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Messmethoden des Niederschlages. Isabel Friedrich 29211252 Anna Becker 29215575. Inhalt. Der Begriff Hydrologie Niederschlag Kenngrößen des NS Punktuelle Messmethoden Flächenmäßige Messmethoden Bestimmung von Gebietsniederschlägen Quellenverzeichnis. Der Begriff Hydrologie.
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Messmethoden des Niederschlages Isabel Friedrich 29211252 Anna Becker 29215575
Inhalt • Der Begriff Hydrologie • Niederschlag • Kenngrößen des NS • Punktuelle Messmethoden • Flächenmäßige Messmethoden • Bestimmung von Gebietsniederschlägen • Quellenverzeichnis
Der Begriff Hydrologie Hydrologie gemäß DIN 4049-1 (1992): Wissenschaft vom Wasser, seinen Eigenschaften und seinen Erscheinungsformen auf und unter der Landoberfläche sowie in den Küstengewässern
Niederschlag Was ist Niederschlag? • Bezeichnet in der Meteorologie Wasser inklusive seiner Verunreinigungen, das infolge der Schwerkraft auf die Erde fällt • Liegt entweder in flüssiger oder fester Form vor Reif, fest, abgesetzt (Resublimation) Regen, flüssig, fallend Schnee, fest, fallend Tau, flüssig, abgesetzt (Kondensation)
Niederschlag Voraussetzungen für die Entstehung: • Genügend Wasserdampf in der Atmosphäre • Vorhandensein von Kondensationskernen oder Eiskeimen • Hebungsprozesse und Abkühlungsvorgänge
Kenngrößen des Niederschlags • Niederschlagshöhe hN [mm] • Ein Millimeter Niederschlagshöhe ist gleich einem Liter Niederschlagsmenge pro Quadratmeter • Niederschlagsintensität R [L/(s*ha)] • Quotient aus Niederschlagshöhe und Zeit • ergibt sich bei Regenschreibern aus der Steigung der Summenlinie • bildet zusammen mit der Niederschlagsmenge die Charakteristik eines Niederschlags • Niederschlagsdauer T • steht für die Zeitdauer eines Niederschlagsereignisses • für die Festlegung von Wiederkehrintervallen von Starkregenereignissen und Überschwemmungsszenarien notwendig.
Punktuelle Messmethoden Regenmesser (Pluviometer) • Misst die Niederschlagshöhe zwischen zwei Leerungen • Dienen der Messung von gefallenen Niederschlägen an ausgewiesenen Stellen Einfacher analoger Niederschlagsmesser • Für den häuslichen Gebrauch • Offene zylinderförmige Gefäße • Trichterform zur Steigerung der Genauigkeit
Punktuelle Messmethoden Niederschlagsmesser nach Hellmann • hat eine von einem scharfkantigen Messingring begrenzte Auffangfläche von 200 cm² • Niederschlagswasser gelangt durch einen Trichter in ein Sammelgefäß im Unterteil des Niederschlagsmessers (Schutz vor Verdunstung) • Zur Messung wird das gesammelte Niederschlagswasser in einen Messzylinders gefüllt (Messgenauigkeit: 0,05 mm) Hellmann-Regenschreiber Hellmann-Regenschreiber, offen
Punktuelle Messmethoden • Auffangfläche F = 200 cm² • Aufstellungshöhe x zwischen 0 und 6 Meter • [mm] • hN:: Regenhöhe [mm] • z: Höhe des Wasserspiegels im Messgefäß [mm] • f: Querschnittsfläche des Messgefäßes [mm2] • F: Auffangfläche [cm2]
Punktuelle Messmethoden Elektrische Regenmesser nach dem Prinzip einer Kippwaage • Es wird jeweils eine Schale mit Niederschlagswasser gefüllt • Bei einem bestimmten Gewicht kippt sie um und entleert sich • Eine vollgefüllte Waagschale entspricht 0,1 mm Niederschlagshöhe ( Auffangfläche = 200 cm²) • Anzahl und Zeitpunkt der Kippbewegungen werden durch elektrische Impulse registriert.
Punktuelle Messmethoden Regenschreiber (Pluviograph) • Mechanische Regenschreiber nach dem Schwimmerprinzip • Zeichnet die Höhe des Wasserspiegels in einem Messgefäß über die Zeit auf • Der Wasserstand wird über einen Schwimmer und einen Schreiber auf einen Papierstreifen übertragen • Wenn das Messgerät voll ist, wird der Inhalt abgehebert, die Anzeige stellt sich auf Null und die Füllung beginnt von Neuem ( nach 10 mm )
Punktuelle Messmethoden Problematik beim Messen Messfehler durch: • Wind • Frost • Benetzungsverluste • Verdunstung • Niederschlagsintensitäten unter der Ansprechschwelle • Spritzwasser
Flächenmäßige Messmethoden Niederschlagsradar (Wetterradar) • Vorwiegend zur Erfassung von Wetterdaten • Am weitesten verbreitete Methode zum Erkennen von Gebietsniederschlägen in einem kreisförmigen Umfeld von bis zu 200 km Satelliten Messungen • Nur Visualisierung von Wolken • Dient zur Verfolgung globaler atmosphärischer Bewegungen von großen Wolkenfeldern • Einzige Methode um Niederschläge über den Ozeanen abzubilden
Ermittlung von Gebietsniederschlägen Arithmetisches Mittel • Durchschnitt der gemessenen Punktniederschläge • einfachste Methode • liefert gute Ergebnisse, wenn die Regenmesser gleichmäßigverteilt und Schwankungen der Niederschlagsmengen gering sind
Ermittlung von Gebietsniederschlägen Thiessen-Polygone-Methode • Zuordnung jedes Punktes im EZG zu der jeweils nächstgelegenen Niederschlagsstation • Berücksichtigung der N- Messstationen im EZG sowie in den umliegenden Flächen Arbeitsschritte: • Konstruktion der Thiessen-Polygone • Ermittlung der Flächen der Polygone • Berechnung des Gebietsniederschlags
Ermittlung von Gebietsniederschlägen • Berechnungsformeln
Ermittlung von Gebietsniederschlägen Isohyetenmethode • Isohyethen: Linien gleicher Niederschlagshöhe Arbeitsschritte:
Ermittlung von Gebietsniederschlägen • Berechnungsformeln
Quellenverzeichnis • Vorlesungsskript „Ingenieurhydrologie 1“, Manfred Koch • www.hydroskript.de • www.wikipedia.de • Hydrologie und Wasserwirtschaft, Ulrich Maniak • Vorlesungsskript Wasserbau und Wasserwirtschaft, Stephan Theobald • Bildquellen direkt am Bild