6. Workshop Alpine Hydrologie

Die zuverlässige Erfassung von Abflüssen in steilen alpinen Wildbächen ist eine wiederkehrende praktische Aufgabe für Hochwasserschutz, Warnsysteme und Wasserwirtschaft. Gleichzeitig werden Pegelschlüssel dort häufig durch Geschiebetransport, Sohlenveränderungen, lokale Bauwerke und rasch wechselnde Abflusszustände beeinflusst. Am Pegel Villnößerbach/Rio Funes bei St. Peter/San Pietro in Südtirol wurde eine kombinierte Vorgehensweise aus physikalischer Modellierung, morphodynamischer Analyse und datenbasierter Validierung historischer Abflussreihen entwickelt, deren Grundprinzipien auch auf andere Gebirgsbäche mit vergleichbaren Messproblemen übertragbar sind.

Zunächst wurde ein rund 100 m langer Gerinneabschnitt mit vier Sohlschwellen im Maßstab 1:12 nach Froude-Ähnlichkeit im Labor nachgebildet. Für ein breites Abflussspektrum von Niedrigwasser bis zu seltenen Hochwasserereignissen wurden Versuche unter Klarwasserbedingungen und mit Geschiebetransport durchgeführt. Die Messungen zeigten, dass der ursprüngliche Messquerschnitt zwischen zwei Sohlschwellen keinen monoton steigenden Zusammenhang zwischen Wasserstand und Abfluss liefert. Ursache ist die Verlagerung des Wechselsprungs bzw. des Übergangs von schießenden zu strömenden Strömungsbedingungen in den Bereich des Pegels: Ein identischer Wasserstand kann dadurch mehreren Abflüssen entsprechen. Auf dieser Grundlage wurden Varianten zur Umgestaltung der Messstelle getestet; die bevorzugte Lösung erzeugt einen eindeutigen Pegelschlüssel und kaum Ablagerungen. Im Messbereich sind jedoch geringere Wassertiefen zu verzeichnen und somit ist eine genaue Messung und eine sorgfältige Validierung der Wasserstände sehr wichtig.

Für die vor dem Umbau aufgezeichnete Abflusszeitreihe 1995–2024 wurde anschließend ein Validierungsverfahren entwickelt. Es identifiziert kritische Hochwasserereignisse anhand charakteristischer Wasserstandsmuster und nutzt, sofern verfügbar, Niederschlagsdaten sowie Abflüsse benachbarter Einzugsgebiete zur Plausibilisierung. Von dreizehn potenziell kritischen Ereignissen wurden vier Ereignisse korrigiert und mit ereignisspezifisch verschobenen Pegelschlüsseln beschrieben. Die Ergebnisse zeigen, dass physikalische Modellversuche nicht nur zur baulichen Optimierung einzelner Pegelstationen beitragen, sondern auch eine übertragbare Grundlage für die Qualitätssicherung historischer Abflussreihen in alpinen Wildbächen liefern.