Feldmessung der Geschwindigkeit von Oberflächenabfluss mittels Farbstoffverfolgung

Zusammenfassung Eine neue Methode zur Berechnung der mittleren Geschwindigkeit von Oberflächenabfluss unter Verwendung von Farbstoffverfolgung wird vorgeschlagen, bei der ein bestimmter Querschnitt in Zonen mit relativ einheitlichen Flusseigenschaften, den sogenannten Teilabschnitten, unterteilt wird. Die mittlere Oberflächen-Geschwindigkeit für jeden Teilabschnitt wird bestimmt, indem die Passage des injizierten Farbstoffs zeitlich erfasst wird, und dieser Wert wird mit 0,67, 0,70 oder 0,80 multipliziert, abhängig davon, ob der Fluss laminar, übergangsweise oder turbulent ist, um die mittlere Geschwindigkeit zu erhalten. Die mittlere Geschwindigkeit für den gesamten Querschnitt wird berechnet, indem die mittlere Geschwindigkeit jedes Teilabschnitts mit seiner Querschnittsfläche multipliziert, die Produkte für alle Teilabschnitte summiert und durch die Gesamtfläche des Querschnitts dividiert wird. Ein Feldtest zeigt, dass die auf diese Weise abgeleitete mittlere Geschwindigkeit sich im Durchschnitt nur um 7,07 Prozent von der mittelbaren Geschwindigkeit, die nach der Durchflussmethode (d.h. durch die volumetrische Messung des Durchflusses geteilt durch die Querschnittsfläche) abgeleitet wird, unterscheidet. Somit scheint die Technik der Teilabschnitte eine zuverlässige Methode zur Schätzung der mittleren Geschwindigkeit von Oberflächenabfluss zu bieten.