Abflussprofil

Abflussprofil bezeichnet in Hydrologie und Hydraulik die Verteilung des Abflusses in einem Abflussgebiet oder in einem offenen Kanal. Es wird oft zwischen dem räumlichen Abflussprofil über eine Querschnittsfläche und dem zeitlichen Abflussprofil unterschieden, also dem Verlauf des Abflusses über die Zeit.

Querschnittsprofil: In einem Kanal beschreibt das Abflussprofil, wie der lokale Abfluss über Breite und Tiefe verteilt ist. Der Gesamtabfluss Q ergibt sich aus der Integration über die Querschnittsfläche. Typische Annahmen reichen vom gleichmäßigen (Plug-Flow) bis zu realistischen Geschwindigkeitsprofilen, die durch Reibung am Boden und an den Wänden entstehen. Die Form des Querschnitts (rechteckig, trapezförmig, rund) beeinflusst die Verteilung von Geschwindigkeit, Turbulenz und Durchflusskapazität.

Messung und Berechnung: Das Profil wird durch Messungen der lokalen Geschwindigkeit an mehreren Punkten oder durch Tiefenprofile (z. B. ADCP-Verfahren) bestimmt. Der Gesamtabfluss ergibt sich aus Q = ∫ u dA.

Zeitliches Profil: Das zeitliche Abflussprofil oder Hydrograph zeigt den Abflussanstieg und -rückgang im Verlauf eines Ereignisses und wird durch Niederschlagsereignisse, Infiltration, Evapotranspiration und Speicher im Einzugsgebiet geprägt.

Anwendungen: Bedeutend in der Entwässerungs- und Gewässerplanung, beim Entwurf von Kanälen und Wehren, in der Hochwasservorhersage und im sedimenttransport. Das Abflussprofil ist ein zentraler Bestandteil hydraulischer Modelle und der Bestimmung der Durchflusskapazität eines Kanals.