Erfassung des Sedimenttransportes in Wildbächen und Gebirgsflüssen - Anwendungsmöglichkeiten von Geophonmessanlagen

69 1. Einleitung Werden während eines Hochwassers grosse Mengen Geschiebe und Feinsedimente transportiert, kann dies zu einer drastischen Verschlimmerung der Gefahrenlage und somit oft zu weitaus grösseren Unwetterschäden führen (BWG, 2002). Geschiebeablagerungen auf Schwemmkegeln, welche infolge der starken Abnahme des Gefälles von Wildbächen und Gebirgsflüssen auftreten, verursachen während extremer Hochwasser regelmässig Ausuferungen in kritischen Gerinneabschnitten (z.B. nach Gefällsknicken oder bei zu geringem Abflussquerschnitt). Solche Unwetterereignisse können aufgrund ihrer zerstörerischen Intensität, Ausbreitung und Dauer in Anlehnung an den in der japanischen Fachliteratur verwendeten Begriff «sediment disaster» als Sedimentkatastrophen bezeichnet werden (Jäggi et al., 2004). Besonders eindrückliche Beispiele solcher Ereignistypen sind die Hochwasser von Brig im September 1993 (z.B. Bezzola et al., 1994) und von Baltschieder im Oktober 2000 (z.B. Jäggi et al., 2004; s.a. Bild1). Während des Hochwassers vom 15. Oktober 2000 im Baltschiederbach kam es zur Übersarung auf dem Schwemmkegel, da die Kapazität des bestehenden Geschiebesammlers ungenügend war und die Abflussschale mit Geschiebeablagerungen gefüllt wurde. Durch Glück sowie richtiges Handeln der Fachleute und der Bevölkerung der Gemeinde Baltschieder konnten Personenschäden vermieden werden. Die gesamte Schadenssumme belief sich jedoch auf über 50 Millionen Franken. Im Schwemmkegelbereich wurden etwa 120 000 m Geschiebematerial abgelagert, und ein grosser Teil des Dorfes und somit Hunderte von Gebäuden wurden zum Teil meterhoch mit Geröll und feinerem Material zugedeckt (Jäggi et al., 2004; s.a. Bild 1 und 2). Um in Zukunft derartigen Schadensereignissen besser begegnen zu können, sind langjährige Datenreihen von Geschiebemessungen in Wildbächen und Gebirgsflüssen von grosser Wichtigkeit. Anhand solcher Daten lassen sich die physikalischen Prozesse der Geschiebeumlagerung während Hochwasserereignissen untersuchen und besser verstehen. Des Weiteren sind Geschiebedaten hilfreich bei der Erstellung von Gefahrenkarten, die zur Risikohandhabung, zur Ereignisbewältigung und zur Planung und Ausführung von baulichen Massnahmen im Gerinnebereich verwendet werden können. In diesem Artikel stellen wir eine indirekte Methode zur Geschiebemessung vor, die von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) entwickelt worden ist und seit mehr als zwanzig Jahren erfolgreich eingesetzt wird. Nachfolgend diskutieren wir Einsatzmöglichkeiten und Erfassung des Sedimenttransportes in Wildbächen und Gebirgsflüssen – Anwendungsmöglichkeiten von Geophonmessanlagen