Laborübung hydrologische Messung

Siehe TUMonline
Anmerkung: first come first served

Die Studierenden nach Abschluss des Moduls in der Lage:
• die verwendeten hydrologischen Messverfahren, deren Einsatzgebiet und die erzielbare Genauigkeit zu kennen
• die Bedeutung von Messungen in der Hydrologie zu verstehen
• die Wechselwirkung zwischen Messgröße, Messgenauigkeit, Messwerterfassung, Messwertspeicherung, Messwertübertragung und Auswertung zu verstehen
• selbstständig über Art und Umfang von Messungen zu entscheiden
• die Messwerte zu verarbeiten
• die Ergebnisse von Hydrologischen Messungen im Kontext richtig zu interpretieren.

1. Einführung und Theoretischer Hintergrund
• Einführung in hydrologische Messverfahren
• Einsatzgebiete und Nutzen von hydrologischen Messverfahren
• Klassifizierung und Einordnung
• Auswerteverfahren

2. Laborübungen:
• Abflussmessung am Messwehr
• Bodendurchlässigkeit
• Bodenansprache nach EN ISO 14688

3. Feldversuche:
• Abflussmessung mit Hilfe von Messflügeln
• Pegelmessung
• Bestimmung der Bodenfeuchte mit Hilfe eines Feuchtesensors
• Versickerungstest zur Bestimmung der Bodendurchlässigkeit (Doppelring-Infiltrometer)
• Niederschlagsmessung (Validierung: eigene Messwerte im Vergleich mit DWD-Messstation)

4. Exkursion

• Grundkenntnisse in Hydrologie
• Besuch der Vorlesung Umweltmonitoring und Wasserqualität wünschenswert
• Kenntnisse in Skriptsprachen (Python oder Bash) wünschenswert

Die Studierenden werden eingangs durch Präsentationen in den theoretischen Hintergrund und die Messverfahren eingewiesen. Die Verknüpfung zu den Grundvorlesungen Umweltmonitoring und Wasserqualität wird hierbei hergestellt.

Anschließend führen die Studierenden in Kleingruppen die Versuche durch und legen die entsprechenden Messprotokolle an. Die Versuchsauswertungen sind durch die Studierenden in Einzelarbeit zu ergänzen und zu sammeln. Jedes Messprotokoll wird durch die Studierenden zunächst selbst bewertet, dann vom Betreuer bewertet und anschließend durch die Studierenden verbessert. Am Ende der Laborübung haben die Teilnehmenden ein Kompendium an Versuchsprotokollen erstellt, welches am Ende der Laborübung als Lernportfolio zur Bewertung vorzulegen ist. Das Lernportfolio kann wahlweise in Deutsch oder Englisch verfasst werden.

Die Laborübung besteht aus Labor- und Feldversuchen. Die Laborversuche werden im Labor des Lehrstuhls Hydromechanik im TUM Zentralgebäude durchgeführt. Die Feldversuche werden im Englischen Garten am Eisbach (Abflussmessung, Versickerungstest) und auf dem TUM Gelände (Niederschlagsmessung) durchgeführt.

Nach Anleitung wird von den Studierenden ein einfaches Messinstrument gebaut. Dies geschieht entweder im Eigenstudium oder in angeleiteter Arbeit zu festen Zeiten im Hydromechanik-Labor. Unter Verwendung von Kleinrechnern (Raspberry Pi) werden hierbei in Kleingruppen kontinuierlich arbeitende Niederschlagsmesserstationen aufgebaut. Die Geräte werden im Feldversuch (s.o.) validiert und angewendet.

Ergänzend stellt eine Exkursion zur IFAT (alle zwei Jahre) die Praxisnähe her.

Lernportfolio: Die Prüfungsleistung besteht aus der Bewertung der Messprotokolle nach Inhalt und Form. Die Studenten werden während das Semester angewiesen, die Protokolle selbst zu evaluieren und nach Absprache zu verbessern.

- EN ISO 14688 (vormals DIN 4022)
- Häckel Hans (2008) Meteorologie, Ulmer UTB Stuttgart, 6. korrigierte Auflage
- Gerd Morgenschweis (2010), Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen (VDI-Buch)