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| Geschiebeablagerung im Brenno, Kt. Tessin (Bild: M. Böckli, WSL) |
Hintergrund und Zielsetzung
Nach den Hochwassern und Murgängen im Sommer 1987 wurde von der Arbeitsgruppe für operationelle Hydrologie (GHO) der Aufbau einer nationalen Datenbank zu Geschiebefrachten in Wildbächen und Gebirgsflüssen initiiert. Diese Datenbank, «SOLID» genannt, wurde vom Bund, den Kantonen und von einzelnen Forschungsinstitutionen aufgebaut und wird heute von der Abteilung Hydrologie im Bundesamt für Umwelt (BAFU) betrieben. Die Daten umfassen vor allem Geschiebefrachten von Ablagerungen in Geschiebesammlern bei Wildbächen sowie von Baggerungen entlang von Gebirgsflüssen. Basierend u.a. auf der Datenbank „SOLID“ wurde am Geographischen Institut der Universität Bern eine Methode entwickelt, um potentielle Feststofffrachten bei einem 100-jährlichen Ereignis in Wildbächen (mit Einzugsgebieten <20 km2) abzuschätzen. Für Gebirgsflüsse mit Einzugsgebieten >20 km2 fehlt bisher eine ähnliche Methodik.
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. Die Methode soll primär anhand von Einzugsgebieten mit Angaben in der Datenbank „SOLID“ getestet werden. Das Projekt wird vom BAFU massgeblich unterstützt.
Ansatz und Methoden
Das gesamte Einzugsgebiet eines Gebirgsflusses wird in Teileinzugsgebiete gegliedert. Das Feststoffpotential der steileren seitlichen Teileinzugsgebiete (Wildbäche) wird entweder mit der herkömmlichen Methodik oder mit einfachen empirisch-statistischen Verfahren abgeschätzt. In verschiedenen Szenarien wird definiert, wie viel Feststoff pro Teileinzugsgebiet in den Gebirgsfluss eingetragen werden kann.
In einem zweiten Schritt werden Simulationsrechnungen zum Geschiebetransport im Gebirgsfluss durchgeführt. Die Berechnungen erfolgen hauptsächlich mit einem eindimensionalen Simulationsmodell für Geschiebetransport, das für den Einsatz in Gebirgsflüssen optimiert wurde. Die Simulationsrechnungen werden im Wesentlichen für zwei Fälle durchgeführt: (i) Für Gerinne mit Abflussmessungen und Angaben zu transportierten Geschiebemengen während vergangenen Ereignissen wird versucht, die beobachteten Veränderungen möglichst gut zu rekonstruieren. (ii) Für angenommene Abflüsse und seitliche Feststoffeinträge von zukünftigen Ereignissen wird der Geschiebetransport entlang des Gebirgsflusses für ein 100-jährliches Hochwasserereignis simuliert. Dabei werden insbesondere auch unterschiedliche Szenarien bezüglich der räumlichen Verteilung der Feststoffeinträge aus den Seitenbächen (Wildbächen) betrachtet.
Projektmitarbeitende
- Martin Böckli
- Dieter Rickenmann
- Alexandre Badoux
- Jens Turowski