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Abfluss, Durchfluss und Zufluss ist in der Hydrologie das Wasservolumen, das ein vorgegebenes Einzugsgebiet unter der Wirkung der Schwerebeschleunigung innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit verlässt bzw. in es eintritt.
Weil in der Hydrographie Maßangaben prinzipiell auf einen Pegel (also einen Messpunkt) bezogen sind, bemisst man immer stromabwärts und nennt den Pegel den Ausfluss des davon stromaufwärts gelegenen Entwässerungsgebiets (dem Oberwasser). Man fasst dann alle Wasservolumina, die die Messstelle passieren, unter dem Begriff Durchfluss am Pegel oder Abfluss des Flussgebiets zusammen. Der Zufluss – etwa in einen See – ist hydrographisch betrachtet „der Abfluss in den See an der Einmündung“, analog ist der Durchfluss durch ein Areal das Wasservolumen, das den Pegel passierend je Zeiteinheit ins Unterwasser „abfließt“, und die Schüttung einer Quelle ihr Abfluss ins Oberflächenwasser.
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Der Abfluss Q gibt das Volumen V an, das in einem Fließgewässer in einer bestimmten Zeit t eine vollständige Querschnittsfläche F passiert, den sogenannten Volumenstrom des Wasserkörpers durch F. seine Einheit ist also m³/s.
Das Volumen, umgangssprachlich die „Wassermenge“, wird nicht direkt gemessen, sondern indirekt erschlossen:
Dabei sind die zeitabhängigen Werte in erster Näherung als Mittelwert anzunehmen:
Da das Profil am Pegel bekannt ist, ergibt sich die durchflossene Fläche allein über den Pegel: Die Abhängigkeit der Flussbreite b vom Wasserstand h bzw. Pegelstand P ist aus dem Querschnitt des Gewässers abzulesen
Damit sind Q und V aus der mittleren Fließgeschwindigkeit und dem Pegelstand ermittelbar – erstere ist ebenfalls ein Erfahrungswert über den Pegel und der Wassertemperatur (die die Viskosität des Wasser bestimmt), der von den Verhältnissen in Ober- und Unterwasser und der Materialbeschaffenheit des Betts (Rauhigkeit, Strömungswiderstand), also der strömungsmechanischen Charakteristik abhängt – Idealisierungsannahmen sind etwa Newtons lineare Abnahme der Fließgeschwindigkeit über die Senkrechte der Strömungsrichtung (Elementarsatz der Flüssigkeitsreibung, Zähigkeitskoeffizient) in laminaren Strömungen, nach der die mittlere Fließgeschwindigkeit die Hälfte der (leicht messbaren) Geschwindigkeit an der Oberfläche ist: Daher ist es günstig, Pegelmessstellen an möglichst gleichförmigen Flussabschnitten einzurichten.
Es wird unterschieden zwischen dem Direktabfluss QD, der sich aus Oberflächenabfluss und Interflow (Zwischenabfluss) zusammensetzt, und dem grundwasserbürtigen Basisabfluss QB. An einem Pegel kann der Grundwasserabstrom, der das Gebiet unterirdisch verlässt, nicht erfasst werden.
Der Durchfluss ist im Unterschied zum Pegelstand schwer messbar und wird daher meist aus dem Pegelstand und der Fließgeschwindigkeit berechnet. Allerdings gibt es auch Verfahren, den Durchfluss direkt zu messen, z. B. magnetisch-induktiv.
Ist die Veränderung des Abflussquerschnittes bei steigendem Wasserstand h bzw. Pegelstand P bekannt, so lässt sich daraus eine Abflusskurve (h/Q-Diagramm) bzw. Pegelrelation (P/Q-Diagramm) aufstellen, die die Beziehung zwischen Abfluss und Wasserstand wiedergibt und somit eine indirekte Abflussmessung über den Wasserstand ermöglicht. Der Zusammenhang ist für ein v-förmiges Profil exakt von der vierten Potenz des Pegelstandes abhängig. Bei flacheren Profilen steigt die Abflussmenge etwas schneller an, bei u-förmigen Profilen etwas langsamer. Außerdem ist die Abflussmenge bei gleichem Pegelstand von der Wassertemperatur abhängig: bei 25 °C fließt eine doppelt so große Wassermenge wie bei 0 °C.
Aus dem Durchfluss ergibt sich die Abflussganglinie des Pegels (Q/t-Diagramm). Sie zeigt das Verhalten (die Reaktion) des Fließgewässers anhand des gemessenen Durchflusses, wie er sich aus der Wetterlage und den Abflussverhältnissen des Einzugsgebietes ergibt. Dabei kann man die Ganglinien eines Abflussereignisses betrachten oder den Jahresverlauf des Abflusses - alle Durchflusswerte des Abflussjahres in ein Diagramm eingetragen. Die Ganglinie bildet die Grundlage für die Charakterisierung des Abflussgangs eines Gewässers an dieser Stelle anhand typischer Durchflüsse (Niedrigwasser, Hochwasserverläufe).
Nach der langjährig mittleren Abflussganglinie wird das Gewässer einem bestimmten Abflussregime, einer Typifikationsklasse von immer wiederkehrenden Mustern (Jahreszeitcharakteristiken, wie Schneeschmelze, sommerlicher Gletscherabfluss; Charakteristiken des Hochgebirges oder des Flachlandes usw.) in Abhängigkeit vom Klima zugeordnet.
Modelle für die Hochwasserprognose oder die Wasserbewirtschaftungsplanung in einem Einzugsgebiet stützen sich auf die dort erfassten Gänge und bestimmten Regime.
Wiktionary: Abfluss – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, ÜbersetzungenAbflüsse Schweiz
