ABSTRACTS 'Extreme Discharges' - CHR-KHR

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Peter Schmoker Berner Fachhochschule, bhc Projektplanung Mühlematteweg 7, CH-3752 Wimmis, Switzerland peter.schmoker@bhc.projektplanung.ch Einordnung von Extremhochwassern Im Mai 1999 hat der Thuner See einen historischen Höchststand von 559.17 m ü.M. erreicht. Dies hat einerseits zu erheblichen Überflutungsschäden rund um den See geführt, andrerseits hat die Aare als Abfluss aus dem Thuner See ein Hochwasser verzeichnet, das zu bedeutenden Überschwemmungen zwischen Thun und Bern geführt hat (HQ Aare Bern Schönau: 620 m³/s). [m ü.M.] 559.4 559.2 559 558.8 558.6 558.4 558.2 558 557.8 557.6 557.4 557.2 Maximale Pegel Thunersee 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Eine statistische Einordnung des Ereignisses ist schwierig. Streng genommen sind die Voraussetzungen für die Anwendung der Extremwertstatistik nicht erfüllt. Durch die Seeregulierung sind sowohl der Wasserstand des Sees als auch die Abflüsse der Aare in Thun und Bern beeinflusst. Die verschiedenen Verfahren zur Berechnung der Auftretenswahrscheinlichkeit liefern für die Aare in Bern jedoch ein erstaunlich einheitliches Bild. Das Ereignis in Bern ist aufgrund dieser Auswertung als rund 500- jährliches Ereignis zu bezeichnen. Das Vertrauensintervall (90%-Signifikanzniveau) ist aber gross: es beträgt rund 200-1000 Jahre. Die Auswertung des Thuner Sees zum Vergleich liefert ein ähnliches Bild: Das Ereignis von 1999 (559.17 m ü. M.) weist eine Jährlichkeit von etwa 450 Jahren auf. Das 90%- Konfidenzintervall beträgt in diesem Fall 100-1000 Jahre und ist somit noch grösser als jenes von Bern. Die prozessbezogene Betrachtung zeigt, dass im Frühling 1999 die mittelfristige und die kurzfristige Disposition zwar hoch, aber nicht ausserordentlich waren. Wasseräquivalentswerte wie Mitte April 1999 gemessen, wurden in den letzten gut 30 Jahren fünf Mal erreicht. Die Niederschlagssummen im April lagen ebenfalls im normalen Bereich. Die starke und ununterbrochene Schneeschmelze in der zweiten Aprilhälfte und anfangs Mai liessen den See vom langjährigen Tiefststand (557.53 m ü.M.) bis auf eine Kote von 558.1 m ü.M. ansteigen. Ähnlich intensive Schneeschmelzperioden gab es aber auch 1982 und 1970. Niederschläge und Schneeschmelze liessen den Seespiegel zwischen dem 11. und 15. Mai um 105 cm ansteigen. Dies ist der höchste bisher registrierte Seespiegelanstieg in 4 Tagen. In der Aare und der Kander wurden die höchsten Abflüsse seit Messbeginn registriert, dies obwohl die Wiederkehrperiode des 5-Tages-Gebietsniederschlags mit 5 Jahren niedrig war. Diese Diskrepanz ist auf die hohe Abflussbereitschaft der Einzugsgebiete infolge der intensiven Schneeschmelze und der Niederschläge im April zurückzuführen. Entscheidend für das Ausmass des Ereignisses war demnach die "optimale" Abfolge der verschiedenen Prozesse. Aus der Erkenntnis heraus, dass ein vollständiger Schutz gegenüber Hochwasser nicht möglich ist, hat sich die Philosophie der Differenzierung der Schutzziele entwickelt. Je nach dem zu erwartenden Schadenpotential werden für die zu schützenden Gebiete unterschiedliche Annahmen bezüglich Eintretenswahrscheinlichkeit eines Ereignisses getroffen. Dieses Vorgehen ist auch in Thun bei der Planung von Hochwasserschutzmassnahmen wegweisend gewesen. Allerdings bedarf dieses Vorgehen einer statistischen Aussage bezüglich Eintretenswahrscheinlichkeit eines Ereignisses. Wegen der grossen Unsicherheit bei der statistischen Einordnung ist zur Bestimmung des Schutzzieles ein anderer Ansatz verwendet worden. Während dem Hochwasser sind beim Kanton und bei den Krisenstäben der Gemeinden laufend Schadenmeldungen eingetroffen. Der Zeitpunkt des Eintreffens dieser Schadenmeldungen ist protokollarisch festgehalten worden. Zudem ist natürlich der Seepegel weiterhin laufend gemessen worden. Damit lässt sich der Schadensverlauf in Abhängigkeit des Seespiegels aufzeichnen. Es ist unschwer zu erkennen, dass ab einem einem Pegelstand von 558.80 m ü.M. die Schäden sprunghaft zugenommen haben. 83
Entwicklung der Schadenssumme pro Höhenklasse (HW Mai 1999) gem. Mail Hr. Mani 13.2.03 9000 45000 8000 40000 Schadenssumme pro Höhenklasse (1000 Fr.) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 Schadenssumme kumuliert (1000 Fr.) 1000 5000 0 556.5 556.6 556.7 556.8 556.9 557.0 557.1 557.2 557.3 557.4 557.5 557.6 557.7 557.8 557.9 558.0 558.1 558.2 558.3 558.4 558.5 558.6 558.7 558.8 558.9 559.0 559.1 559.2 559.3 559.4 559.5 559.6 559.7 559.8 559.9 560.0 560.1 560.2 560.3 560.4 560.5 560.6 560.7 560.8 560.9 Höhenklassen in 0.1 [m ü.M.] (z.B 558.30 bis 558.39 m) 0 SS pro Höhenklasse SS/Höhenkl.unterh.Schadengr. SS kumuliert Unter Einbezug aller involvierten Eigentümer, Interessensverbände und Fachstellen ist das Schutzziel auf 558.80 m ü.M. festgelegt worden. Dieses Schutzziel ist im weiteren Verlauf der Planung auch mittels eines 1200m langen Entlastungsstollens in Thun erreicht worden. 30.3.05 / Peter Mani (Geo7) / Peter Schmocker (BFH/bhc) 84
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