Hydraulische Geometrie des Flussbetts

Geometrische Größen eines Fließgerinnes zur Berechnung der Abflussmenge
Geometrische Größen eines Fließgerinnes zur Berechnung der Abflussmenge
Bildquelle: Datengrundlage: Ahnert 1996, S. 188; Brunotte et al. 2002; Bradshaw & Weaver 1955, S. 255.

Das Konzept der hydraulischen Geometrie des Flussbettts hat seine Wurzeln in der Fluvialmorphologie. Im Mittelpunk stehen die Komponenten der Abflussgleichung(vergleiche Abbildung). Dies sind die geometrischen Größen:

  • B: Breite des Flusses [m]
  • T: mittlere Tiefe des Flusses in einem Abflussquerschnitt  [m]
  • V: mittlere Fließgeschwindigkeit im Abflussquerschnitt [m/s]

Zudem werden folgende Größen häufig verwendet:

  • A: Flussquerschnitt (Gerinnequerschnitt) [m2]: A ergibt sich aus dem Produkt der Wegstrecke zwischen den Böschungsoberkanten (Flussbettbreite) mal der Tiefe des Flussbetts.
  • F: Abflussquerschnitt (durchflossener Gerinnequerschnitt):  F = B · T.
  • U: benetzter Umfang [m]: Gesamtlänge des vom Wasser benetzten Bereiches im Flussquerschnitt, die sich durch folgende Summe ergibt: U = B + 2 T.
  • R: hydraulischer Radius  [m]: wichtige Größe zur Charakterisierung des Gerinnequerschnitts, der aus dem Quotienten von durchflossenem Gerinnequerschnitt (= Abflussquerschnitt) und benetztem Umfang berechnet wird: R = F / U. Bei höherem Wasserstand füllt das Wasser einen größeren Bereich des Gerinnequerschnittes aus, R nimmt zu.

Die berechneten Werte beschreiben die Geometrie eines idealisierten Flusses; es handelt sich also um eine Modellvorstellung.