durchflussvolumen / Zeit
Oder überseh ich da was?
In der Praxis wirst du natürlich um ein gewisses Ausmaß an Kalibrierung nicht herumkommen, weil die Strömung nicht laminar ist und die Bedingungen auch nen Einfluss haben...
Sag auf jeden Fall mal Bescheid, ob das in der Praxis hinhaut. :)
ricinus
30.01.2006, 09:03
O.K. Das dachte ich mir fast, aber selbst bei laminarem Fluss ist ja die Strömungsgeschwindigkeit nicht ganzen Querschnitt konstant, so dass man, je nachdem auf welcher Höhe die Geschwindigkeit gemessen wird, gute oder shclechte Mittelwerte erhält ....aber als Näherung womöglich zu gebrauchen (man kann ja auch nur schwer Verluste durch Versickerung miteinbeziehen...).
Jetzt muss ich noch eins wissen : wo bekomme ich diese Sensoren (habe mal bei Conrad geschaut, aber nichts passendes gefunden) und am besten noch die Elektronik dazu (inklusive Logger) - sowas zu bauen trau ich mir nicht zu...
lg
Godwael
30.01.2006, 12:01
Ups...
Ich war jetzt nach deinem ersten Post davon ausgegangen, dass sich diese Frage nach deinem Verweis auf die state-of-the-art-Methoden gar nicht mehr stellen würde.
Tut mir Leid, da kann ich auch nicht mehr zu sagen. Vielleicht mal bei nem Segelsportausrüster gucken, ob die was zur Strömungsmessung haben?
ricinus
01.02.2006, 21:07
Ups...
Ich war jetzt nach deinem ersten Post davon ausgegangen, dass sich diese Frage nach deinem Verweis auf die state-of-the-art-Methoden gar nicht mehr stellen würde.
Mit state of the art war die Theorie gemeint. Ihr Equipment rücken die Wasseramtler natürlich nicht raus. Denkste !
lg
ricinus
03.02.2006, 09:11
Hi,
habe jetzt ein Gerät gefunden, mit dem das machbar sein soll : ISCO Area Flow Meter von escolab. (Ultraschalldurchflussmesser mit eingebauten Logger). Hat jemand Erfahrung mit einem solchen Instrument und kann darüber berichten ? Bei einem Stückpreis von gut 6 kEUR will man ja mal wissen, ob das überhaupt was taugt....