mini|Abflusskurve aus Abflussmessungen
Eine Abflusskurve (auch: Schlüsselkurve) beschreibt das Verhältnis zwischen gemessenen Abflusswerten (Q) und den zugehörigen Wasserständen (W) an einer definierten Messstelle (Pegel) eines Fließgewässers. Mithilfe der Abflusskurve lässt sich jedem Wasserstand ein Abfluss zuordnen. Daher werden Schlüsselkurven vor allem dazu verwendet, um kontinuierliche Wasserstandsaufzeichnungen in Abflussganglinien umzurechnen.
Für die Erstellung der Abflusskurve werden die W-Q-Wertepaare in einem kartesischen Koordinatensystem als Streudiagramm dargestellt und durch eine Ausgleichsgerade ergänzt, welche die Abflusskurve als Funktion bildet. Die Anzahl der Messpunkte, die Größe des Messbereichs und die Qualität der Messungen haben wesentlichen Einfluss auf die statistische Güte der Abflusskurve. Auch bei technisch korrekt ausgeführten Messungen kann die Gültigkeit einer Schlüsselkurve durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt sein. Veränderungen an der Gerinnegeometrie, beispielsweise durch Erosions- und Sedimentationsprozesse, jahreszeitlich schwankende Verkrautungen an Gewässersohle und Böschungen, Rückstaueinflüsse aus dem Unterwasserbereich oder bauliche Veränderungen im Gewässer (z. B. durch Gewässerausbau, Gewässerunterhaltung), sind die häufigsten Ursachen dafür, dass Abflusskurven laufend kontrolliert, angepasst und nach signifikanten Veränderungen neu aufgestellt werden müssen. mini|Abflusskurve mit erheblicher Streuung der Messwerte infolge jahreszeitlicher Verkrautung Insbesondere bei natürlichen Fließgewässern mit erheblicher Verkrautung oder stark schwankenden Sohllagen ist eine einzelne Abflusskurve nicht geeignet, eine eindeutige W-Q-Beziehung für längere Zeit abzubilden. In solchen Fällen kann mittels zwei Hüllkurven die Bandbreite der Abflüsse, die jedem Wasserstand zugeordnet werden können, eingegrenzt und durch einen Verhältniskoeffizienten (η), der aus der jeweils letzten Abflussmessung abgeleitet wird, eine lineare Interpolation innerhalb dieser Bandbreite ermöglicht werden. Diese Methode setzt jedoch voraus, dass die genannte Veränderung der hydraulischen Parameter (Verkrautung, Sohlveränderung), einer wiederkehrenden, z. B. jahreszeitlichen Systematik folgt und keine zu großen zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Messungen liegen (empfohlenes Intervall: ca. monatlich). Diese Methode wird als η-Verfahren (ETA-Verfahren) bezeichnet. mini|Zwei Abflusskurven an einer Messstation mit Ausuferungen, Darstellung im doppellogarithmischen Maßstab Da Abflussmessungen eher selten oder gar nicht bei Hochwasser durchgeführt werden und folglich der Messbereich der W-Q-Wertepaare auf Niedrig- bis Mittelwasserbereiche begrenzt ist, werden Abflusskurven zur Abdeckung der höheren Wertebereiche üblicherweise durch Extrapolation verlängert. Auch hier sind mögliche Unsicherheiten zu berücksichtigen, sowohl bezüglich der Extrapolationsverfahren an sich wie auch hinsichtlich der Tatsache, dass die Wahrscheinlichkeiten für Ausuferungen, Umläufigkeiten und Rückstaueffekte mit steigendem Abfluss zunehmen. Für die Extrapolation kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, wie graphische Extrapolation im normallinearen oder im doppeltlogarithmischen Maßstab, statistische Auswertungen, hydraulische und hydrodynamisch-numerische Berechnungen. Die Anwendung mehrerer Extrapolationsverfahren wird als unerlässliche Praxis angesehen, um diesen Bereich qualitativ abzusichern.
Einzelnachweise
Siehe auch Abflussganglinie (Q/t-Diagramm)
Weblinks
Kurve Kategorie:Hydrologie