Wasserflusses

Wasserflusses bezeichnet die Bewegung von Wasser durch offene oder geschlossene Kanäle wie Flüsse, Bäche, Kanäle oder Rohrleitungen. In der Hydrologie wird damit oft der Durchfluss oder Abfluss gemeint, der als Volumen pro Zeiteinheit durch einen Querschnitt fließt. Die zentrale Größe ist Q (Durchfluss), gemessen in Kubikmetern pro Sekunde (m³/s) oder Litern pro Sekunde (L/s). Wasserfluss lässt sich in offener Kanalführung (Flüsse, Bäche) und in geschlossenen Systemen (Rohrleitungen) unterscheiden; open-channel Flows folgen where the free surface is exposed to atmospheric pressure.

Wichtige Einflussgrößen sind der Gefällegradient, die Querschnittsfläche und die Oberflächenrauheit. In offenen Kanälen bestimmt die Kontinuitätsgleichung Q = A · v, wobei A die Querschnittsfläche und v die mittlere Geschwindigkeit ist. Die Geschwindigkeit hängt von der Reibungslage ab und wird oft mit dem Manning-Gleichungsvorhergesagt: Q ≈ (1/n) · A · R^(2/3) · S^(1/2) für gleichbleibende Querschnitte, wobei n die Rauheit und R der hydraulische Radius ist. In vielen Fällen tritt der Fluss als turbulent auf; der Reynolds-Zahl-Wert gibt dazu Aufschluss.

Flüsse und Wasserläufe unterliegen starken zeitlichen Schwankungen. Niederschläge, Schneeschmelze, Verdunstung und Grundwasserabfluss beeinflussen den hydrographen, der Anstiege (Hochwasser) und Rückgänge (Niedrigwasser) zeigt. Menschliche Eingriffe wie Dammbau, Wasserentnahme, Renaturierung oder Kanalisierung verändern den Wasserfluss maßgeblich und erfordern oft Modellierung und Monitoring zur Bewirtschaftung von Wasserressourcen und zum Risikomanagement. Mess- und Überwachungsverfahren umfassen Pegelstationen, Durchflussmessung, Fernerkundung und hydrodynamische Modelle.

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