Publikationen und Vorträge

Durch die verheerenden Überschwemmungen im Jahre 1993 in der Stadt Brig im Kanton Wallis (CH) wurde auch die Nachbargemeinde Naters auf ihren ungenügenden Hochwasserschutz aufmerksam. Die Ablfusskapazität des Kelchbaches in Naters genügt nicht, um größere Abflüsse als das 20-jährliche Hochwasser abzuführen. Ein Projekt sieht nun vor, oberhalb Naters den Geschieberückhalt mit einer Hochwasserenlastungsanlage zu kombinieren. Ein natürlicher Geländekessel soll durch den Bau einer durchläßigen Sperre als Geschieberückhaltebecken genutzt werden. Große Abflüsse werden zu einem See aufgestaut, in welchem Geschiebe und Holz zurückgehalten werden. Die maximal durch die Sperre abfließende Wassermenge wird soweit begrenzt, dass sie schadlos durch das Dorf abgeführt werden kann. Eine Möglichkeit besteht darin, größere Wassermengen durch ein Fassungsbauwerk und einen Umleitstollen direkt in die Rhone zu entlasten. Um Verstopfungen und Abrasion der unterirdischen Bauteile zu verhindern, muss das Fassungsbauwerk so platziert und gestaltet werden, dass Geschiebe und Holz von der Entlastungsanlage ferngehalten werden. Die wasser- und flussbauliche Machbarkeit des Projektes wurde in einem hydraulischen Modell getestet.

Die Risikountersuchung am Renggbach umfasste zwei Hauptaufgaben. Zum einen wurden die Voraussetzungen und Bedingungen untersucht, bei denen der Wildbach über seine Ufer tritt. Zum andern wurden diejenigen Siedlungsgebiete der Stadt Luzern und ihrer Umgebung ermittelt, die bei einem solchen Gerinneasubruch überlfutet würden. Die Ergebnisse der Studie können wie folgt zusammengefasst werden: Solange der Unterhalt der Bachverbauungen im Einzugsgebiet des Renggbachs im selben Umfang wie bisher weitergeführt wird, bleibt die Wiederkehrperiode eines Gerinneausbruchs größer als 300 Jahre. Der sehr geringen Eintretenswahrscheinlichkeit eines solche Ereignisses steht jedoch eine großes Schadenpotenzial in den Überlfutungsgebieten gegenüber. Würde der Unterhalt der Bachverbauungen gegenüber der heutigen Praxis künftig stark eingeschränkt, so müsste mittel- bis langfristig mit einer Erhöhung der Gefährdung in den Überflutungsgebieten gerechnet werden.

Herein we present a risk analysis for the Renggbach, a torrent on an alluvial fan in a densely populated Swiss prealpine area. We investigated both the conditions for the onset of overbank flooding and the overbank area inundated by a flood. The probability of a flood is strongly influenced by the maintenance of existing check dams in the watershed. If the maintenance continues on a high level, then the probability of inundation of a popultated area of Lucerne and neighbouring communities remains small, with an estimated return period of about 300 years or more. If the check dam maintenance decreases, then the risk increases and carries the potential to cause significant damgage.

River widenings are used to control general bed degradation and to improve river ecosystems. Re-widening of channelized rivers may restore the early braiding patterns and the original morphological dynamics of gravel bed rivers. Aquatic habitat conditions will become more variable, which increases the density and variety of fish and invertebrate population. Extensive experiments were performed to investigate the morphological processes in rivers with variable bed width. The investigation lead to design criteria for widenings of gravel bed rivers. In local widenings with limited length, the flow conditions and the channel forms are influenced by the transition zones between narrow and wide cross sections. At enlargements, flow expands smoothly with an expansion angle that increases downstream. In the wake zone of the expanding flow, the hydraulic load on the banks is neglectable and bank protection measures may be omitted. A empirical approach to predict the wake length is proposed. A braided pattern forms only after a transition zone, which is approximately twice as long as the wake zone. Thus, in short local river widenings no dynamic morphology will form.