Funktion und Anwendung von akustischen Doppler Geräten

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Silvia Berger
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1 Funktion und Anwendung von akustischen Doppler Geräten Dipl. Ing. Matthias Adler Bundesanstalt für Gewässerkunde Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 1

2 Funktion und Anwendung von akustischen Doppler Geräten > Prinzip der Messung mit akustischen Doppler Geräten (ADCP) > Auswertesoftware AGILA und TIDE der Bundesanstalt für Gewässerkunde > Messboote und andere Geräteträger > Messungen beim Elbehochwasser 2002 > Problematische Messbedingungen Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 2

3 Gewicht an der Luft : 7,0 kg Durchmesser : 22,8 cm Länge : 20,1 cm Abmessungen des Workhorse Rio Grande ADCP Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 3

4 Messzelle Bootsgeschwindigkeit und Wassertiefe aus Bodenecho ADCP Schallstrahlen Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 4

5 Q = r r ( v s ) h v r s r h s r Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 5

6 h % h Hauptkeule Nebenkeule 6 % h Definitionsskizze zum unteren Randbereich Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 6

7 Berücksichtigung der nicht gemessenen Durchflussanteile in den Randbereichen unten und oben Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 7

8 Elbehochwasser, 18. August 2002, Dresden Blaues Wunder Durchfluss im oberen Randbereich Top Q : m³/s 6 % Durchfluss im Kernbereich Measured Q : m³/s 87 % Durchfluss im unteren Randbereich Bottom Q : m³/s 7 % Durchfluss im rechten Randbereich Right Q : 0.05 m³/s 0 % Durchfluss im linken Randbereich Left Q : 1.17 m³/s 0 % Gesamtabfluss Total Q : m³/s 100 % Darstellung der ADCP Messdaten: Messquerschnitt und Strömungsprofil mit der Software WinRiver Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 8

9 Überlagerung und Mittelung von Wiederholungsmessungen mit Software AGILA Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 9

10 Überlagerung von 4 ADCP-Messungen mit AGILA 5 Koblenz (Rhein) Messungen am M1004t.000 (11:05:47) M1003t.000 (11:00:52) M1002t.000 (10:57:34) M1001t.000 (10:53:47) Mittel V [m/s] Vm [m/s] 1 <= 0,30 <= 0,40 <= 0,50 <= 0,60 0 <= 0,70 <= 0,80 <= 0,90 1 <= 1,00 <= 1,10 Tiefe unter Wsp [m] 2 3 <= 1,20 <= 1,30 <= 1,40 <= 1,50 <= 1,60 4 > 1, Abstand vom Nullpunkt [m] Überlagerung und Mittelung von Wiederholungsmessungen mit Software AGILA Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 10

11 Auswertung einer kompletten Tidemessung mit Software TIDE Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 11

12 ADCP-Messboot Sperber des WSA Freiburg; ADCP im Messschacht Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 12

13 Ferngesteuertes ADCP-Boot des WSA Saarbrücken Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 13

14 ADCP-Installation an Alu-Ausleger Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 14

15 Schwimmflügeleinsatz während des Elbehochwassers Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 15

16 ADCP-Geräteträger Trimaran Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 16

17 Trimaran-Einsatz beim Elbehochwasser Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 17

18 Abflussganglinie Dresden Hochwasser August Q [m³/s] Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Datum Seite 18

19 Abflussganglinie Dresden Hochwasser August ADCP- Abflussmessungen Q [m³/s] ADCP Messungen Q [m³/s] Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Datum Seite 19

20 Die Ergebnisse der ADCP- Messungen liegen weit über dem bisher bekannten Höchstwert der Abflüsse Flügelmessung 8/ W [cm] Blaues Wunder Flügel ADCP Elbegrund Blaues Wunder vor 1990 W/Q-Kurve bis 7/2002 W/Q - ab 8/ Q [m³/s] Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 20

21 ADCP- Messung vom , 11:23 Uhr, ausgewertet mit der BfG - Software AGILA, Sie errechnete einen Abfluss von 4492 m³/s bei einem Wasserstand von 938 cm Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 21

22 Die mittlere Fließgeschwindigkeit betrug 2,48 m/s. Die maximale Geschwindigkeit betrug 3,32 m/s, dies entspricht ca. 12 km/h. Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 22

23 1000,0 900,0 800,0 700,0 W [cm] 600,0 500,0 400,0 In der Hochwasserspitze Korrektur der ADCP-Werte um ca. 5% 300,0 200,0 100,0 Ab ca m³/s keine "bewegte Sohle" ADCP-ohne Korrektur bewegte Sohle ADCP-mit Korrektur bewegte Sohle 0, Q [m³/s] ADCP-Messungen Pegel Dresden, Elbehochwasser August 2002 Korrektur der Messwerte wegen bewegter Sohle Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Erstellt Februar 2004 R. Fritsch, Referat M1 Bundesanstalt für Gewässerkunde Koblenz Seminar der TU München, 11. und. 12. März 2004 Seite 24

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