Rechner zur Berechnung von Fließ­geschwindig­keit und Durch­fluss­menge an Gewässern

Dieser Rechner dient der Berechnung von mittlerer Fließ­geschwindig­keit und Durch­fluss­menge an Bächen und Flüssen bei bekannten Fließquerschnitts-Eigenschaften.

 

Alle Eingabe-Felder (weiß hinterlegt) sind bereits vorab ausgefüllt, um unmittelbar losrechnen zu können. Alle Werte können aber dem jeweiligen Bedarf entsprechend geändert werden. Die berechneten Werte werden nach einem Klick auf "Berechnen" oder dem Drücken der Entertaste in den grün hinterlegten Feldern ausgegeben.

Kategorie


kSt   Gefälle  %


Fließquerschnitt

bo m       h m
bu m x m

Querschnittsfläche
Benetzter Umfang m
Geschwindigkeit m/s
Durchfluss m³/s


Hintergrund zum Rechner

Die Berechnung erfolgt nach der Formel von Gauckler-Manning-Strickler.

Erläuterungen zum Strickler-Beiwert kST

Beim Strickler-Beiwert kST handelt es sich um einen sogenannten Rauigkeits­beiwert. Je größer dieser Rauigkeits­beiwert ist, umso glatter ist das Gerinnebett und umso geringer ist der Wider­stand, welcher der Fließ­bewegung entgegen gesetzt wird. Dem­ent­sprechend nimmt die Fließ­ge­schwindigkeit mit steigendem Strickler-Beiwert zu.

 

Besonders glatt ist ein neu betoniertes Gerinnebett. Naturnahe Flüsse und Bäche sind dagegen durch eine höhere Rauigkeit charakterisiert, besonders wenn sie starken Bewuchs und/oder große Steine aufweisen.

 

Im Rechner ist jeder Kategorie ein an­genommener Strickler-Beiwert zu­gewiesen, der nach Auswahl der Kategorie im Feld "kST" ausgegeben wird. Dieser Wert kann aber auch selbst beliebig gewählt werden.

Erläuterungen zum Gefälle

Das Gefälle drückt das Verhältnis zwischen Höhen­unterschied und ent­sprechender Entfernung aus und wird üblicherweise in Prozent angegeben.

 

Werden zum Beispiel  auf 10 m Entfernung 10 cm Höhen­unterschied beobachtet, so berechnet sich das Gefälle wie folgt:

0.1 m / 10 m * 100 = 1 %

 

Das Gefälle stellt die Energie für die Fließbewegung des Wassers zur Verfügung. Entsprechend nimmt mit zunehmendem Gefälle auch die Fließ­geschwin­dig­keit zu.

Erläuterungen zum Fließ­quer­schnitt

Das Verhältnis von Quer­schnitts­fläche zu benetztem Umfang ist für die Größe der Fließ­geschwindigkeit ebenfalls maß­geblich.

 

Im Rechner lassen sich einfache Fließ­quer­schnitte auswählen und nach Angabe der geforderten Maße Quer­schnitts­fläche und Benetzter Umfang gleich mitberechnen.

 

Fehlt der gewünschte Fließ­querschnitt in der Auswahlliste, müssen nach Auswahl von "Benutzerdefiniert" die Quer­schnitts­fläche und der Benetzte Umfang selbst angegeben werden um Fließ­geschwindigkeit und Durchfluss­menge berechnen zu können. Nachfolgend eine Skizze, die erklärt, was unter Benetztem Umfang zu verstehen ist. Der Benetzte Umfang ist als blaue Linie dargestellt:

Erläuterungen zur berechneten mittleren Fließ­geschwin­dig­keit und zur berechneten Durch­fluss­menge

Es handelt sich bei den berechneten Werten um Näherungs­werte. Ent­sprechend sind Abweichungen von der Realität möglich. Bei großer Wassertiefe dürften die berechneten Werte eher zu hoch sein, besonders wenn gleichzeitig auch das Gefälle groß ist.

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Seite erstellt im Dezember 2017