Handboek debietmeten in open waterlopen - Wageningen UR E-depot

STOWA 2009-41 Handboek debietmeten in open waterlopen
Daarnaast is het van belang, dat de uitgezonden akoestische pulsen niet teveel verzwakt en/of
vervormd de overkant van de waterloop bereiken. Verzwakking en/of vervorming kan worden
veroorzaakt door:
• lange meetlijnen;
• hoog sedimentgehalte van het water bijvoorbeeld tijdens piekafvoeren in zandige beken.
Overigens: de sedimentconcentratie neemt met de waterdiepte sterk toe en passerende beddingvormen
kunnen het signaal tijdelijk blokkeren;
• temperatuur- en/of zoutgradiënten: signalen kunnen zover worden afgebogen, dat ze naast
de transducent aan de overkant terecht komen;
• ijsvorming; bij een vastliggende ijslaag op het wateroppervlak verandert het stromingsprofiel
sterk door de afremming aan de bovenzijde. Hierdoor moet voor deze situatie de K-factor
worden aangepast;
• luchtbellen (riet) en/of sediment: veroorzaken demping of verstrooiing van de pulsen;
• plantengroei: in water ondieper dan 1 m kan makkelijk verstorende plantengroei (planten
met ingesloten lucht) optreden. Plaats de ADM dus bij voorkeur in de schaduw om plantengroei
te voorkomen (onder een brug of langs bomen op het zuiden);
• stilliggende schepen of andere obstakels in de meetlijn: houden de signalen tegen;
• interferentie tussen rechtstreekse signalen en signalen gereflecteerd via het water opper vlak,
de bodem of een grenslaag tussen twee lagen met verschillende dichtheid. Voor een bepaalde
meetlijnlengte (L) is dus een minimale afstand (a) tot de bodem c.q. water spiegel nodig. Deze
verhouding is afhankelijk van de frequentie van de gebruikte transducent. Voor transducent-
en met een frequentie van 200 kHz (geschikt voor meetlijn lengten tot circa 250 m) bedraagt
deze bijvoor beeld: a ≈ L 1/2 /8,8. De waarde van a neemt af bij een hogere frequentie. Voor
kleinere meetlijnlengten (tot circa 80 m) kan daarom het gebruik van een transducent met
een frequentie van 400 kHz eventueel een oplossing bieden, waarbij a ≈ L1/2 /12,2.
Bij de installatie van de meetopstelling en de keuze van de meetsectie is altijd deskundig
advies nodig om een voor de akoestische meting geschikte locatie met stabiel stromingsprofiel
te selecteren. Het uitvoeren van stroomsnelheidsmetingen is normaal gesproken niet
nodig. De meetlocaties worden op basis van profiel, waterstand- en debietgegevens zodanig
gekozen dat er een stabiel en bekend (te moduleren) stromingsprofiel aanwezig is. De K-factor
wordt bij de ADM bepaald uit een model dat o.a. rekening houdt met de geometrie van de
waterloop, bodem- en wandruwheden. Onderhoud t.a.v. de nauwkeurigheid van de meetresultaten
betreft dan ook slechts het controleren of het profiel en ruwheid niet gewijzigd is.
De reden dat Rijkswaterstaat niet standaard met ADM’s meet is:
• Grote eenmalige investering
• Vrij intensief onderhoud in de vorm van regelmatige terugkerende bodemprofielmetingen
• Meten slechts de afvoer dat door het zomerbed stroomt en missen dus de afvoer die bij
hoogwater door het winterbed gaat
• Gevoelig voor grote hoeveelheden sediment dat vrijkomt tijdens een hoogwater
De initiële kosten van apparatuur en meetopstelling zijn relatief hoog, maar het systeem is
onderhoudsvriendelijk en de exploitatiekosten zijn laag.
83