Messmethoden des Niederschlages

1. Messmethoden des Niederschlages Isabel Friedrich 29211252 Anna Becker 29215575

2. Inhalt • Der Begriff Hydrologie • Niederschlag • Kenngrößen des NS • Punktuelle Messmethoden • Flächenmäßige Messmethoden • Bestimmung von Gebietsniederschlägen • Quellenverzeichnis

3. 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

4. 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)

5. Niederschlag Voraussetzungen für die Entstehung: • Genügend Wasserdampf in der Atmosphäre • Vorhandensein von Kondensationskernen oder Eiskeimen • Hebungsprozesse und Abkühlungsvorgänge

6. 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.

7. 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

8. 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

9. 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]

10. 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.

11. 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 )

12. Punktuelle Messmethoden Problematik beim Messen Messfehler durch: • Wind • Frost • Benetzungsverluste • Verdunstung • Niederschlagsintensitäten unter der Ansprechschwelle • Spritzwasser

13. 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

14. Ermittlung von Gebietsniederschlägen Arithmetisches Mittel • Durchschnitt der gemessenen Punktniederschläge • einfachste Methode • liefert gute Ergebnisse, wenn die Regenmesser gleichmäßigverteilt und Schwankungen der Niederschlagsmengen gering sind

15. 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

16. Ermittlung von Gebietsniederschlägen • Berechnungsformeln

17. Ermittlung von Gebietsniederschlägen Isohyetenmethode • Isohyethen: Linien gleicher Niederschlagshöhe Arbeitsschritte:

18. Ermittlung von Gebietsniederschlägen • Berechnungsformeln

19. Ermittlung vom Gebietsniederschlägen

20. 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

21. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ! 