Beratung, Studien und Konzepte

A revised Water Protection Act has been in force in Switzerland since 2011. The act states that rivers are to be restored and that negative effects on the ecosystem, caused by installations such as hydropower dams, sediment traps, river controls and gravel extractions, are to be overcome. In the course of strategic planning, the canton of Bern examined the bed load balance in its rivers and identified which installations affect the bed load rate excessively and must be remediated. For all rivers of concern, the average yearly bed load rate under current conditions was determined. This rate was compared to the required bed load rate in order to fulfil animal and plant needs in their habitat. In the canton of Bern installations significantly alter the bed load rate on 56% of the length of the river reaches investigated. 56 installations must be remediated by 2030.

Das Hochwasser vom 8. August 2009 am Auer-, Dürren- und Kobelwiserbach führte zu Verklausungen, Ufererosionen, Ausuferungen und Übersarungen auf den Schwemmkegeln mit Gesamtschäden von 7.5 – 8.0 Mio Fr. Die Wiederkehrperiode des Ereignisses liegt im Bereich von 100 – 200 Jahren. Am Auerbach sind die Schäden auf ausserordentlich grosse Schwemmholz- und Geschiebefrachten zurückzuführen, welche die Kapazität der bestehenden Rückhalteräume überstieg. Am Dürrenbach wurde eine Bachschale zerstört, infolgedessen unterliegende Brücken vollständig verklausten und das Gerinne mit Geschiebe aufgefüllt wurde. Am Kobelwiserbach waren die Schäden vergleichsweise gering. Die in den Gefahrenkarten ausgewiesenen Flächen stimmen meist ganz gut mit dem eingetretenen Ereignis überein und bilden somit eine gute Grundlage für die Prävention.

Das Buch "Niederwassergerinne", herausgegeben von den Kantonen Luzern, Zürich und Aargau, informiert unter anderem über die zentrale Funktion dieser Baustruktur bei Niedrigwasser wie auch bei grossen Abflüssen.

Mit einem Hochwasserschutzprojekt sollen die Siedlung und die Autobahn auf dem Schwemmkegel eines Wildbaches in der Zentralschweiz vor Überschwemmung geschützt werden. An den hohen In- vestitionskosten beteiligen sich sowohl die Gemeinde als auch der Betreiber der Autobahn. Eine Risi- koanalyse wurde eingesetzt, um den Nutzen, welche beide aus den Schutzmaßnahmen ziehen, zu quantifizieren und danach die jeweiligen Kostenanteile festzulegen. Mit den Maßnahmen wird das Risiko für Hochwasserschäden auf rund einen Viertel des heutigen Risikos vermindert werden. Den größten Anteil (82 %) an der Risikoreduktion erfährt dabei das Siedlungsgebiet. Bei der Festlegung des Kostenteilers können neben der Risikoreduktion noch weitere Nutzenarten berücksichtigt werden.

A flood protection project aims to decrease the flood risk for a settlement and a motorway situated on the alluvial fan of a torrent in Central Switzerland. The municipality and the motorway administration share the considerable investments costs of the constructive protection measures. A risk analysis has been performed in order to quantify the benefit of both stakeholders and to determine the share of each of them. The flood protection measures allow reducing the total risk by three quarter. The set- tlement benefits from a large portion of risk reduction (82 %). However, when the cost share is being determined, additional benefits may be taken into account.

Durch die hohen Abflüsse und teilweise sehr hohen transportierten Feststofffrachten während des Hochwassers im August 2005, kam es in der Schweiz an vielen Orten zu grossen Schäden durch Überschwemmungen, Übersarungen oder Murgänge. Hohe Feststofftransporte in Form von Geschiebe und Schwemmholz traten hauptsächlich in den Bergregionen auf. Die grösseren Flüsse des Schweizer Mittellandes wiesen hohe Abflüsse auf; der Geschiebetransport spielte dort eine geringere Rolle. An vielen Stellen reichte die Gerinnekapazität nicht mehr aus, um die auftretenden Abflüsse innerhalb des Bachbettes abzuführen. Die beobachteten Geschiebefrachten sind ab Gerinnegefällen von mehr als 5% deutlich geringer als die mit einer einfachen Geschiebetransportformel berechneten Werte. Mögliche Gründe dafür sind bedeutende Formverluste, welche die für den Geschiebetransport verfügbare Abflussenergie vermindern, sowie eine beschränkte Geschiebeverfügbarkeit in steileren Gerinnen.

The flood events of August 2005 in Switzerland were associated with high water discharges and very high transported sediment loads in some channel reaches. This caused large damage in many places due to flooding, sediment deposition, debris flows, and woody debris. High sediment transport occurred primarily in mountain regions where intense bank and channel bed erosion was observed, and where deposition of sediment and woody debris also occurred outside of the channel. The larger rivers of the Swiss plateau had high flow discharges but sediment transport played only a minor role. In many places the channel conveyance capacity was too small in comparison to the high discharges. For channel reaches steeper than about 5% observed bedload volumes are significantly smaller than values calculated with a simple bedload transport equation. Possible reasons for this discrepancy are large form resistance losses, which reduce the flow energy available for sediment transport, and limited sediment availability in steeper streams.

Das Unwetter vom 20. – 22. August 2005 hat grosse Teile der Alpennordseite betroffen, unter anderem auch das Diemtigtal im Berner Oberland (Schweiz). Die Chirel, welche das Tal entwässert, verwandelte sich in einen tobenden Wildfluss und gestaltete das Tal stark um. Im Unterlauf hat sich der Fluss den ganzen Talboden zurückerobert und auf dem Kegel grosse Mengen an Geschiebe abgelagert. Dabei wurden Teile des Dorfes Oey stark beschädigt und die Strasse ins Diemtigtal auf weite Strecken zerstört. Mit Hilfe einer lokalen, lösungsorien-tierten Ereignisanalyse (LLE) wurden sehr rasch Grundlagen erarbeitet, die in die Planung von Not- und Wiederherstellungsmassnahmen einflossen. Die LLE lieferte Angaben zur statis-tischen Einordnung des Ereignisses, den massgebenden Geschiebelieferungs- und Geschiebetransportprozessen und daraus abgeleitet die massgebenden Gefahrenprozesse. Basierend auf diesen Daten wurde ein Massnahmenkonzept für das betroffene Gebiet erarbeitet.

The floods of August 20-22, 2005 affected large areas of the northern ridge of the Alps, among others the Diemtigtal Valley in the Bernese Oberland (Switzerland). The River Chirel that drains the valley, became a ravaging torrent and remodelled the valley heavily. In it's lower reach, the river covered the bottom of the valley on its entire width and on the fan it deposited large amounts of solids. Parts of the village Oey were seriously damaged and the access road to the Valley was destroyed to a large extent. A local, solution-oriented event analysis set the basis for the planning and implementation of emergency and recovery meas-ures. The analysis was elaborated in very short terms and consisted of a statistical evaluation of the event, the determination of relevant parameters for bed load mobilisation and transport and the evaluation of hazard processes. The data was used to elaborate a comprehensive con-cept of flood protection.

Disaster risk management is highly relevant for achieving sustainable development in Central America, a region prone to multiple natural hazards and with high levels of vulnerability. Experiences and observations made in the frame of SDC's regional programme for natural disaster reduction constitute the basis to identify strategic principles and concrete methods to improve risk governance and create long term capacities for disaster risk management. The analysis focuses on three questions: 1) What is the most useful combination of intervention levels (from local to national and regional)?; 2) What are the benefits and limitations of an integrated risk and disaster management model?; 3) What made some of the specific interventions being highly effective? 1) A combination of measures at the local and the national level was most effective. Isolated measures at the national level, especially in training and education, have tended to centre on concepts and produced little concrete skills, whereas initiatives at the local level (e.g. hazard mapping and training of municipal staff) have proved to be difficult to capitalize and have even faced legitimacy issues. In cases where national government institutions were little involved, the training of national professionals at an intermediate level, especially at universities, showed good results. 2) The integrated model for the promotion of risk and disaster management at the local level, adopted by SDC and other actors, involves awareness building, local organization, training of local technicians, installation of tools and equipment, as well as concrete risk reduction meas-ures (prevention and preparedness measures). An appropriate legal and institutional framework as well as a widespread understanding and consensus about the model have proved to make it easier to promote more effective and efficient actions. However, the fact that national institutions usually work in a specific sector (e.g. hazard analysis, public roads, disaster response, etc.) limit the degree of integrity within a single project. It's through the allocation of resources to different sectors that integrity can be achieved in that case. 3) Hazard maps, as an example of a specific intervention promoted by foreign donors, are often either highly technical or not technical at all. Best effectiveness was reached in combining scientific approaches with community knowledge. Similarly, effectiveness was increased in the educational sector by incorporating local case studies into general courses. It is to be concluded that best results are obtained when actions at the local and the national level were combined: The promotion of a national consensus model for integrated risk and disaster management at all levels sets the basis for projects with national counterpart institutions, concentrated in selected sectors and with a strong emphasis on the implementation of simple, application-oriented and scientifically sound methodologies at the local level.

Die Hochwasser vom August 2002 haben in Sachsen verheerende Schäden angerichtet. Um solche Schäden in Zukunft zu verhindern werden zurzeit in ganz Sachsen Hochwasserschutzkonzepte erarbeitet. Nach einer genauen Analyse der abgelaufenen Schadensprozesse wird in den Konzepten das Gefährdungspotential ermittelt, in Gefahrenkarten dargestellt und mit dem Schadenspotential verglichen. Bei der Erarbeitung von Maßnahmen wird eine Strategie der Schadensminderung verfolgt, welche sich an differenzierten Schutzzielen und der Inkaufnahme von Restrisiken orientiert. Am Fallbeispiel Schmiedeberg an der Roten Weißeritz werden die Vorgehensweise und auftretende Probleme dargestellt.

The flood of August 2002 caused disastrous damages in Saxony. In order to avoid similar damages in the future, flood protection concepts are actually being developed. After an analysis of the damage processes occurred, the potential of future hazards will be determined, mapped and compared with the potential of damages. For the development of the flood prevention measures, the responsible authorities follow a strategy to reduce and prevent damages, they differentiate protection aims for different object categories and take residual risks into account. The procedure and the arising problems are discussed in this paper using the example of the village of Schmiedeberg at the river Rote Weißeritz.

Im Stauraum des Limmatwerkes Wettingen liegt ein stark kontaminierter Sedimentkörper in geringer Tiefe unter dem Seegrund. Die Schadstoffe wurden bis in die 1970er Jahre mit Abwässern aus dem Einzugsgebiet in den Stauraum eingetragen und dort abgelagert. Es besteht heute ein geringes Risiko, dass sie wieder mobilisiert werden und in das Limmatwasser, das Grundwasser oder in die Nahrungskette gelangen. Neuere Untersuchungen zeigen zudem, dass die Kolmatierung der Flusssohle stellenweise wieder erodiert ist und dass vermehrt Flusswasser in Grundwasser infiltriert. Das führt dort zu einer größeren Sauerstoffzehrung und beeinträchtigt die Grundwasserqualität. Im Rahmen der Konzessionserneuerung für das Limmatwerk Wettingen wurde der Betreiber des Kraftwerkes deshalb verpflichtet, den Stauraum und die angrenzenden Grundwasservorkommen langfristig zu überwachen. Mit einer sorgfältigen Überwachung können Veränderungen im Stauraum und in der Grundwasserqualität frühzeitig erkannt werden und gegebenenfalls rechtzeitig Maßnahmen zur Sicherung der Trinkwasservorkommen eingeleitet werden. Der vorliegende Beitrag beschreibt die flussmorphologischen Analysen, welche im Rahmen der Umweltverträglichkeitsberichte und im Hinblick auf die Überwachung des Stauraumes durchgeführt wurden.