Auswertungen und weiterführende Untersuchungen von ADCP-Messungen

Bei einer Ringmessung wasserwirtschaftlicher Behörden, Verbände und Institutionen wurden unterschiedliche ADCP-Systeme an einem Pegel miteinander verglichen. Aufgrund von starker Verkrautung in bestimmten Bereichen des Querprofils und sehr niedrigen Fließgeschwindigkeiten
sind zum Teil erhebliche Abweichungen der Messsysteme untereinander aufgetreten. Diese wurden anhand unterschiedlicher Auswertemöglichkeiten und mittels verschiedener zusätzlicher Untersuchungsschritte differenziert betrachtet. Dabei wurde zunächst festgestellt, dass die Messsysteme
in der Lage sind, die niedrigen Fließgeschwindigkeiten zuverlässig zu erfassen, diese jedoch bei starkem Krautbewuchs an ihre Grenzen stoßen. Durch zusätzliche Filter-Algorithmen konnten fehlerhafte Samples automatisiert aus den Messdatensätzen entfernt und die weiterführende Auswertung somit deutlich verbessert werden.

Die Durchflussmessung mittels Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) ist eine häufig eingesetzte Messtechnik an mittleren und größeren Fließgewässern. Die Gegenüberstellung von Messergebnissen im direkten Vergleich an einem Standort ist ein geeignetes Mittel zur regelmäßigen Funktionsüberprüfung im Einsatz befindlicher ADCP-Messsysteme unterschiedlichen Alters und Typs. Bei den seit vielen Jahren erfolgreich durchgeführten Ringmessungen kann jeder Betreiber die Ergebnisse „seines" ADCP-Systems mit denen der anderen vergleichen und so die Qualität seiner eigenen Messungen fundierter beurteilen. Die Wasserverbände in Nordrhein-Westfalen (NRW) führen diesen Vergleich seit 2008 im ein- bis zweijährlichen Turnus durch. Angelehnt ist diese Methodik an die Ringversuche der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), die dort mit der Entwicklung der ADCP-Messtechnik ins Leben gerufen wurden. Neben der Möglichkeit, die Qualität seiner eigenen Messungen besser beurteilen zu können, dienen die Anwendertreffen darüber hinaus dem Erfahrungsaustausch und der Entwicklung neuer Ideen.

An einem Ringversuch im Juni 2019 haben sich 35 Kollegen mit insgesamt 15 ADCP-Systemen beteiligt. Neben fünf Wasserverbänden (Bergisch-Rheinischer, Eifel-Rur, Lippe, Ruhr und Wupper) waren ebenfalls sechs Standorte des LANUV (Bonn, Hagen, Minden, Münster, Lippstadt und Recklinghausen) sowie je ein Messtrupp aus dem Regierungspräsidium Gießen des Landes Hessen sowie der Hochschule Bochum vertreten. Es waren neun Messsysteme der Firma Sontek (S5, M9) sowie vier der Firma Teledyne RDI (Rio Grande, Stream Pro) mit unterschiedlichen Geräteträgern vertreten.

Der Ringversuch vom 27. Juni 2019 wurde in der Zeit von 07:30-14:00 Uhr am Pegel Stever, Hullerner Damm (Lippeverband) durchgeführt. Die Messstelle befindet sich ca. 600 m unterhalb der Walzenwehre des Halterner Stausees und ist mit einer Ultraschall-Laufzeitanlage (US-Laufzeitanlage; 2-Ebenen-Kreuz) sowie einer Seilkrananlage ausgestattet. Diese wurde für eine einheitliche Führung (identische Uferabstände und Geschwindigkeit) der ADCP-Geräteträger über den Gewässerquerschnitt genutzt. Die Abgabe des Stausees über das Walzenwehr betrug im Mittel 275 l/s, wies jedoch über den Messtag verteilt Schwankungen auf. Bei einem Durchfluss von 275 l/s beträgt der Pegelstand 0,53 m PNP mit einer maximalen Wassertiefe von 2 m und einer Wasserspiegelbreite von 17,20 m im Messquerschnitt. Die mittleren Fließgeschwindigkeiten betrugen im Messzeitraum zwischen 1 und 2 cm/s. Im rechten und linken Uferbereich lag zudem starker Krautbewuchs vor, wodurch sich insgesamt herausfordernde Messbedingungen ergaben.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 07/08 (August 2020)
Seiten: 8
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Fabian Netzel
Felix Simon
Dr. Alexander Hartung
Henrik Bours
Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach

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