Flügelmessung BAFU (Teil 1)

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En provenance du cours de University of Zurich

Wasser in der Schweiz

10 notes

University of Zurich

Wasser in der Schweiz

10 notes

Wasser in der Schweiz. Tauchen Sie ein! Woher kommt das Wasser in der Schweiz? Was ist ein Jahrhunderthochwasser? Wie viel Wasser braucht die Schweiz? Warum ist Wasser so wichtig für die Schweiz? -- Wasser ist so zentral für unser tägliches Leben und trotzdem ist das Wissen über Wasser häufig begrenzt. Dieser Kurs beantwortet viele Fragen rund um das Wasser in der Schweiz – schwimmen Sie mit! In sieben Modulen berichten verschiedene Wasserexperten über die vielen Aspekte des Wassers in der Schweiz. In den ersten Modulen eignen Sie sich verschiedene hydrologische Grundlagen an und erfahren mehr zu Niederschlag, Abfluss und wichtigen hydrologischen Konzepten. Auf diesem Wissen bauen die weiteren Module auf, in denen dann Themen wie Wasserqualität, Hochwasser und Wasserkraft behandelt werden. Mit einem Einblick über die Bedeutung von Wasser für Kultur und Kunst wird der Kurs abgerundet. Lernen Sie mehr über die hydrologischen Bedingungen in der Schweiz, staunen Sie über die Vielfältigkeit des Wassers und erfahren Sie, wie das Element Wasser den Alltag in der Schweiz prägt.

À partir de la leçon

In Strömen fliessen

Im dritten Modul steht der Abfluss im Zentrum. Zuerst wird in Kapitel 3.1 gezeigt, wie und warum der Abfluss über Raum und Zeit variiert. Um den Abfluss auch quantifizieren zu können, werden Einheiten vorgestellt, in denen Abfluss gemessen wird. Wie der Abfluss dann tatsächlich gemessen werden kann, wird in praxisnahen Feldvideos genauer erklärt. Im Kapitel 3.2 wird dann vom Abfluss an einer Stelle auf das ganze Einzugsgebiet herausgezoomt. Es werden verschiedene Einzugsgebiete charakterisiert und Messnetze diskutiert.

Wie variiert Abfluss in Raum und Zeit?6:40

Umrechnung von Einheiten3:20

Klimawandel beeinflusst den Schneefall und verursacht Regime Veränderungen6:13

Methoden der Abflussmessung & Messnetz4:35

Salzverdünnungsmethode (Alptal, Glatt)4:21

Flügelmessung BAFU (Teil 1)7:43

Flügelmessung BAFU (Teil 2)4:37

Rencontrer les enseignants

Jan Seibert
Prof. Dr.
Department of Geography
Ilja van Meerveld
Senior teaching and research associate
Department of Geography
Daniel Viviroli
Senior Scientist
Department of Geography

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[MUSIK]

[MUSIK] Ich bin Hans-Peter Hodel,

ich arbeite beim Bundesamt für Umwelt BAFU in der Abteilung Hydrologie,

Sektion Hydrometrie. Wir sind acht Personen,

welche in der Schweiz Abflussmessungen durchführen und Pegelstände kontrollieren.

Wir machen alle 2 Monate eine Messung und nach oder während Hochwassern zusätzliche Messungen,

um möglichst mehr zusätzliche Informationen für die Pegelschlüsselkurve Kurve zu haben.

Das Messnetzt des BAFU besteht

zurzeit aus 190 Messstationen.

Wir unterscheiden zwei Hauptgruppen.

Einerseits haben wir die Abflussmessstationen mit Seilkrananlagen,

wo ein Kabel über den Fluss gespannt ist und man mit einem Seilkran die Geschwindigkeiten misst.

Bei den kleineren Stationen hat man kein Kabel gespannt, sondern man misst von der Brücke mit einer Stange.

Beide Messungsarten dauern gleich schnell,

man misst hier den Abfluss nicht vom Häuschen,

sondern über dem Wasser.

Bei der Inbetriebnahme der Seilkrananlage wird die Anlage zuerst eingeschaltet, dann wird der Stabilisator montiert.

Der Stabilisator ist wichtig, damit der Flügel ruhig im Wasser liegt.

Ohne Stabilisator wäre die Messung nicht möglich.

Dann wird der Flügel montiert.

Wichtig ist, dass man eine optische Kontrolle macht.

Dreht der Flügel gleichmässig, ist die Achse gerade.

[GERÄUSCH]

[GERÄUSCH] Bei jeder hydrometrischen

Messstation vom BAFU wird der Wasserstand online gemessen.

Der erste Arbeitsschritt in einer Abflussmessung ist die Kontrolle,

ob der gemessene Wasserpegel mit dem Wasserstand im Fluss oder Bach übereinstimmt.

Dann wird die Distanz zum näheren Ufer (= Nullpunkt) gemessen,

dann werden die Fliessgeschwindigkeiten auf verschiedenen Tiefen in den jeweiligen Lotrechten gemessen und

zum Schluss die Distanz zum anderen Ufer.

Bei dem ersten Arbeitsschritt wird das Messgerät soweit abgesenkt,

so, dass der Wasserstandszeiger gerade auf der Wasseroberfläche liegt.

[GERÄUSCH] Für das Messen der Wasseroberfläche hat

man eine kleine Platte oberhalb vom Flügelgewicht, welche genau auf die Wasseroberfläche abgesenkt wird.

Hat man die richtige Position erreicht wie jetzt,

bestimmt man die

Wasseroberfläche

und fährt das Messgerät hinab auf die Flusssohle um die Tiefe, sprich die Lage der Sohle zu bestimmen.

Hat man die Sohle erreicht, muss

man kontrollieren, ob der Flügel sich frei drehen kann.

Das kann ich hier auf dem Bildschirm sehen. Das ist in dem Fall gut.

Wir haben hier eine Tiefe von 2.74 m.

Zur Messung der Fliessgeschwindigkeiten wird beim BAFU

die Fünf-Punkt-Methode angewendet.

Das bedeutet, dass in fünf Punkten, in jeder Vertikalen die Geschwindigkeit erfasst wird.

[GERÄUSCH] Bei der Seilkrananlage wird die Tiefe über die Kabellänge bestimmt.

Wenn die Fliessgeschwindigkeit gross ist, wird jedoch das Messgerät aus der Vertikalen / Senkrechten gedrückt.

D.h. man muss einen Korrekturwert einfügen

um die effektive Wassertiefe zu messen.

Für das misst man den so genannten Abdriftwinkel, diese Korrektur kann im Programm direkt abgelesen werden.

[GERÄUSCH]

Die Abweichung beträgt an dieser Stelle 3°.

Bei jedem Messpunkt wird die Geschwindigkeit mindestens 40 s gemessen.

Die zweite Tiefe beträgt in diesem Fall 2.24 m.

Man fährt das Flügelgewicht auf diese Tiefe hoch und startet die Messung.

Auch bei diesem Messpunkt bestimmt man wieder den Abdriftwinkel.

Der ist hier 1° höher (= 4°).

Die Messszeit von 40 s ist erreicht.

Wir gehen zum nächsten Messpunkt.

[GERÄUSCH] Diese Messpunkt

ist direkt unterhalb von der Wasseroberfläche. Wir starten die Messung.

[GERÄUSCH] Der Abdriftwinkel ist noch 1°,

die Messzeit ist erreicht.

Jetzt ist die Geschwindigkeitsmessung

in der Lotrechten von 35 m abgeschlossen.

Ist die Abflussmessung abgeschlossen, wird der Messwert

in die Pegelschlüsselkurve eingetragen. Das ist die aktuell gültige Pegelschlüsselkurve

von Reuss - Mühlau. Die besteht einerseits aus dem Abfluss,

andererseits aus dem entsprechenden Pegelstand.

Jede Abflussmessung, jeder Abflusswert ist eindeutig,

d.h. in der Pegelschlüsselkurve entspricht jeder Pegelstand einer Abflussgrösse.

Wenn jetzt eine Messung mehr als zwei bis drei Prozent von der bestehenden, gültigen Kurve

abweicht, dann muss die Beziehung der Pegelschlüsselkurve neu gemacht werden.

Genau das Gleiche sehen wir hier in der Liste.

Hier ist die Pegelschlüsselkurve als Tabelle dargestellt.

Die Pegelstände werden in 1cm Schritten mit den entsprechenden Abflüssen dargestellt.

[GERÄUSCH]

[GERÄUSCH] Der höchste gemessene Abfluss der Reuss bei Mühlau

ist im Sommer 2005 aufgetreten und hatte ca. diesen Pegelstand erreicht.

Damals sind mehr als 800 m^3/s Wasser abgeflossen.

Ein Teil dieser Wassermenge drückte durch den Damm und bildete

auf der hinteren Seite des Hochwasserdammes einen grossen See.

Bei dieser Station konnte man sogar den Abfluss in diesem Höhenbereich messen.

Wir haben aber viele Stationen, bei welchen wir bei Hochwasser nicht mehr messen können.

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