Wie kann man die Wasserführung eines Flusses berechnen?
Hey. In ein paar Tagen machen wir mit der Klasse eine Exkursion zu einem Fluss und wir sollen unteranderem die Wasserführung des Flusses berechnen. Hat jemand eine Ahnung, wie man das mit den einfachsten Hilfsmitteln (Zollstock, Maßband) machen kann? Die Wasserführung gibt man laut Wikipedia meist in Kubikmeter pro Sekunde an.
Wäre super, wenn mir jemand helfen könnte!
3 Antworten
Du musst die Fliessgeschwindigkeit mit dem Querschnitt des Flusses multiplizieren. Die Fliessgeschwindigkeit kannst Du feststellen, indem Du z.B. einen Korken ins Wasser wirfst und ausmisst, wieviele Meter er in einer Minute weitergeschwommen ist. Der Querschnitt ist schwieriger zu bestimmen. Du Musst dazu die Flussbreite bestimmen sowie die Tiefe an verschiedenen Stellen und anschliessend die Fläche ausrechnen.
Hallo Saritah,
claudiusmax hat ja schon eine sehr nützliche Antwort gegeben, möchte trotzdem noch etwas näher auf Deine Frage eingehen.
(1) : Formel für den Wasser-Volumenstrom "Q" (Einheiten in rechteckigen [....] Klammern)
- Q [m³/s] = B [m] x T [m] x v [m/s], hierbei ist:
- "B" die Breite des Flusses in der Einheit "Meter"
- "T" die Tiefe des Flusses in der Einheit "Meter"
- und "v" die Fließgeschwindigkeit des Wassers im dem Fluss
(2): Größen von "B" , "T" und "v"
Bei einem realen "Fluss" kann man zwar leicht die Breite "B" messen, jedoch ist meist die Wassertiefe "T" nicht konstant und vor allem ist die Strömungsgeschwindigkeit "v" sowohl über die Breite "B" als auch die Wassertiefe "T" des Flusses sehr unterschiedlich.
In der Nähe des Grundbettes (in Abhängigkeit von der Rauhigkeit) oder den seitlichen Begrenzungen des Flusses (Ufer) geht ist die Strömungsgeschwinigkeit "v" auf nahezu "Null-Geschwindigkeit" zurück.
Die Berechnung des Volumenstroms von Flüssen (Google: Strömungsgeschwindigkeit offene Gerinne) ist wirklich sehr kompliziert (z.B. http://www.uni-magdeburg.de/isut/LSS/Lehre/Arbeitsheft/VIII.pdf) und wird bei Euch ja sicher nicht verlangt.
(3) : Wie also mit einfachen Hlifsmitteln messen?
Gehe hier mal davon aus, dass Ihr einen Fluss (Bach) wählt der nicht so tief ist: Also den Fluss (Bach) mit Gummistiefeln "durchwaten" könnt.
Würde in diesem Fall vorschlagen die Volumenstrom- und Tiefenbestimmung (annäherungsweise) mit 3 Messungen durchzuführen:
(a) Flussmitte:
- Messung der Tiefe (Zollstock), sowie die Strömungsgeschwindigkeit entweder mit einem von der Schule gestellten Strömungsmessgerät (Anemometer) oder aber wenn nicht vorhanden -wie von claudiusmax schon erwähnt hat- mit einem Schwimmkörper (z.B. aus Kork oder Styropor über eine Meßstrecke von z.B. 5 m per Stoppuhr messen: Hier z.B. v [m/s] = 5m/ t, t = Zeit [s])
(b) zwei Flußränder
- Gleiche Messungen wie bei (a)
(c): Auswertung (Mittelwert):
Qmittelwert [m³/s] = (Qmitte + Qrand1 + Qrand2) / 3, wobei B = B/3
Hoffe dies war jetzt nicht zu kompliziert.
Gutes Gelingen!
LG.
Was meinst du am Ende mit ",wobei B = B/3" ? wie soll man das mit der Breite machen? Z.B. wenn man jetzt Q von Mitte ausrechnet nehm ich dann die komplette Breite vom Fluss oder nur die komplette durch 3?
Das geht so nicht? Du müsstest wissen mit welcher Geschwindigkeit der Fluss fließt.