Bachelorarbeit Markus Gutknecht, Thierry Läderach

Bild Diplomand
Diplomand
Markus Gutknecht
Betreuer
Peter Schmocker, Dipl. Kulturing. ETH/SIA, Prof. für Hydraulik und Wasserbau
Experte
Jörg Amport, Dipl. Bauing. HTL/FH
Disziplin
Wasserbau
Jahr
2011
Bild Diplomand
Diplomand
Thierry Läderach
Betreuer
Peter Schmocker, Dipl. Kulturing. ETH/SIA, Prof. für Hydraulik und Wasserbau
Experte
Jörg Amport, Dipl. Bauing. HTL/FH
Disziplin
Wasserbau
Jahr
2011
Hochwasserschutzkonzept für einen Wildbach
Hochwasserschutzprojekt: Durchlass Sylerbach im Lütschinental BE
Der Durchlass des Sylerbachs unter der Kantonsstrasse im Lütschinental ist zu eng. Treibgut verschliesst die Öffnung während eines Hochwassers, sodass es zu Überschwemmungen und zur Strassensperrung kommen kann. Mit der geplanten Bachverbauung soll deshalb auch ein Hochwasserschutzkonzept entwickelt werden.

Der Sylerbach, ein kleiner Wildbach im Berner Oberland mit einem Einzugsgebiet von rund 3 km2, mündet unterhalb von Zweilütschinen in die Lütschine. Unmittelbar vor dem Zusammenfluss der zwei Gewässer unterquert der Sylerbach die Kantonsstrasse. Dieser Durchlass stellt einen Engpass dar. Während mehrerer Hochwasserereignisse kam es hier in den letzten Jahren infolge von Geschiebe zu Verklausungen, was zum Ausfall der Kantonsstrasse führte. Ein geeignetes Hochwasserschutzkonzept soll die Situation entschärfen. Dafür muss die Problematik dieser Verklausungen identifiziert und ein geeignetes Hochwasserschutzkonzept entworfen werden. Eine bevorstehende Instandsetzung bietet die Möglichkeit, neue Konzepte umzusetzen und den Durchlass sowie die Bachverbauung in den untersten 30 m des Sylerbachs neu zu gestalten.

Grundlagen für das Projekt
Die Arbeit wurde grundsätzlich in zwei Teile aufgeteilt. Der erste Teil erfolgte als Gruppenarbeit. Das Team erarbeitete vorerst sämtliche Grundlagen für das Projekt. Es musste die geometrischen, die geologischen und die hydrologischen Verhältnisse vor Ort ermitteln. Eine Vermessung der Verbauung lieferte die notwendigen geometrischen Daten, und zwei EDV-Programme berechneten die anfallenden Wassermengen bei einem Hochwasserereignis. Die Projektierungswassermenge eines hundertjährigen Ereignisses beträgt 10 m3 pro Sekunde.
Die mögliche Geschiebefracht – eine weitere Grundlage für die Projektierung – ermittelten die Projektierenden mit dem Handbuch «Empfehlung zur Abschätzung von Feststofffrachten in Wildbächen», wobei sie dafür zuerst die Bachquerschnitte im ganzen Einzugsgebiet aufnehmen mussten. Die steilen, murganggefährdeten Verhältnisse ergaben eine potenzielle Geschiebefracht von 2000 bis 4000 m3.
Da sich der Durchlass nahe der Mündung des Sylerbachs befindet, wurde ausserdem das Rückstauverhalten des Sylerbachs bei hohem Wasserstand der Lütschine analysiert. Zu diesem Zweck wurden die zwei Gewässer digital modelliert.

Unzureichend bei Hochwasser
Mit diesen Grundlagen liessen sich die Geschiebe- und die Transportkapazität des bestehenden Durchlasses berechnen. Sie sind – wie die Erfahrung zeigt – unzureichend während eines grösseren Ereignisses. Insbesondere die Rückstauproblematik und die Murgangfähigkeit des Wildbachs wirken sich negativ auf die Transportkapazität aus.

Zwei verknüpfte Lösungsansätze
Nach einem ersten Entwurf von verschiedenen Lösungsstrategien wurde die Arbeit für eine Vorprojektierung in zwei Einzelarbeiten geteilt. Markus Gutknecht entwarf einen Geschiebesammler, der eine Verklausung des Durchlasses verhindert. Thierry Läderach optimierte das hydraulische Profil sowie den Durchlass und verbesserte die Linienführung des Baches, sodass möglichst viel Geschiebe durch den Durchlass in die Lütschine geleitet werden kann.
Eine Kombination der zwei Lösungsansätze bildete schliesslich die endgültige Projektvariante: Ein Geschiebesammler mit einem Fassungsvermögen von 1000 m3 stellt die Murgang- und Grobholzsperre dar, und ein hydraulisch optimiertes Gerinne sowie eine Bachbegradigung erhöhen die Kapazität im Bereich des Durchlasses.
 
Bild Fusszeile