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Lexikon der Geowissenschaften: Pegel

Pegel, sind im Sinne der Pegelvorschrift Einrichtungen zum Messen von Wasserständen, bestehend aus einem Lattenpegel und ergänzenden Einrichtungen zur Registrierung und Übertragung von Wasserstandsdaten. Häufig werden an der gleichen Stelle auch Durchflußmessungen durchgeführt. Die Meßstelle wird dann baulich so gestaltet, daß eine eindeutige Beziehung zwischen dem Wasserstand und dem jeweiligen Durchfluß (Durchflußkurve) besteht und Einrichtung für die Durchführung von Durchflußmessungen entweder vorhanden sind oder angebracht werden können. Die Anforderung an Bau, Betrieb und Unterhaltung einer Pegelanlage ergeben sich aus der Pegelvorschrift.

Der maßgebende Teil eines Pegels ist der Lattenpegel, der aus Pegellatte und den Höhenpunkten (Pegelfestpunkten) besteht. Die Pegellatten werden in einer Breite von mindestens 100 mm aus Gußstahl, Leichtmetallguß, emailliertem Stahlblech oder Kunststoff hergestellt, die Meßeinteilung beträgt 1 oder 2 cm. Sofern die Pegellatten senkrecht aufgestellt werden, haben sie eine unverzerrte Meßeinteilung. An Böschungen werden entweder Treppenpegel mit einer ebenfalls unverzerrten, jedoch treppenförmig angeordneten Meßeinteilung angeordnet oder Schrägpegel, deren Teilung entsprechend der Böschungsneigung verzerrt ist. Der Pegelnullpunkt wird so gelegt, daß keine negativen Ablesungen auftreten können. Staffelpegel bestehen aus mehreren sich überlappenden Einzellatten, die auf den gleichen Pegelnullpunkt bezogen sind. Sie werden dort angeordnet, wo aufgrund der örtlichen Verhältnisse die Wasserstände über den gesamten Meßbereich nicht an einer einzigen Latte abgelesen werden können. Grenzwertpegel sind Sonderformen, die z.B. bei einem Hochwasserereignis den höchsten Wasserstand registrieren. Das kann z.B. durch übereinander im Abstand von 5 cm angeordneten Bechern geschehen, wobei der oberste gerade noch gefüllte Becher den höchsten Wasserstand markiert (Becherpegel, Tassenpegel), oder durch Farbbänder (Farbbandpegel), die in einem Rohr angebracht sind, wobei die Farbe durch das aufsteigende Wasser ausgewaschen wird.

Geräte oder Einrichtungen zur Registrierung, Anzeige oder Fernübertragung von Wasserständen werden nach der Pegelvorschrift als ›Ergänzende Einrichtungen zum Lattenpegel‹ bezeichnet. Beim Schwimmersystem (Schwimmerschreibpegel) wird der Wasserspiegel über einen Schwimmkörper erfaßt. Zum Schutz vor Wind, Wellenschlag, Strömung und Treibzeug wird der Schwimmer in einem Rohr oder einem Schacht untergebracht, die mit dem offenen Gewässer in Verbindung stehen. Die mit den Wasserstandsschwankungen korrespondierende Schwimmerbewegung wird mechanisch auf eine Registriereinheit übertragen. Das Schwimmersystem ist zwar sehr robust, erfordert aber meistens erhebliche bauliche Aufwendungen. Diese entfallen beim Druckluftpegel (Drucksystem) weitgehend. Dabei wird der hydrostatische Druck der Wassersäule entweder über eine gasgefüllte Leitung auf die Registriereinheit übertragen (Einperlverfahren) oder über eine Druckmeßdose gemessen, wobei zunächst eine Umwandlung in eine proportionale elektrische Größe erfolgt. Dem Vorteil geringerer Baukosten steht beim Drucksystem der Nachteil der größeren Empfindlichkeit und der aufwendigeren Wartung gegenüber.

Die Registrierung der Daten kann analog oder digital erfolgen. Bei der analogen Registrierung wird über eine Schreibeinrichtung eine Ganglinie aufgezeichnet (Trommelschreiber, Bandschreiber). Digitale Registriersysteme speichern die Wasserstände als diskrete Werte ab und erleichtern damit die automatisierte Weiterverarbeitung. Dazu wird die vom Wasserstandsgeber (Schwimmer, Drucksystem) aufgenommene Information über einen Meßwertumwandler (Winkelcodierer, Potentiometer) in ein elektrisches Signal umgewandelt. Sollen an einer Pegelstelle auch Abfluß- oder Durchflußmessungen durchgeführt werden, dann wird diese durch weitere bauliche Anlagen ergänzt. Dazu können je nach den örtlichen Verhältnissen eine Befestigung von Ufer und Flußsohle gehören sowie der Einbau von Sohlenschwellen, festen Wehren oder Abstürzen als Voraussetzung für einen eindeutig reproduzierbaren Zusammenhang zwischen Wasserstand und Durchfluß. An breiten Gewässern oder an Stellen, wo höhere Fließgeschwindigkeiten auftreten, werden Seilkrananlagen installiert. [EWi]

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