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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
8T20/17.0093.PJ
Projekttitel
Sohlstabilisierung mittels Stufen-Becken

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Projektziele
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Umsetzung und Anwendungen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)

Wildbach, Geschiebe, Sohlstabilisierung, Stufen-Becken-Abfolgen, naturnaher Wasserbau, robustes Schutzsystem

Kurzbeschreibung
(Deutsch)

Steile Wildbäche wurden in den letzten Jahrzehnten meist mit Sperrentreppen aus Stahlbeton verbaut, um Sohlerosion zu reduzieren, den Geschiebetrieb zu regulieren und die Hangstabilität zu erhöhen. Diese massiven Schutzbauten erfüllen aus heutiger Sicht die ökologischen und landschaftlichen Anforderungen nur noch bedingt und weisen hohe Bau- und Unterhaltskosten auf. Im Überlastfall können sie zudem abrupt versagen. Es besteht deshalb ein Bedarf an naturnahen, kosteneffizienten und gutmütigen Systemen zur Sohlstabilisierung in Wildbächen. Naturbelassene Wildbäche haben eine ausgeprägte Tendenz zur Selbststabilisierung durch die Bildung von Stufen-Becken Abfolgen. Es existieren bereits Ansätze, diese Selbststabilisierungstendenz durch den übersteilten Einbau von grobem Material zu nutzen, die Entstehung natürlicher Stufen-Becken Abfolgen ist jedoch mit einem grossen Materialverlust verbunden und darum kaum praktikabel. Um die Menge des einzubringenden Materials und den Bauaufwand zu reduzieren, muss die Grundstruktur der Stufen-Becken Abfolge künstlich vorgegeben werden. Für dieses Vorgehen gibt es nur unzureichende Bemessungsgrundlagen und nahezu keine Erfahrung aus der Praxis.

Im Projekt werden in einer 13.5 m langen und neigbaren Rinne physikalische Modellversuche durchgeführt. Es soll dabei untersucht werden, wie sich die Stabilität von natürlichen Stufen-Becken Abfolgen beschreiben lässt (Einfluss Fliesszustand, Geschiebetrieb und Kornverteilung), welche Mechanismen für die Entstehung und Zerstörung von natürlichen Stufen-Becken Abfolgen verantwortlich sind und wie künstliche Stufen-Becken Abfolgen am besten gebaut werden, damit sie einen gutmütigen Versagensmechanismus aufweisen und die ökologische Anforderungen erfüllen. Die Resultate des Projekts werden für die Praxis zusammengefasst.

Projektziele
(Deutsch)
Die Mechanismen von natürlichen Stufen-Becken-Abfolgen in Wildbächen sollen erforscht und Leitlinien zum Bau von künstlichen Stufen-Becken-Abfolgen definiert werden

Nach einer Analyse zum Stand der Forschung werden physikalische Modellversuche in einer 13.5m langen neigbaren Rinne an der VAW durchgeführt.

Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
Mit dem Projekt konnten wertvolle neue Erkenntnisse zur Stabilität natürlicher Stufen-Becken-Abfolgen und zur Dimensionierung von künstlichen Stufen-Becken-Abfolgen gewonnen werden. Die Ergebnisse sind umfassend von der Forschung in die Praxis getragen worden durch die verschiedenen Endprodukte:
- Fachartikel WEL (Wasser, Energie, Luft) Ausgabe 1/2023 (D/F): Bemesungshilfe für gebaute Stufen-Becken-Abfolgen
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Zugehörige Dokumente