Wassergefahren

Unser Leistungsangebot im Bereich Wassergefahren

Wir unterstützen Fachstellen, Planer und Behörden bei der Analyse und Bewertung von Wassergefahren wie Hochwasser, Murgängen und Geschiebetransportprozessen. Unsere Stärke liegt in der modellbasierten Untersuchung komplexer Fragestellungen, mit physikalischen Modellversuchen in unserem Wasserbaulabor sowie mit hochaufgelösten Simulationen modernster numerischer Tools.

Durch unsere Erfahrung und Infrastruktur bieten wir fundierte Entscheidungsgrundlagen für Projekte in sensiblen Gebieten: sei es beim Schutz vor Naturgefahren, bei der Überprüfung bestehender Anlagen oder der Entwicklung nachhaltiger Schutzmassnahmen im Kontext des Klimawandels.

Wasserbau Labore

Dank einer breiten Palette von Versuch- und Prüfgeräten, können wir eine grosse Anzahl an Bodenuntersuchungen anbieten.

Details zum Wasserbau Labor

Referenzprojekte

Wir betreiben angewandte Forschung und Entwicklung in unserem Kompetenzbereich. Gerne präsentieren wir Ihnen unsere Projekte.

Modellversuche Geschiebesammler Dornibach

Das Murgangereignis im Jahr 2005 zeigte das Schutzdefizit der Gotthardbahnlinie beim Dornibach auf, deshalb wurde daraufhin ein Schutzkonzept erarbeitet. Dieses besteht aus einem Neubau der gepflästerten Bachschale, welcher Sohlenabsenkungen der untersten 110 m des Gerinnes beinhaltet. Stromaufwärts der Axenstrasse soll ein Geschiebesammler errichtet werden. Geplant ist ein Damm mit Abschlussbauwerk, die zusammen einen asymmetrischen Geschiebeablagerungsplatz formen. Bei asymmetrischen Geschiebesammlern ist das Ablagerungsverhalten schwierig vorauszubestimmen. Es ist unklar, wie der Ablagerungsprozess im Geschiebesammler stattfindet. Das Schutzkonzept des Dornibachs wurden anhand von physikalischen Murgangversuchen im Massstab von 1:50 geprüft. Die Überprüfung des Schutzkonzepts wurden folgenden Punkten untersucht:

• Ablagerungsprozesse im asymmetrisch angeordneten Geschiebesammler aufzeigen
• Wirksamkeit des Einlauftrichters, des Streichwehrs und der Ablenkkonstruktion (Blockrechen)
• Kapazitätsgrenze des Geschiebesammlers
• Murgangprozess und Ablagerung im Überlastfall
• Nachweis der Funktionalität des Geschiebesammlers nachweisen bei einem 100-jährlichen Murgangereignis, ohne dass die Verkehrswege beeinträchtigt werden

Modellversuche Hinterdorfbach, Dielsdorf

Am Hinterdorfbach in Dielsdorf bestand beim Einlauf in den Mühleweiher eine Hochwasserentlastung mittels Streichwehr. Im aktuellen Projekt war am Ende des Streichwehrs eine Blende angeordnet, welche einerseits den Zufluss in den Mühleweiher drosselte und andererseits den schiessenden Abfluss aus dem Hinterdorfbach soweit aufstaute, dass der Wassersprung oberstorm des Streichwehrs zu liegen kam. 

Die Wirkungsweise dieses Bauwerks im Hochwasserfall war aufgrund der schiessenden Anströmung unklar. Deshalb wurde das Streichwehr mit dem Einsatz physischer Modellversuche überprüft und optimiert. Zudem wurde die Unterkante der oberstrom liegenden Fussgängerbrücke festgelegt, damit es im Hochwasserfall nicht zu Ausuferungen infolge Rückstaus kommt.

Methodik Mit Prinzipversuchen in einem physischen Versuchskanal mit Reinwasser wurden neue Erkenntnisse zur Bauwerkshydraulik gewonnen. Der Modellmassstab betrug 1:7.5. Es wurden die Hochwasser HQ30, HQ100, HQ300 und das Extremhochwasser (EHQ) untersucht.

Physische Modellversuche Murgangschutzbauwerk Meretschi

Einzugsgebiet Meretschi sind in vergangenen Jahren kleinere Murgänge aufgetreten. Mehrschubereignisse können über 100'000 m³ erreichen. Da der bestehende Sammler für kleine Murgänge ausgelegt ist, sind Siedlungen und Verkehrswege verbreitet erheblich gefährdet. Die Schutzdefizite sollen mit einem mehrstufigen Murgangschutzbauwerk behoben werden, das bestehende Bauwerke optimal erweitert. Auf Basis aktueller Höhendaten wurde das Bauwerk in einem 3D-Modell umgesetzt. Mit physischen Modellversuchen in einem Massstab von 1:55 wurden Funktionstauglichkeit und Robustheit des Bauwerks mit massgebenden Murgangszenarien überprüft. Das Modellbauwerk wurde anhand von Erkenntnissen der Modellversuche schrittweise optimiert. Damit konnte eine robuste Funktionsweise erreicht werden. In Bezug auf die Prozesswirkung in mehrstufigen Schutzbauwerken ergaben sich dabei interessante Erkenntnisse bei Überlastfällen an Einzelbauwerken.

Modellversuche Geschiebesammler Nollental

In der Vergangenheit kam es bei ergiebigen Starkniederschlägen im Einzugsgebiet Nollental in Erstfeld verschiedentlich zu Hochwasserereignissen. Die dabei transpor-tierten Geschiebemengen und Geschwemmsel führten im Dorf Erstfeld zu Verklausungen beim Einlaufbauwerk in die verrohrte Bachableitung und zu Ausbrüchen beim Geschiebesammler Nollental. Im Zuge eines Gesamthochwasserkonzeptes der Gemeinde Erstfeld soll der Geschiebesammler Nollental zu einem Geschieberückhalte-becken ausgebaut werden. 

In physischen Modellversuchen mit dem Massstab 1:40 wurden die Funktionstüchtigkeit und die Systemsicherheit des projektierten Geschieberückhaltebeckens Nollental getestet und Optimierungen vorgeschlagen.