Publikationen und Vorträge

Seit rund 12 Jahren werden in der Schweiz Flussaufweitungen geplant und ausgeführt. Mit ihrer Hilfe soll die Sohle eines Flusses stabilisiert und das Flie§gewässer aufgewertet werden. In der Aufweitung soll sich ein dynamisches, verzweigtes Gerinne entwickeln. Die Erfahrungen der vergangenen Jahre lehren uns, unter welchen Voraussetzungen diese Zielsetzungen erfolgreich umgesetzt werden k nnen. Das Ausmass der morphologischen Prozesse wie Bank- und Kolkbildung, Geschiebeablagerung und Veränderung des Längengefälles hängen einerseits von den Abmessungen der Aufweitung (Länge und Breite) und andererseits von den übergeordneten naturräumlichen Randbedingungen ab. Die Hochwasserhydrologie und die Geschiebelieferung aus dem Einzugsgebiet prägen massgeblich die Entwicklung in der Aufweitung. Wird beim Bau einer Aufweitung kiesiges Aushubmaterial abtransportiert, wird das Ziel einer Sohlenstabilisierung unterlaufen. Wie alle Wasserbauten sollten auch Flussaufweitungen auf ihr Verhalten bei Überlast geprüft werden. Wegen des ungleichförmigen Abflusses sind die Ufer in Aufweitungen besonders hohen hydraulischen Belastungen ausgesetzt und müssen entsprechend gesichert werden. Die grössten Belastungen treten mit wenigen Ausnahmen nicht bei den höchsten Abflüssen auf. Die Aufweitungen reagieren sehr elastisch auf die Belastung durch hohe Abflüsse oder durch hohen Geschiebeeintrag.

Depuis environ douze ans des élargissements de rivières ont été projetés et réalisés en Suisse avec pour objectifs la stabilisation du lit de larivière et l'amélioration écologique du cours d'eau. Le but de ces élargissements aux endroits propices est le développement d'une morphologie dynamique et diversifié. Les expériences des années passées nous montrent dans quelles conditions ces objectifs peuvent être réalisés avec succès. L'importance des processus morphologiques, soit la formation de bancs de gravier et des affouillements, les dépôts de gravier et le changement de la pente longitudinale dépendent d'une part de la dimension de l'élargissement (longueur et largeur) et de l'autre des conditions prioritaires du cadre naturel. L'hydrologie des crues et l'apport du charriage provenant du bassin versant dominent le développement morphologique de la rivière. La pratique d'évacuer le gravier lors d'un élargissement de rivière agit contre l'objectif de stabilisation du lit. Comme pour toute oeuvre hydraulique le fonctionnement d'un élargissement lors d'une surcharge doit être vérifié. Vu l'écoulement non uniforme, les berges des tronçons élargis sont exposées à des charges hydrauliques particulièrement élevées et doivent être renforcées en conséquence. A quelques exceptions près, les plus grandes charges ne surviennent pas lors de débit maximal. Les élargissements réagissent d'une manière très élastique aux crues et au charriage.

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.

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.