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Die Forschungsfragen von WoodFlow wurden im Rahmen von drei verschiedenen Arbeitspaketen (APs) bearbeitet. Die untenstehende Schematische Darstellung zeigt das Forschungskonzept inklusive der entwickelten Werkzeuge und Methoden, die im Folgenden kurz erläutert werden.
Illustration: Lucas Pfister
In AP1 wurden auf Stufe Einzugsgebiet die zum Holzeintrag in die Gerinne beitragenden Flächen bestimmt, die wesentlichen Eintragsprozesse eruiert und anschliessend das Schwemmholzpotenzial bzw. die zu erwartende Schwemmholzfracht im Fliessgewässer abgeschätzt. Zu diesem Zweck wurden die folgenden Produkte erarbeitet:
- zwei verschiedene GIS-Ansätze (empirisch vs. Fuzzy-Logic),
- ein probabilistischer/numerischer Ansatz (Slide/BankforMAP),
- mehrere auf Einzugsgebietscharakteristika und ereignisabhängigen Faktoren basierende empirische Schätzformeln, sowie
- eine Typisierung von Bachabschnitten zur Abschätzung der Vegetationseinwirkung.
Schwemmholzdaten früherer Hochwasserereignisse bildeten die Grundlage für die Untersuchungen in AP1.
In AP2 wurden die Mobilisierung, der Transport und die Ablagerung von Schwemmholz auf Stufe Gerinneabschnitt untersucht. Dabei wurde der Fokus auf folgende Punkte gelegt:
- Verständnis der Prozesse der Schwemmholzdynamik,
- Untersuchung der Verkleinerung von Schwemmholzstücken während des Transports,
- Untersuchung der Transportdistanzen entlang von Gewässersystemen, sowie
- Bestimmung potenzieller Ablagerungsorte.
Zu diesem Zweck wurde der Schwemmholztransport in Flüssen mit dem numerischen Modell Iber-Wood simuliert. Des Weiteren erfolgte in AP2 das Monitoring von Schwemmholzverlagerungen in Flüssen mittels Felderhebungen am Boden, Fernerkundung durch Drohneneinsatz, die Anwendung von bereits bestehenden sowie neu installierten Videokameras entlang von Gerinnen sowie die Auswertung von spektakulären Aufnahmen von Schwemmholzteppichen aus dem Internet. Für die zukünftige Anwendung dieser Methoden werden im Synthesebericht konkrete Empfehlungen gegeben.
In AP3 wurden auf Stufe Gewässerquerschnitt die Verklausungsprozesse von Schwemmholz und deren Auswirkungen an Bauwerken, z.B. auf den Rückstau, untersucht. Die Gefährdung infolge Holzansammlungen wurde mithilfe einer Kombination von Modellversuchen und numerischer Modellierung identifiziert. Die Hauptziele von Block 3 bestanden in der
- Vorhersage der Verklausungswahrscheinlichkeit von Schwemmholz bei Brückenpfeilern,
- Erarbeitung von geeigneten Massnahmen im Bereich von Brückenpfeilern, um den sicheren Weitertransport von Schwemmholz zu gewährleisten,
- Abschätzung des Aufstaus und der lokalen Kolkerscheinungen infolge Verklausungen, sowie
- numerischen Modellierung von Verklausungsprozessen mit Iber-Wood.