Entscheidungsfindung beim Sperrenbau zum Hochwasserschutz

Die Häufigkeit von sintflutartigen Überschwemmungen in den letzten Jahrzehnten und ihre Zerstörungskraft weisen auf die Notwendigkeit des intensiven Baus von Sperrbauwerken hin - einer Querbarriere, die im Bett von Wasserläufen errichtet wird, um ein instabiles Profil im Flussbett zu konsolidieren oder große Mengen an Sediment zurückzuhalten, das transportiert wird. Die Entscheidungsfindung bezüglich des optimalen Sperrsystems zum Schutz vor reißenden Strömen in Zentralserbien erfolgt mit Hilfe von Methoden der multikriteriellen Entscheidungsanalyse (AHP und PROMETHEE). Sperren, die als Betonbauwerk konzipiert sind, werden anhand folgender Kriterien bewertet: Baukosten, Menge und Preis pro Kubikmeter des zurückgehaltenen Sediments sowie des geschützten Oberlaufs. Anschließend wird eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt, um die Rücklagen für die ausgewählte Kombination von Sperren zu schätzen, die auf 4,58 % der ursprünglichen Kosten vor Simulation beziffert werden.

Bei sintflutartigen Überschwemmungen oder Sturzfluten handelt es sich um eine Mischung aus Wasser und festem Material, die plötzlich in steilen Wildbächen in Berggebieten weltweit auftreten [1], mit katastrophalen Folgen für Menschen und Sachgüter. Dieses durch extreme Niederschläge ausgelöste Ereignis hat einen saisonalen Charakter, stellt aber aufgrund seiner Häufigkeit, Intensität und Verbreitung eine ständige Bedrohung dar [2].

Sintflutartige Überschwemmungen sind eine der häufigsten Naturrisiken in Serbien, insbesondere in den Gebieten südlich von Save und Donau, die als hügelige und gebirgige Region des Landes geprägt sind. Gemäß dem Wildbachkataster wurden in Serbien bis 1975 rund 12 000 Wildbäche registriert [3]. Die räumliche Verteilung der schwersten sintflutartigen Überschwemmungen in Serbien, ihre Zerstörungskraft und die starke Zunahme dieser Ereignisse [4] weisen auf die Notwendigkeit einer intensiven Umsetzung von Maßnahmen und Arbeiten hin, die zur Verringerung von sintflutartigen Überschwemmungen und Bodenerosion beitragen.

Sintflutartige Überschwemmungen werden als „Off-site-Erosionseffekt“ registriert, der durch geeignete Maßnahmen und Arbeiten, wie z. B. ökologische und wirtschaftliche Maßnahmen im Zusammenhang mit den Aktivitäten der Wiederaufforstung, erosionshemmende landwirtschaftliche Technologien und Managementmaßnahmen, technische Bauarbeiten - Quer- oderLängsstrukturen im Flussbett - vermieden oder gemildert werden könnte. Die Geschichte der Erosions- und Wildbachverbauung, die in Serbien im 19. Jahrhundert begann, wird in Blinkov et al. [5] beschrieben.

Die technischen Arbeiten stellen eine bedeutende Leistung im Hinblick auf den Schutz vor Bodenerosion und der Gefahr von sintflutartigen Überschwemmungen dar und umfassen den Bau von Sperren, die quer im Bett von reißenden Wasserläufen errichtet wird, und deren Rolle die Konsolidierung eines instabilen Profils im Flussbett (Konsolidierungsfunktion) oder die Rückhaltung großer Mengen von Sedimenten, die transportiert werden (Rückhaltefunktion), betreffen kann (Bilder 1 und 2). Sperren können als Objekte mit geringer wirksamer Höhe gebaut werden, die eine effiziente und stabile Lösung darstellen, oder als Objekte mit größerer wirksamer Höhe, um die Rückhaltung größerer Mengen an Ablagerungen und damit den Schutz von Objekten zu ermöglichen, die sich stromabwärts befinden (z. B.Stauseen, Siedlungen, Hauptverkehrsinfrastruktur). Die zahlreichen positiven Auswirkungen von Sperrenbauwerken wurden beschrieben und untersucht in [6], [7], [8].



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 01 (Januar 2022)
Seiten: 8
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Prof. Dr. Nada Dragović
Uni. Doc. Dr. Tijana Vulević

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