Ausgewählte Beiträge zur Abschätzung von Hochwasser und Feststofftransport in der Schweiz - Grundlagen, Methoden, Fallbeispiele

Das Bundesgesetz über den Wasserbau hält u.a. fest, dass in allen Landesteilen der Schweiz gleiche Sicherheitsstandards für den Hochwasserschutz garantiert sein müssen, dass die Bevölkerung in den Planungsprozess von Hochwasserschutzmassnahmen eingebunden werden muss und dass nachhaltige Schutzmassnahmen geplant und ausgeführt werden sollen. Ausgehend von diesem Gesetz hat die Nationale Plattform Naturgefahren (PLANAT) einen Vorschlag für den Prozess des integrierten Hochwasserschutzes in der Schweiz mit Grundlagenbereitstellung, Intervention nach Hochwasserereignissen, Instandstellung, Prävention und Vorsorge erstellt. In der vorliegenden Publikation werden ausgewählte Beispiele von Massnahmen im integralen Hochwasserschutz der Schweiz vorgestellt. Prioritär wurden dabei Grundlagen, Methoden und Beispiele aus den Bereichen der Hochwasserabschätzung und des Sedimenttransportes ausgewählt, welche vom Bundesamt für Umwelt in irgendeiner Form unterstützt wurden. Im Kapitel 1 finden sich einige generelle Angaben zum Hochwasserschutz in der Schweiz. Im Kapitel 2 werden Dienstleistungen der Abteilung Hydrologie beim Bundesamt für Umwelt dargestellt. Es wird kurz auf die Messgeräte und Messmethoden eingegangen und dann das Produkt Hochwasserstatistik vorgestellt. Abschliessend werden Hinweise zur Datenverfügbarkeit und Güte von Hochwassermessungen gegeben. In Kapitel 3 folgt ein Überblick über Tätigkeiten auf dem Gebiet der Feststoffbeobachtung in der Schweiz mit Angaben zum Geschiebesammlermessnetz der GHO und Verfahren zur Abschätzung des Geschiebetransportes in Wildbachgebieten. Das Kapitel 4 befasst sich mit dem Problem der Erfassung, Häufigkeit und Analyse von historischen Hochwassern. Daraus werden Konsequenzen abgeleitet. Im Kapitel 5 werden Erkenntnisse aus dem Bereich Umweltveränderungen und deren Auswirkungen auf die Hochwasserabflüsse in der Schweiz aufgezeigt. Ausgegangen wird von Veränderungen die in der Vergangenheit stattgefunden haben und dann wird auf zukünftige Veränderungen eingegangen. Kapitel 6 gibt eine kurze Übersicht über die verfügbaren Methoden der Hochwasserabschätzung. Im Kapitel 7 wird das Modell PREVAH (Precipitation-Runoff-Evapotranspiration Hydrotope Model) vorgestellt, welches auf einer Kaskade linearer Einzelspeicher und spezifischen Modulen für Schnee, Gletscher, Interzeption, Bodenfeuchte und Verdunstung, sowie Abflussbildung und Abflusskonzentration beruht. Kapitel 8 zeigt eine Einführung in die Software HQx_meso_CH. Diese Software ermöglicht in mittelgrossen Einzugsgebieten von 10 – 500 km2 ohne Abflussmessungen Hochwasserabflüsse mit beliebiger Wiederkehrperiode mittels neun verschiedener Verfahren abzuschätzen. In Kapitel 9 findet sich eine Einführung in die Regulierung des Juragewässersystems mithilfe eines hydraulischen Modelles basierend auf der Software FLUX-FLORIS. Im Kapitel 10 wird am Beispiel Sihl die Möglichkeiten der Hochwasserprognose mithilfe der Modellkette PREVAH-FLORIS aufgezeigt. Es wird hier auch ausgeführt wie die Prognose in der Praxis umgesetzt wird. Im Kapitel 11 werden 3 Ansätze für die Hochwasserabschätzung und -vorhersage im Kanton Wallis vorgestellt: Eine Methode für die Abschätzung extremer Hochwasser für die Stauanlagensicherheit (CRUEX), die Entwicklung der Hochwasserschutzstrategie des Kantons Wallis (CONSECRU) und das System MINERVE für die Vorhersage und das Management von Hochwasser. Kapitel 12 zeigt ein Verfahren, welches die Beurteilung der Auswirkungen von wasserbaulichen Massnahmen auf den Feststofftransport ermöglicht. Die Anwendung des Verfahrens wird am Fallbeispiel Houetenbach aufgezeigt. Im Kapitel 13 wird die Anwendung des Geschiebeabschätzverfahrens nach Gertsch für Ereignisse mit mehr als 100-jähriger Wiederkehrperiode in Einzugsgebieten kleiner als 10 km2 am Fallbeispiel Rote Bach dargestellt. Im Kapitel 14 werden Resultate und Erkenntnisse der Untersuchungen der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL auf dem Gebiet Geschiebetransport in Wildbächen und Gebirgsflüssen unter Berücksichtigung der Makrorauigkeit vorgestellt