Im Rahmen des NFP 61 "Nachhaltige Wassernutzung" werden vier thematische Synthesen erarbeitet. Die Erste fasst die wichtigsten Grundlagen zu unseren aktuellen und zukünftigen Wasserressourcen und deren Dienstleistung zusammen. Sie wird von der WSL koordiniert und bearbeitet.

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Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Bestimmung der Geschwindigkeiten von Murgängen, basierend auf dem Phänomen der Kurvenüberhöhung in gekrümmten Gerinneabschnitten.

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Die Schweiz ist geprägt von Bergen. Viele Siedlungen benötigen deshalb Schutz vor Erdrutschen und Erosion. Um Hänge zu stabilisieren, werden als Ergänzung zu Holz- und Betonverbauungen auch Pflanzen eingesetzt. Mit einer neuen, von der SLF-Werkstatt entwickelten Apparatur wollen die Forscher die stabilisierende Wirkung von Pflanzen berechenbar machen.

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Many formulas derived from a large range of different approaches have been created to predict sediment transport. In contrast to lowland gravel-bed rivers, a small number of studies have tried to predict sediment transport in torrents (stream gradients higher than about 5%). Bedload dynamics prediction in steep headwater channels is challenging mainly due to the interaction with active hillslope processes, the wide range of sediment sizes, discharge variance in time, the alternating bed roughness and the presence of steps and pools.

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Das Unwetterereignis vom 10. Oktober 2011 hat schwere Schäden im Wallis, im Berner Oberland und in der Zentralschweiz ausgelöst.

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Die WSL entickelte und betreibt einen probabilistischen Hochwasservorhersagesystem für das voralpine Einzugsgebiet der Sihl. Hochwasserereignisse können anhand einer Reihe von täglich durchgeführten Vorhersagen frühzeitig erkannt werden.

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Im Projekt „Feststofftransport in Gebirgs-Einzugsgebieten“ soll ein Verfahren entwickelt werden, um eine mögliche Geschiebefracht abzuschätzen, welche bei einem 100-jährlichen Ereignis in einem Gebirgsfluss mobilisiert werden kann

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In diesem Projekt wird die Erosionswirkung des Geschiebetransports auf Felsoberflächen in Wildbächen untersucht.

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Effekte des Klimawandels wie tauender Permafrost und kollabierende Blockgletscher führen mancherorts zu instabilen Hängen und damit vermehrt zu lockerem Gesteinsmaterial. Betroffen davon ist auch das Mattertal VS. Die WSL erarbeitet dort zusammen mit verschiedenen Partnern Grundlagen für geeignete Schutzmassnahmen.

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Der Hitzesommer 2003 hat gezeigt, dass Trockenperioden gravierende Auswirkungen auf Wasserressourcen, Gesundheit, Ökosysteme und Wirtschaft haben können. Oftmals fehlen jedoch frühzeitige Informationen über Trockenperioden und Strategien zur Bewältigung von Wasserknappheit und Vermeidung von Schäden.

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Die Klimaänderung beeinflusst Wasserressourcen und Naturgefahren in den Schweizer Alpen. Das Projekt untersucht, wie sich der Sedimenttransport, die Lebensbedingungen von Fischen in Gebirgsflüssen sowie mögliche Hochwasserschutzmassnahmen in den nächsten 40 Jahren entwickeln könnten.

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Gebirgsbäche können bei Hochwasser oder durch Murgänge für nahe gelegene Siedlungsräume zur Gefahr werden. Im letzten Sommer wurde daher oberhalb von Davos im Albertibach eine neue automatische Abflussmessstation in Betrieb genommen.

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Im Rahmen von IMPRINTS werden Methoden und Werkzeuge entwickelt, die Unwetterwarndiensten und Alarmzentralen helfen sollen besser auf Hochwasser- und Murgangereignisse vorbereitet zu sein.

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Die genaue Vorhersage von Geschiebetransport ist wichtig für die Einschätzung von Naturgefahrenpotential und im Wasserbau. Das Hauptziel dieses Projektes ist es, das Verständnis der Geschiebeprozesse durch genaue Feldbeobachtungen zu verbessern.

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Das von dem Bundesamt für Umwelt BAFU lancierte Projekt „CCHYDROLOGIE“ soll, basierend auf den heutigen aktuellen Klimaszenarien, für die verschiedenen Klimaregionen, Höhenstufen und geomorphologischen Ausprägungen in der Schweiz zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Szenarien des Wasserkreislaufes und der Abflüsse zur Verfügung stellen.

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Das Ziel von APUNCH ist es, eine Einsicht in das prozessbasierte Verhalten von alpinen Einzugsgebieten bei Starkniederschlägen zu erhalten. APUNCH ist ein Projekt des ETH Competence Centre for Environment and Sustainability, an dem mehrere Institute beteiligt sind. Die WSL Teil konzentriert sich auf Sedimenttransportmechanismen in steilen Gerinnen.

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Der Klimawandel hat gravierende Auswirkungen auf die Wasserversorgung im Hochland der peruanischen Anden. Schwerpunktthemen des Projekts sind Wasserversorgung, Naturkatastrophen und Nahrungsmittelsicherheit.

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In diesem Projekt untersuchen wir die Strahlungsbilanz in subalpinen Wäldern im Winter. Für den Zweck haben wir ein neuartiges Messgerät entwickelt, welches die räumlich-zeitliche Variabilität der Strahlung im Wald zu erfassen vermag.

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Im Projekt werden Methoden weiterentwickelt, mit denen anhand von Feldmessungen eine Abschätzung der Transportkapazität von Wildbächen und damit verlässlichere Gefahrenbeurteilungen möglich sind.

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Das Projekt beinhaltet die Beschreibung der Dynamik der Schneehöhenvariabilität auf Skalen von 1m, 10m, 100m & 1km – 100km auf alpinem Terrain während der Akkumulation – und Ablationsphase.

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In diesem interdisziplinären Projekt haben Forschungsgruppen der WSL (Gebirgshydrologie und Wildbäche), Uni Bern (Hydrologie), ETH Zürich (Atmosphäre und Klima, VAW Glaziologie, Centre for Energy Policy and Economics) und Uni Zürich (Physische Geographie) die Auswirkungen der Klimaänderung auf die schweizerische Wasserkraftnutzung untersucht.

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In einem künstlich geschaffenen Einzugsgebiet soll die dreidimensionale und dynamische Wasserverteilung und -bewegung modelliert werden. Die Auswirkung der sich entwickelnden Strukturen (z.B. Erosionsrillen) auf hydrologische Grössen im Gebiet wird dabei näher untersucht.

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Basierend auf den Erfahrungen der Lawinenwarnung wird IFKIS-Hydro als Informations- und Warnsystem bei hydrologischen Gefahren in kleinen und mittleren Einzugsgebieten in verschiedenen Regionen der Kantone Bern, Glarus, Zürich und Wallis sowie im Fürstentum Liechtenstein eingesetzt. Weitere Projekte sind in Vorbereitung.

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Das Projekt HYDRALP befasst sich mit der Problematik von geschiebeführenden Hochwasserprozessen in Walliser Wildbächen und Gebirgsflüssen

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Mechanismen, die zur Auslösung von Rutschungen, Hangmuren und Schneelawinen führen, werden von verschienen Gruppen des ETH-Bereiches (WSL, ETHZ, EPFL) untersucht. Durch die Kombination verschiedener Ansätze wird versucht, die Vorhersage dieser Ereignisse zu verbessern.

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Erfassung und Analyse von Unwetterschäden in der Schweiz.

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Das Hochwasser vom August 2005 brachte allein in der Schweiz Schäden von rund 3 Mrd. Franken. Die Ereignisanalyse soll neue Erkenntnisse für den Hochwasserschutz in der Schweiz schaffen.

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Alpine3D ist ein Schneedecken-Modell mit dem sich die räumliche Verteilung von Schnee in komplexem alpinen Gelände simulieren lässt. Dieses Projekt zielt auf die Verifikation von Modellrechnungen zum Schneewasseräquivalent alpiner Schneedecken im Vergleich zu parallelen Messungen im Gelände.

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Das SLF beteiligt sich an einem multidisziplinären Forschungsprojekt, bei dem es die hydrologischen Prozesse im Vorfeld des Dammagletschers im Kanton Uri erforscht. Es untersucht, wie auf der einen Seite Schnee- und Eisschmelze mit Abfluss, Grundwasser und Bodenfeuchte auf der anderen Seite gekoppelt sind.Flusssystem und dem Grundwasserspiegel im Gletschervorfeld.

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Im Rahmen einer interdisziplinären Studie zur initialen Ökosystementwicklung sollen die Entstehung und Entwicklung präferentieller Fliesswege entlang der Bodenoberfläche und in den Untergrund untersucht werden. Grundlegende Informationen dafür werden Bodenfeuchtemessungen mittels Mikrowellen-Radiometrie liefern.

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Mit diesem Präventionsprojekt möchten Wissenschafter die Zuflussvorhersagen zum Reservoir des Drei-Schluchten-Dammes am Yangtse in China verbessern. Dies soll die Gefahr von Überschwemmungen verkleinern und damit die Bevölkerung besser schützen.

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Wie lange bieten durch Borkenkäfer verursachte Totholzbestände Schutz gegen Naturgefahren? Wie schnell nimmt die mechanische Stabilität der Stirzel (abgestorbene Bäume) ab? Brechen die Stirzel oberirdisch ab oder entwurzelt sich der ganze Stirzel bei entsprechender Belastung? Welche Pilzarten treten bei der Zersetzung des Holzes auf?

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Die Scherfestigkeit des Bodenmaterials spielt für die Rutschungsstabilität von Hängen eine zentrale Rolle. Forscher der WSL entwickelten einen neuen Ansatz, um den Vegetationseinfluss auf die Boden- und Hangstabilität zu quantifizieren. Sie ordnen den Vegetationseffekt dem Scherwinkel des Bodenmaterials zu.

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Mangelndes Pflanzenwachstum im Lebendverbau lässt sich kurzfristig mit Hilfe von Dünger und synthetischen Klebstoffen verhindern. Langfristig ist dieses Vorgehen allerdings ungeeignet. Die Zugabe von Mykorrhizapilzen wäre eine elegante Lösung des Problems. Doch welche Pflanzen-Pilz-Kombinationen fördern die Wirkung von Lebendverbau-Massnahmen am besten?

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Wissenschafter erarbeiten Grundlagen, um die Bedeutung und die Wirksamkeit von Unterhaltsmassnahmen in den Gerinnen einerseits und von waldbaulichen Pflegemassnahmen in den Einhängen von Gewässern andererseits zu beurteilen.

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Die Beurteilung der Gefahr durch spontane, flachgründige Rutschungen und Hangmuren ist schwierig. Immer wieder ereignen sich in verschiedenen Regionen der Schweiz Unwetter, bei denen jeweils Hunderte von flachgründigen Rutschungen entstehen. Derartige Ereignisse sind jeweils gute Gelegenheiten, die Prozesskenntnisse zu erweitern und die Grundlagen hinsichtlich Gefahrenkartierung zu verbessern.

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Am Beispiel der starken Unwetterereignisse von 1999 in Sachseln OW bot sich eine gute Gelegenheit, die verschiedenen Rutschphänomene in den Einzugsgebieten zu dokumentieren sowie die Ursachen der Rutschauslösung und damit auch die Auswirkungen unterschiedlicher Wald- und Landnutzungsformen zu untersuchen.

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The main goal of this project is to assess the impact of climatic change on the water cycle in forest ecosystems as a function of abiotic site factors, by evaluating the reliability and plausibility of different approaches to model the hydrological cycle in space and time.

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Waldbestände und deren Wurzeln beeinflussen die Bodenstruktur und damit das Porensystem und den Bodenwasserhaushalt entscheidend. Aber nicht jeder Waldtyp schützt gleich gut vor Hochwasser. Wie lässt sich der Abflussbeitrag unterschiedlicher Waldgesellschaften quantifizieren?

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