Ian Report 104 Band 3

Universität für Bodenkultur Institut für Alpine Naturgefahren Department Bautechnik und Naturgefahren Peter Jordan Str. 82 Tel.: #43-1-47654-4350 A-1190 WIEN Fax: #43-1-47654-4390

IAN REPORT 104 BAND 3

Grundlagen zur Risikoanalyse am Enterbach und Pfonerbach, Tirol

Pfonerbach

Im Auftrag:

Geologische Stelle des Forst- technischenDienstes für Wildbach- und Lawinenverbauung

Sektion Tirol

Wien, Februar 2007 Projektdatenblatt

REPORT 104: Grundlagen zur Risikoanalyse am Enterbach und Pfonerbach, Tirol Band 3: Pfonerbach

Im Auftrag von: Geologischen Stelle des Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Gebietsbauleitung Oberes Inntal, Sektion Tirol, (Werkvertrag vom 14.7.2004)

Projektleitung: Ao. Univ. Prof. DI Dr. Johannes Hübl Mitarbeiter: Stephan Brabec Karma Heiss

Universität für Bodenkultur

Institut für Alpine Naturgefahren

Department Bautechnik und Naturgefahren

Peter Jordan Str. 82 Tel.: #43-1-47654-4350

A – 1190 Wien Fax: #43-1-47654-4390

Report Nr.: 104

Referenz (Literaturzitat): HÜBL, J., BRABEC, S., HEISS, K.. (2007): Grundlagen zur Risikoanalyse am Enterbach und Pfonerbach, Tirol; IAN Report 104 Band 3; Institut für Alpine Naturgefahren, Universität für Bodenkultur, Wien (unveröffentlicht).

Fotos Titelblatt: rechts oben, Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Sektion Tirol

Wien, Februar 2007 Inhaltsverzeichnis

INHALTSVERZEICHNIS REPORT 104 BAND 3

1. ZUSAMMENFASSUNG ...... 1

2. ABSTRACT...... 2

3. AUFGABENSTELLUNG UND ZIELSETZUNG ...... 3

4. METHODIK ...... 4

5. BESCHREIBUNG DES EINZUGSGEBIETES...... 5

5.1 Lage ...... 5 5.2 Vegetation...... 6 5.3 Klima ...... 9 5.4 Geologie...... 11 5.4.1 Geologischer Überblick ...... 11 5.4.2 Geologie des Einzugsgebietes ...... 11 5.5 Murtätigkeit ...... 15

6. EREIGNISCHRONIK ...... 16

7. BEURTEILUNG DER TECHNISCHEN SCHUTZMAßNAHMEN HINSICHTLICH WIRKSAMKEIT UND BESCHÄDIGUNG...... 17

7.1 Verbauungschronik ...... 17 7.2 Wirksamkeit der bestehenden Verbauung ...... 17

8. ERHEBUNG DES FESTSTOFFPOTENTIALS...... 18

8.1 Fluvialgeomorphologie ...... 18 8.2 Dispositionsklassen nach ETAlp ...... 18 8.3 Profile...... 21 8.4 Einteilung in Homogenbereiche ...... 21 8.5 Geschiebepotentialbänder ...... 21 8.6 Maximale Geschiebepotentiale je Abschnitt...... 23

9. ERHEBUNG DER MAßGEBENDEN KORNDURCHMESSER...... 25

9.1 Linienzahlanalysen...... 25 9.2 Fotosieving...... 29 9.3 Siebanalyse...... 33

I Inhaltsverzeichnis

10. RHEOLOGIE...... 35

10.1 Viskosimeter...... 35 10.2 Vergleich der Ergebnisse ...... 36 10.3 Förderband ...... 37

11. SZENARIEN...... 38

11.1 Einleitung ...... 38 11.1.1 Hydrologie ...... 38 11.1.2 Geschiebemobilisierung- Erosion pro Ereignis...... 39 11.1.3 Abstrahiertes Gerinnesystem und Geschiebefrachtdiagramm ...... 40 11.2 Szenario 1...... 42 11.3 Szenario 2...... 45 11.4 Szenario 3...... 48

12. HYDRAULISCHE SIMULATION MIT FLO-2D...... 51

12.1 Software FLO-2D ...... 51 12.2 Datengrundlagen zur Modellerstellung...... 51 12.2.1 Abgrenzung des Simulationsgebietes ...... 51 12.2.2 Detailvermessung und Profilaufnahmen im Simulationsgebiet ...... 51 12.2.3 Fließwiderstände ...... 52 12.2.4 Rheologie ...... 55 12.2.5 Inflowganglinien...... 55 12.2.6 Digitales Geländemodell...... 55 12.3 Ergebnisse der Simulation ...... 57 12.3.1 Reinwasser...... 57 12.3.2 Murgang ...... 58

13. AUSBLICK...... 60

14. LITERATUR...... 61

15. ANHANG 1...... 68

15.1 Querprofile Pfonerbach ...... 68

16. ANHANG 2 (PLANBEILAGEN) ...... 88

1. Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit stellt anhand des Beispiels des Pfonerbaches die methodische Vorgangsweise der Ansätze des Projekts ETAlp vor und soll diese auf ihre Anwendbarkeit hin überprüfen. Nach der Sammlung der Grundlagendaten, wie den Chroniken, Orthophotos und Lageplänen wurde durch Geländebegehungen in Zusammenarbeit mit der Geologischen Stelle des Forsttechnischen Dienstes für Wildbach- und Lawinenverbauung die Morphologie des Pfonerbaches erhoben, das Erosionspotential abgeschätzt und Ablagerungsverhalten bestimmt. Aufbauend auf den aus der Geländebegehung gewonnenen Daten erfolgte eine Unterteilung des Baches in Homogenbereiche mittels eines Abstrahierten Gerinnesystems. In weiterer Folge wurden verschiedene Szenarien definiert, für die jeweils Abflussverhalten, Abflussfracht und Feststofffracht berechnet wurden. Um für die abschließenden Detailsimulationen rheologische Eingangswerte zu erhalten, wurden Sieb- und Linienzahlanalysen sowie Viskositätsmessungen des Geschiebematerials vorgenommen. Ein Geländemodell wurde mithilfe einer Detailvermessung erstellt. Sämtliche erhobene Daten wurden als Eingangsdaten für zwei- dimensionale hydraulische Simulationen verwendet. Die Ergebnisse der Simulationen ergaben sowohl für Reinwasserabfluss als auch für Murgang plausible Werte, womit die Vorgangsweise gemäß ETAlp Projekt als zweckmäßig beurteilt werden kann

2. Abstract The presented work introduces the approach and operating process of the ETAlp project and aims at testing its applicability, based on an analysis of the Pfonerbach catchment. Based on fieldwork at the Pfonerbach catchment the morphology of the torrent was recorded, subsequently the erosion potential and the deposit behaviour were estimated. Based on this recorded data the torrent was divided into homogenous sections using the Abstracted Channel System. In second step different scenarios were defined and for each scenario the discharge behaviour was determined and the quantity of water and sediment were estimated. In order to gain rheological input data for the following detailed simulation, sieve analyses, line-count-analyses and viscosity measurements of the sediment in the drainage basin were carried out. A digital terrain model was established using contour lines and detailed survey for the simulated area. All elaborated data was joined in a hydraulic simulation using the model FLO-2D. The results of the simulations, both for pure water and debris flow, turned out to be very realistic thus the applicability of the ETAlp project can be valued as functional.

3. Aufgabenstellung und Zielsetzung Das Ziel dieses Projektes ist die Überprüfung der Anwendbarkeit der im BMLFUW- Projekt ETAlp entwickelten Ansätze für die Detailmaßstabsebene der Risikoanalyse. Die Arbeitsebenen des Projekts ETAlp gliedern sich in folgende Ebenen: - Regionalstudie- Übersichtsebene - Mittlere Maßstabsebene - Detailmaßstabsebene Die Arbeitsebene für diese Arbeit ist ausschließlich die Detailmaßstabsebene. Als Testgebiet dient das Einzugsgebiet des Enterbaches. Die Aufgabenstellung gliedert sich in folgende Punkte:

- Erhebung von geschieberelevanten Kenndaten an ausgewählten Standorten - Erstellung eines Abstrahierten Gerinnesystems (AGS) mit Darstellung der möglichen prozessändernden Faktoren, auf Basis Detailebene, unter Zugrundelegung der vorhandenen geologischen Kartierungen, - Prozessrouting für das AGS und Bestimmung der möglichen Szenarien, - Beurteilung der vorhandenen schutzwasserbaulichen Maßnahmen, - Ermittlung rheologischer Kennwerte für die Simulation, - Berechnungen mittels Simulation, - Berichterstellung.

4. Methodik Das Projekt gliedert sich in folgende Hauptarbeitspakete: - Beschreibung des Einzugsgebietes, - Ereignischronik, - Erhebung des Feststoffpotentials (Abgrenzung der Prozessbereiche und Erhebung des Feststoffpotentials in Rücksprache mit der Geologischen Stelle der Wildbach- und Lawinenverbauung, Tirol), - Erhebung der charakteristischen Korndurchmesser, - Rheologie, - Szenarienbildung, - Hydraulische Simulation.

Die wichtigsten Grundlagendaten sind: - Orthophoto im Maßstab 1:5000, - Lage- Höhenplan des Schwemmkegels in Pfons im Maßstab 1:5000, - Dokumentation und Analyse der Chronikereignisse, - Erhebung des Feststoffpotentials durch eine Geländebegehung, - Abflussganglinie des Pfonerbaches.

Sämtliche Grundlagendaten sowie die durch die Erhebungen vor Ort gewonnen Daten werden für die hydraulische Simulation zu definierten Szenarien aufbereitet. Die Ergebnisse der Simulationen werden in Form von Abbildungen für Überflutungstiefen und Fließgeschwindigkeiten in einer GIS-Plattform (Arc-View) dargestellt.

5. Beschreibung des Einzugsgebietes

5.1 Lage

Der Pfonerbach ist ein rechtsufriger Zubringer der Sill (Abbildung 1).

Abbildung 1: Lage des Einzugsgebietes

Er besitzt ein langgestrecktes, west-, süd- west ausgerichtetes, ca. 5,00 km² großes Einzugsgebiet, was zu etwa 80% bewaldet ist (Abbildung 3). Die gesamte Lauflänge beträgt 5,7 km, bei einem Pauschalgefälle von 29,3%. Bei Hektometer 3,00 befindet sich der Bach direkt im Ortsgebiet Pfons. Der höchste Punkt des Einzugsgebiets ist das Kreuzjöchl (2640 m). Die Mündung in die Sill liegt auf einer Seehöhe von 970 m, woraus sich ein Höhenunterschied von 1670 m ergibt. Der Bach hat einen ziemlich einheitlichen Verlauf. Gefälle, Querschnitt und Linienführung sind über weite Bereiche einander sehr ähnlich.

Als Besonderheit ist anzumerken, dass der Pfonerbach als murfähig einzustufen ist. Der Bach wurde von der WLV Innsbruck bis zum Jahr 2005 nur lokal verbaut. Im Jahre 1958 wurde oberhalb der Landesstraße ein linksufriges Leitwerk errichtet, welches das Ufer stabilisiert hat. Ansonsten wurden am Pfonerbach keine Verbauungsmaßnahmen durchgeführt. Bei kleineren Hochwasserereignissen kam es zu geringen Schäden.

5.2 Vegetation

Das Einzugsgebiet des Pfonerbaches liegt im Wuchsgebiet „1.2. Subkontinentale Innenalpen- Ostteil“ und ist zu ca. 80 % bewaldet. Der Ortskern von Pfons liegt auf einer Seehöhe von 1000 m bis 1050 m über der Adria. In diesem Bereich befinden sich einige Häuser, Parkplätze, das Gemeindeamt und die Bundesstraße mit der Brücke über den Pfonerbach. Oberhalb des Ortskernes wird das Einzugsgebiet von dichtem Nadelwald dominiert, welcher sich bis zu einer Seehöhe von ca. 1840 m erstreckt. Darüber sind alpine Rasengesellschaften vorherrschend. Hier befinden sich mehrere kleine Almen im Einzugsgebiet; orographisch rechts bei einer Seehöhe von rund 1680 m, und orographisch links bei 1780 m, 1820 m und 1900 m (Abbildung 2).

Abbildung 2: Landnutzungskarte nach Seger (Quelle: Regionalstudie Wipptal, 2004)

Legende:

Einzugsgebiet Pfonerbach: Abbildung 3: Einzugsgebiet Pfonerbach

5.3 Klima

Aufgrund der mangelnden Aufzeichnungen und Beobachtungen vom Einzugsgebiet des Pfonerbaches wurden die Niederschlagsdaten aus dem Navistal herangezogen, das sich direkt neben dem Einzugsgebiet des Pfonerbaches befindet und ähnliche Verhältnisse aufweist (Abbildung 5). Sämtliche Niederschlagsdaten wurden aus dem Technischen Bericht „Kartierung Talflanke Mislalm; 15.1.2002“ übernommen, welcher durch ILF beratende Ingenieure für die WLV Innsbruck (2002) verfasst wurde. Laut WLV Innsbruck, Technischer Bericht für Sofortmaßnahmen 1999, beträgt der durchschnittliche Jahresniederschlag 851 mm, gemessen an der Station Matrei am Brenner. Die jährlichen Niederschläge im Navistal bewegen sich zwischen 1000 mm im Tal und 1800 mm in den Höhenregionen. Nach dem Zusammenhang von Meereshöhe und Niederschlagsmenge kann man von Jahresniederschlagssummen von 1100 mm am Navisbach und 1600 mm im Bereich des Mislkopfes ausgehen. In Navis existiert eine Messstelle des Hydrografischen Dienstes Tirol, deren Jahresniederschlagssummen in Tabelle 1 und Abbildung 4 dargestellt ist.

Jahr 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Mittel Navis - - - - - 994 887 1039 1116 962 1006 1315 1323 1080 Innsbruck FH 921 751 812 999 902 875 728 957 927 791 830 1199 1143 910 Patscherkofel 1017 791 791 954 807 801 690 957 823 810 863 1079 1157 888 Tabelle 1: Jahresniederschlagssummen [mm] der Messstelle Navis

Abbildung 4: Ganglinie der Jahresniederschlagssummen der Messstelle Navis

In den Jahren 1999 und 2000 sind überdurchschnittlich große Niederschlagsmengen gefallen, die in Tirol, aber auch in den Nachbarländern zu verstärkter Murgang- und Hangrutschaktivität geführt haben.

Abbildung 5: Gemeindegrenzen von Pfons (Quelle: Regionalstudie Wipptal, 2004)

5.4 Geologie1

5.4.1 Geologischer Überblick „Das Untersuchungsgebiet befindet sich am Westrand des Tauernfensters im Übergangsbereich zwischen Oberer Schieferhülle (Penninikum) im Süden und unterostalpinen Rahmen im Norden (Abbildung 4). Im Tauernfenster treten die tektonisch tiefsten Einheiten der Ostalpen zu Tage. Im Kern befinden sich der Zentralgneis und sein altes Dach mitsamt seinen permomesozoischen Sedimentbedeckungen (Untere Schieferhülle). Darüber lagern die paläozoischen und mesozoischen Serien der Oberen Schieferhülle, die große Ähnlichkeiten zum Penninikum der Schweizer Alpen aufweisen. Um das Fenster schließt sich ein unterostalpiner Rahmen, der in Decken und Schuppen zerteilt ist (THIELE, 1980). Die Gesteine des unterostalpinen Rahmens gehören der Innsbrucker Quarzphyllit- Zone und dem auflagernden Tarntaler Mesozoikum der Hippold Decke und der Reckner Decke an. Die Innsbrucker Quarzphyllit-Zone beinhaltet hauptsächlich Phyllite mit unterschiedlichem Quarzgehalt sowie sporadisch Graphitphyllite. Das Tarntaler Mesozoikum, das im Bereich des Mislkopfs aufgeschlossen ist, besteht aus einer Abfolge von permotriassischen bis jurassischen klastischen wie karbonatischen Sedimenten sowie kleineren Vorkommen von Serpentiniten/Ophikalziten, die alle eine metamorphe Überprägung aufweisen. Die Hippold Decke und Reckner Decke liegen in einer offenen Synform auf dem Innsbrucker Quarzphyllit.

5.4.2 Geologie des Einzugsgebietes Im Einzugsgebiet des Pfonerbaches sind die Innsbrucker Quarzphyllit-Zone sowie das Tarntaler Mesozoikum vorherrschend (Abbildung 6). Das Tarntaler Mesozoikum ist in den untersten Regionen des Einzugsgebietes des Pfonerbaches stark ausgeprägt. Es erstreckt sich von der Mündung des Pfonerbaches in die Sill (960 m) bis zu einer Seehöhe von ca. 1220 m.

1 Herausgeber FORSTTECHNISCHER DIENST FÜR WILDBACH- UND LAWINENVERBAUUNG: Kartierung Talflanke Mislalm. Bericht zur Geologisch- Geomorphologischen Bearbeitung, Innsbruck 2002.

Weiters kommt es noch auf der orographisch linken Seite des Pfonerbaches in den obersten Regionen des Einzugsgebietes vor (über 2100 m). Das restliche Einzugsgebiet ist durch die Innsbrucker Quarzphyllit-Zone bestimmt.

Innsbrucker Quarz- Phyllitzone Die mineralogische Zusammensetzung des Quarzphyllits besteht aus Quarz, Hellglimmer, Chlorit und untergeordnet Feldspat. Typisch ist das Auftreten von Quarzknauern und –linsen im Gestein. Quarz- und feldspatreiche Bereiche wechseln mit glimmerreicheren Partien. Generell herrscht eine sehr ausgeprägte Schieferung vor, und auch Scherbänder und Isolklinalfalten finden sich häufig eingelagert. Mit der Quarzverfüllung vergesellschaftet sind Erzmineralisationen wie Kupferglanz oder Pyrit. Idiomorphe Pyritkristalle mit einer Kantenlänge bis zu einem Zentimeter treten auch direkt im Quarzphyllit auf. Rostige Anflüge auf den Schieferungsflächen sind oft beobachtbar.

Tarntaler Mesozoikum

Quarzit/Konglomerat (Permoskyth - Hippold Decke) Die Quarzite und Quarzkonglomerate repräsentieren die basale Abfolge des Tarntaler Mesozoikums. Die Quarzite sind feinkörnig (Sandsteinfraktion), weißlich, leicht rosa bis grünlich, mit plattigem bis massigem Habitus. Die Schieferung verläuft meist schichtparallel. Die Komponenten des Quarzkonglomerates sind millimeter- bis centimeter-große Quarzgerölle. Selten finden sich auch Wechsellagerungen von extrem blättrig geschieferten, grünen Serizit-Chloritphylliten mit Quarzit-konglomeraten mit roten, grünen und weißen gelenkten Geröllen in einer grobkörnigen Matrix mit grünen und schwarzen Glimmerflatschen.

Rauhwacke (Trias- Hippold Decke) Diese gelblich bis ockerbraunen, durch herausgelösten Gips porös gewordenen Gesteine haben eine sandig bis karbonatische Matrix, welche subgerundete bis gerundete Quarzite und meist eckige Phyllitkomponenten enthält, deren

Durchmesser im Millimeter- bis Zentimeterbereich liegen. Die Rauhwacke ist tektonisch stark überprägt und tritt gemeinsam mit dem Quarzit auf.

Sandstein, Arkose (Jura- Reckner Decke) Die arenitischen, zum Teil leicht kalkigen Silt- und Sandsteine zeigen dezimeter- Bankung und teilweise gradierte Schichtung und führen Hellglimmer. Einzelne Lagen von Feinstkonglomeraten sind ebenfalls aufgeschlossen. Zum Teil sind die Sandsteine extrem hellglimmerreich und bestehen aus feinstblättrigen Phylliten, hauptsächlich Chlorit. Daraus resulitiert die zum Teil intensive grüne Färbung. Rostige Schieferungsbeläge treten manchmal auf. Zwischenbereiche mit kalkigen Partien mit 0,5 bis 3 cm mächtigen, dunkelgrauen, zum Teil boudinierten Kalklagen, die mit leicht kalkigen feinstblättrigen Phyllitlagen aus Hellglimmern wechseln, sind in die kalkfreien geschieferten Sandsteine einlagert.

Quarzit/„Radiolarit“ (Jura - Reckner Decke) Die als metamorphe Radiolarite interpretierten Quarzite zeigen eine violette, grüne und weißgraue Farbe. Die Mächtigkeiten schwanken stark zwischen einigen Zentimetern bis Metern. Vor allem die dunkelvioletten Partien sind extrem plattig und feinschiefrig. Die flaschengrünen Lagen sind reiner Quarzit. Das Gestein wirkt sehr homogen und in 1 bis 2 cm mächtigen Lagen geschichtet. Auf den Schichtungs- flächen finden sich Chloritbeläge, zum Teil mit Crenulation. Die Schieferung verläuft schichtungsparallel.

Serpentinit/Ophikalzit (Jura - Reckner Decke) Der Ophikalzit besteht aus einer weißlichen Kalkmatrix mit reichlich dunkelgrünen bis schwarzen Serpentinitkomponenten. Auch violette und rötliche Bereiche treten auf. Ebenso durchziehen Kalzitklüfte das Gestein. Der Ophikalzit ist meist intensiv zerschert und liegt als Gesteinsgrus vor.“

Abbildung 6: Geologie des Wipptales (Quelle: Regionalstudie Wipptal, 2004)

5.5 Murtätigkeit

Der Pfonerbach ist ein murfähiger Bach, der allerdings noch nie wirklich Schlagzeilen gemacht hat. In der Vergangenheit gibt es einige kleinere bis mittlere Ereignisse, über die allerdings wenig bekannt ist. In den Chroniken sind aber auch zwei größere Ereignisse vermerkt (1676 und 1957), deren Dokumentationen jedoch für wissenschaftliche Auswertungen nicht brauchbar sind. Der Bach ist vollkommen unverbaut, wenn man vom Leitwerk am linken Ufer zwischen Hektometer 3,25 und 3,44 absieht, welches im Jahre 1958 errichtet worden ist (Objektschutz eines Hauses). Ab Hektometer 2,60 bis 5,50 verläuft der Pfonerbach mitten durch den Ort Pfons. Mehrere Gebäude sind durch Murereignisse grundsätzlich gefährdet. Es treten immer wieder auch bei kleineren Hochwasserereignissen Schäden an Gebäuden auf. Es dominiert der Prozess der Geschiebeumlagerung. Ein hohes Gefahrenpotential ist der massive Wildholzeintrag im Mittellauf, der zu Verklausungen in großen Teilen des Bachbereiches führen kann.

6. Ereignischronik Aufzeichnungen von Hochwasser- und Murereignissen existieren für den Pfonerbach nur sehr begrenzt und wenig detailliert. Die wichtigsten Ereignisse sind in Tabelle 2 aufgelistet, wobei kaum Genaueres ausfindig gemacht werden konnte.

Name des Schadensereignis Schutzmaßnahme Wildbaches Groß Mittel Klein Wann Was Pfonerbach 1676 Pfonerbach 1957 1958 Leitwerk am linken Ufer zwischen hm 3,25 und 3,44 durch die Wildbach- und Lawinenverbauung Pfonerbach 1962 Pfonerbach 1975 Pfonerbach 1977 Murgang Pfonerbach 1995 1999 Entfernung Wildholz und Bachräumung im Bereich der und Errichtung eines 95 lfm langen „Fritzenmühle“ rechtsufrigen Uferdeckwerkes mit Sohlgurten in GSS zwischen hm 1,48 und 2,43 durch die Wildbach- und Lawinenverbauung Pfonerbach 1996 1997 Schadwaldbewirtschaftung von hm 10,0 bis hm 22,0; 4200 lfm Weginstand- setzung durch die Wildbach- und Lawinenverbauung; 4,0 ha Aufforstung durch die Grundeigentümer Tabelle 2: Tabellarische Darstellung der Chronikereignisse

7. Beurteilung der Technischen Schutzmaßnahmen hinsichtlich Wirksamkeit und Beschädigung

7.1 Verbauungschronik

1958 Leitwerk am linken Ufer zwischen hm 3,25 und 3,44 durch die Wildbach- und Lawinenverbauung 1997 Schadwaldbewirtschaftung von hm 10,0 bis hm 22,0; 4200 lfm Weginstandsetzung durch die Wildbach- und Lawinenverbauung; 4,0 ha Aufforstung durch die Grundeigentümer 1999 Entfernung Wildholz und Bachräumung und Errichtung eines 95 lfm langen rechtsufrigen Uferdeckwerkes mit Sohlgurten in GSS zwischen hm 1,48 und 2,43 durch die Wildbach- und Lawinenverbauung Tabelle 3: Verbauungsmaßnahmen am Pfonerbach seit 1958

7.2 Wirksamkeit der bestehenden Verbauung

Die bestehende Verbauung macht einen soliden Eindruck und erfüllte bis dato ihre Aufgabe. Laut dem Technischen Bericht 1999 für Sofortmaßnahmen wurde allerdings von einer unzureichenden Verbauung ausgegangen. Im Jahre 1999 richtete die Gemeinde Pfons, aufgrund der Niederschlagsereignisse des 20. bis 22. Mai 1999, ein mündliches Ersuchen um die Herstellung geregelter Abflussverhältnisse von der Landesstraßenbrücke bachabwärts, an die WLV Innsbruck. Die beantragten Maßnahmen waren das Entfernen von Wildholz, das Räumen des Baches, die Herstellung einer rechtsufrigen Steinschlichtung zur Ufersicherung auf 50 m Länge, und die Herstellung von 4 Stück Sohlgurten gegen Tiefenschurf. Der Antrag wurde am 14. September 1999 durch die WLV Sektion Tirol genehmigt. Die Kosten der Bauvorhaben beliefen sich auf eine Summe von 200.000,- ATS (1999).

8. Erhebung des Feststoffpotentials Zur Bestimmung des Geschiebepotentials/ Feststoffpotentials wurde der Pfonerbach im Rahmen einer Geländebegehung in Abschnitte eingeteilt und jedem Abschnitt mögliche Tiefen- und Seitenerosion zugeordnet. Die Aufnahme der Daten erfolgte mittels Querprofilen laut Gerinneaufnahmeblatt des ETAlp. Die im Zuge der Begehung bestimmten Geschiebeherde auf den Seiten wurden auf Tiefe, schräge Länge und Breite angeschätzt. Mit diesen drei Parametern wurden die Volumina berechnet und deren Größe in Kubikmetern angegeben. Mit Hilfe von Dispositionsklassen wurde zusätzlich noch die Mobilisierbarkeits- wahrscheinlichkeit festgesetzt. Sämtliche aufgenommenen Querprofile sind im Anhang dargestellt. Die Position der Querprofile ist in Abbildung 7 ersichtlich.

8.1 Fluvialgeomorphologie

Das Längsgefälle des Pfonerbaches beträgt im Durchschnitt 29,3%. Der Bach fließt zum Großteil auf Lockermaterial, nur an Steilstellen sowie in Teilen des Mittellaufes fließt er auf dem Felsuntergrund. Durch die sehr schräge Schieferung der Einhänge kommt es vor allem auf dem rechten Ufer immer wieder zu Rutschungen. Die dadurch ins Bachbett gelangten großen Blöcke bleiben aber dort liegen und werden nur selten weitertransportiert. Der gesamte Bach kann grundsätzlich als Umlagerungsstrecke angesehen werden und erodiert lediglich im obersten Teil des Einzugsgebietes. Die drei linksufrigen Zubringer können zwar im Ereignisfall erhöhten Geschiebetrieb aufweisen sind aber aufgrund ihrer geringen Mächtigkeit grundsätzlich als nicht maßgebend einzustufen. Die Einhänge des Pfonerbaches sind über weite Strecken sehr dicht bewaldet. Durch die steilen Ufer und ein sehr hohes Wildholzpotential im Mittellauf kann es dadurch leicht zu Verklausungen kommen.

8.2 Dispositionsklassen nach ETAlp

Die Einteilung der Geschiebeherde entlang der Talflanken erfolgt durch Dispositionsklassen laut ETAlp. Es werden sechs verschiedene Klassen unterschieden, welche die Art des Prozesses sowie die Wahrscheinlichkeit mobilisiert zu werden, angeben. ETAlp unterscheidet folgende Dispositionen:

Disposition 1A: seichtgründiger Nachböschungsprozess, aktiv, leicht mobilisierbar Disposition 1B: tiefgründiger Nachböschungsprozess, aktiv, nur bei bestimmten Szenarien mobilisierbar (Randbedingung: Systemzustand vorberegnet ungesättigt oder gesättigt) Disposition 2: alte, seichte, inaktive Massenbewegung, mäßig leicht mobilisierbar Disposition 3: alte, tiefgründige, inaktive Massenbewegung, bedingt mobilisierbar (ev. nur Stirnbereich) Disposition 4: Lockermaterialbedeckung des Grabeneinhanges (Verwitterungsmaterial, Hangschutt, glaziale, fluviatile oder glaziofluviatile Ablagerungen) ohne erkennbare Prädisposition zu Nachböschungsprozessen, nur unter extremen Bedingungen mobilisierbar Keine Disposition: Aufgrund der Position des Prozessbereiches in Relation zum Gerinne, dem Aufbau der Grabeneinhänge und der Ufereinhänge aus dauerfesten Gesteinen ohne Hinweise auf Instabilitäten etc. liegen keine Geschiebepotentiale vor. 2

2 Herausgeber PROJEKTTEAM ETAlp: ETAlp – Erosion, Transport in Alpinen Systemen, Gesamtheitliche Erfassung und Bewertung von Erosion- und Transportvorgängen in Wildbacheinzugsgebieten, 2004.

Legende:

Einzugsgebiet mit erhobenen Profilen: Abbildung 7: Einzugsgebiet mit erhobenen Profilen

8.3 Profile

Im Zuge der Begehung des Pfonerbaches wurden insgesamt 20 Querprofile aufgenommen. Neben der Lagebestimmung durch Hektometer und Seehöhe wurden Sohlbreite, Längsneigung sowie die Neigung der Uferflanken gemessen. Zusätzlich wurden Eintiefung der Sohle, Wildholzpotential und mögliche Verklausungsstellen abgeschätzt.

Die detaillierten Beschreibungen der einzelnen Profile mit Fotos und Profilskizzen befinden sich im Anhang.

8.4 Einteilung in Homogenbereiche

Auf Datenbasis der erhobenen Profile wurden zur Vereinfachung Homogenbereiche definiert. Ein Homogenbereich ist durch ähnliches Längsgefälle und eine ähnliche Profilform definiert. Daher kann ein Homogenbereich mehrere Profile erfassen. Im Zuge der Bearbeitung wurden am Pfonerbach 15 Homogenbereiche definiert, welche in Abbildung 8 dargestellt sind.

8.5 Geschiebepotentialbänder

Sämtliche erfasste und berechnete Daten sind zusammenfasst auf einem Geschiebepotentialband dargestellt. Für die einzelnen Abschnitte sind im GPB sowohl faktische als auch interpretierte Daten abzulesen. Zu den faktischen Daten gehören die Hektometrierung, die Profile, das Längsgefälle, die Kornverteilung und Sohlstruktur, sowie Zubringer und Verklausungsmöglichkeiten. Die interpretierten Daten beinhalten den Gerinnestatus, das Geschiebepotential der Einhänge und der Sohle, das Wildholzpotential sowie Murprofile und Murablagerungen.

Das Geschiebepotentialband ist im Anhang einzusehen.

Legende:

benen Profilen und Homogenbereiche:

Einzugsgebiet mit erho Abbildung 8: Einzugsgebiet des Pfonerbaches mit Abschnitten und Profilen

8.6 Maximale Geschiebepotentiale je Abschnitt

In Tabelle 4 sind die maximal möglichen Geschiebepotentiale der Sohle sowie der Einhänge für die einzelnen Abschnitte dargestellt. Diese Potentiale beziehen sich nicht auf ein einmaliges Ereignis, sondern stellen eine Größenordnung des langfristig mobilisierbaren Materials dar.

Geschiebemengen [m³] hm [m] 2 3 4 1a 1b Abschnitt Abschnitt Sohle Sohle Gerinnelänge/ Gerinnelänge/ Schrägdistanz Schrägdistanz Disposition Disposition Disposition Disposition Disposition Disposition

1 0.0 - 1.8 180 888 425 2 1.8 – 4.8 300 1015 580 3 4.8 – 5.2 40 516 1125 400 2500 4 5.2 – 6.4 120 900 1170 1100 4605 5 6.4 – 7.9 150 1125 990 6 7.9 – 9.0 110 690 240 7 9.0 – 11.4 240 2088 863 1900 4522 8 11.4 – 14.7 330 1722 2340 25171 9 14.7 – 15.6 90 1530 10 15.6 – 18.6 300 2040 300 1225 11 18.6 – 22.7 410 688 4668 32790 787 12 22.7 – 24.7 200 315 2430 300 19376 13 24.7 – 28.6 390 1922 650 700 3594 14 28.6 – 34.3 570 1325 2220 3980 15 34.3 – 47.0 1280 1343 4004 31721 Gesamt 0 – 47.0 4700 18107 20880 33915 41013 53763 7105 Tabelle 4: Maximale Geschiebepotentiale je Abschnitt

Zu beachten ist allerdings, dass eine Dispositionsklasse erst dann mobilisierbar ist, wenn alle niedrigeren Klassen bereits abgetragen wurden. Daraus ergeben sich für den Pfonerbach die in Tabelle 5 dargestellten maximalen Summenwerte:

gesamtes Geschiebepotential bei Ereignis[m³] Ereignis mit Dispositionsklassen ohne Sohle mit Sohle 1a 20880 38987 1a, 1b 54795 72902 1a, 1b, 2 95808 113915 1a, 1b, 2, 3 149571 1676778 1a, 1b, 2, 3, 4 156676 174783 Tabelle 5: Maximale Geschiebepotentiale pro Disposition

Die maximal möglichen Geschiebepotentiale werden ausschließlich durch die geologischen Verhältnisse und Gegebenheiten bestimmt. Sie stellen also einen langzeitlichen Gesamtwert dar. Bei jedem Ereignis wird immer nur ein Bruchteil dieser Mengen mobilisiert.

9. Erhebung der maßgebenden Korndurchmesser Die Erhebung der maßgebenden Korndurchmesser wurde mit drei verschiedenen Varianten durchgeführt. Als erste Variante wurden an mehreren Stellen im Einzugsgebiet Linienzahlanalysen (LZA) durchgeführt (Abbildung 9). Als zweite Variante wurde das Fotosieving- Verfahren (FS) an genau denselben Punkten angewandt. Als Variante 3 wurde eine Siebanalyse nach ÖNORM B4412 durchgeführt.

9.1 Linienzahlanalysen

Die Datenerhebung für die Linienzahlanalysen erfolgte an drei verschiedenen Orten: am unterem Ende von Profil 3 unterhalb des Ortskernes, bei Profil 6 oberhalb des Ortskernes und bei Profil 16 im Einzugsgebiet (Abbildung 9, Analysepunkte 1 - 3). Pro Analysepunkt wurden zwei oder mehr Datensätze mit mindestens je 150 Steinen erhoben. Die Ergebnisse dazu sind in den Abbildung 10Abbildung 11 dargestellt. Die Linienzahlanalyse wurde nach Fehr (1987), „Geschiebeanalysen in Gebirgsflüssen“, durchgeführt.

Legende:

Einzugsgebiet mit Analysepunkten: Abbildung 9: Untersuchungspunkte für Linienzahlanalyse und Fotosieving, sowie der Entnahmepunkt für die Siebanalyse

LZA 1 LZA 2

Die erste LZA wurde am unteren Ende Diese LZA wurde bei Profil 6, oberhalb des 3. Abschnittes des Pfonerbaches des Ortskerns am 30.7.2004 gemacht. unterhalb des Ortskerns bei 1000 m am Die Seehöhe an diesem Punkt beträgt 30.7.2004 gemacht. 1090 m. (Analysepunkt 1) (Analysepunkt 2)

Korngrößen [cm]: Korngrößen [cm]:

d16 0,27 d16 0,30 d30 1,07 d30 1,21 d50 2,69 d50 3,83 d65 4,42 d65 7,37 d70 5,34 d70 9,22 d84 10,81 d84 13,17 d90 12,92 d90 16,03 dm 5,43 dm 7,03

Korngrößenverteilung: Korngrößenverteilung:

1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 Durchgang % Durchgang Durchgang % Durchgang 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 0,1 1 10 100 0,1 1 10 100 Korngröße [cm] Korngröße [cm]

Foto 21: Foto 22:

Abbildung 10: Korngrößen und Korngrößenverteilung nach LZA bei Profil 3 und 6

LZA 3

Die Linienzahlanalyse wurde im oberen Einzugsgebiet im Profil 16 am 2.8.2004 gemacht. Die Seehöhe an diesem Punkt beträgt 1670m. (Analysepunkt 3)

Korngrößen [cm]:

d16 0,25 d30 0,94 d50 2,39 d65 3,5 d70 4,39 d84 13,28 d90 23,34 dm 4,28

Korngrößenverteilung:

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4

Durchgang % Durchgang 0,3 0,2 0,1 0,0 0,1 1 10 100 Korngröße [cm]

Foto 23:

Abbildung 11: Korngrößen und Korngrößenverteilung nach LZA bei Profil 16

9.2 Fotosieving

Das Fotosieving wurde an fünf verschiedenen Orten (Abbildung 9) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in den Abbildungen 12 - 15 dargestellt.

FS 1 FS 2

Dieses FS wurde im Pfonerbach bei ca. Dieses FS wurde im bei ca. 1130 m im 1010 m (Analysepunkt 1) im Profil 3 am Profil 6 (Analysepunkt 2) am 21. 7. 2004 26. 8. 2004 aufgenommen. aufgenommen. (Sausgruber, Probe 1) (Sausgruber, Probe 2)

Korngrößen [mm]: Korngrößen [mm]:

d10 2,74 d10 5,94 d30 5,75 d30 15,77 d50 9,47 d50 27,91 d90 26,36 d90 77,61

Korngrößenverteilung: Korngrößenverteilung:

Fotosieving Fotosieving

100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 Gewichtsanteile (%) Gewichtsanteile Gewichtsanteile (%) Gewichtsanteile 10 10 0 0 0 1 10 100 1000 0 1 10 100 1000 Siebdurchmesser (mm) Siebdurchmesser (mm)

Foto 24: Foto 25:

Abbildung 12: Fotosieving 1 bei Profil 3, und Fotosieving 2 bei Profil 6

FS 3 FS 3a

Am Analysepunkt 3 wurden 2 FS- Am Analysepunkt 3 wurden 2 FS- Untersuchungen durchgeführt. Das Untersuchungen durchgeführt. Dieses erste FS wurde bei ca. 1670 m im Profil FS wurde ebenfalls bei ca. 1670 m im 16 am 2. 8. 2004 aufgenommen. Profil 16 am 2. 8. 2004 aufgenommen. (Sausgruber, Probe 3) (Sausgruber, Probe 3a)

Korngrößen [mm]: Korngrößen [mm]:

d10 5,16 d10 10,84 d30 10,97 d30 26,09 d50 18,42 d50 47,91 d90 51,30 d90 157,27

Korngrößenverteilung: Korngrößenverteilung:

Fotosieving Fotosieving

100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 Gewichtsanteile (%) Gewichtsanteile Gewichtsanteile (%) 10 10 0 0 0 1 10 100 1000 0 1 10 100 1000 Siebdurchmesser (mm) Siebdurchmesser (mm)

Foto 26: Foto 27:

Abbildung 13: Fotosieving 3 und 4 bei Profil 16

FS 4 FS 4a

Am Analysepunkt 4 wurden 2 FS Am Analysepunkt 4 wurden 2 FS durchgeführt. Das FS wurde im durchgeführt. Dieses FS wurde Pfonerbach bei ca. 1865 m im Profil 19 ebenfalls bei ca. 1865 m im Profil 19 am am 4. 10. 2004 durchgeführt. 4. 10. 2004 durchgeführt. (Sausgruber, Probe 4) (Sausgruber, Probe 4a)

Korngrößen [mm]: Korngrößen [mm]:

d10 3,54 d10 1,02 d30 7,50 d30 2,38 d50 13,48 d50 4,40 d90 46,80 d90 15,18

Korngrößenverteilung: Korngrößenverteilung:

Fotosieving Fotosieving

100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 Gewichtsanteile (%) Gewichtsanteile Gewichtsanteile (%) 10 10 0 0 0 1 10 100 1000 0 1 10 100 1000 Siebdurchmesser (mm) Siebdurchmesser (mm)

Foto 28: Foto 29:

Abbildung 14: Fotosieving 5 und 6 bei Profil 19

FS 5

Dieses FS wurde im bei ca. 2075 m im Profil 20 (Analysepunkt 5) am 5. 10. 2004 aufgenommen. (Sausgruber, Probe 5)

Korngrößen [mm]:

d10 4,49 d30 10,24 d50 17,38 d90 58,72

Korngrößenverteilung:

Fotosieving

100 90 80 70 60 50 40 30 20 Gewichtsanteile (%) 10 0 0 1 10 100 1000 Siebdurchmesser (mm)

Foto 30:

Abbildung 15: Fotosieving 5 bei Profil 20

9.3 Siebanalyse

Die Siebanalyse wurde nach der ÖNORM B4412, welche die Erd- und Grundbau- untersuchung von Bodenproben regelt, durchgeführt. Die Korngrößenverteilung gibt die Massenanteile der in einer Bodenart vorhandenen Körnungsgruppen an. Es wurde das Verfahren der Siebanalyse angewendet. Der Entnahmeort befindet sich oberhalb des Ortskerns von Pfons auf einer Seehöhe von 1050 m, und ist in Abbildung 9 dargestellt. Die Masse der untersuchten Bodenprobe beträgt ca. 1 kg. Es wurden nur die Korngrößen bis 16 mm untersucht. Sämtliche Erklärungen und Berechnungen sind in den Tabelle 6 und 7 dargestellt. Die Kornverteilungskurve ist in Abbildung 16 ersichtlich. Um das Ergebnis einordnen zu können ist zur Vergleichbarkeit in Abbildung 16 auch die Kornverteilung des Enterbaches dargestellt.

Legende:

mb Masse Becher

mb+s Masse Becher + Probe

ms Masse Probe Tabelle 6: Legende zur Siebanalyse

Siebrückstand Durchgang dm

d mb mb+s ms ms d D D di*msi mm g g g % mm g % mm <0,063 907,78 1135,13 227,35 22,01 0,063 227,35 22,01 0,01 0,063 339,50 358,10 18,60 1,80 0,125 245,95 23,81 0,00 0,125 240,80 292,80 52,00 5,03 0,25 297,95 28,84 0,01 0,25 240,44 297,07 56,63 5,48 0,5 354,58 34,32 0,03 0,5 191,25 238,84 47,59 4,61 1 402,17 38,93 0,05 1 191,20 281,40 90,20 8,73 2 492,37 47,66 0,17 2 192,78 450,50 257,72 24,95 4 750,09 72,60 1,00 4 184,90 367,50 182,60 17,67 8 932,69 90,28 1,41 8 190,37 290,82 100,45 9,72 16 1033,14 100,00 1,56

Gesamt: 1033,14g 100% dm 4,24 Differenz 7,22g 0,69% Tabelle 7: Berechnungen Siebanalyse

100

90 Kornverteilung

80 Pfonerbach

70 Enterbach

Durchgang [%] 40

0 0,01 0,1 1 10 100 Korngröße [mm]

Abbildung 16: Kornverteilungskurven der Siebanalysen des Pfonerbaches und des Enterbaches (Inzing, Tirol)

10. Rheologie Zur Bestimmung der rheologischen Parameter wurden zwei Versuche durchgeführt. Einerseits wurde die Viskosität für mehrere Probenreihen mittels Viskosimeter festgestellt, anderseits wurden die Fließverhältnisse durch Experimente mit dem Förderband ermittelt. Grundlage für die Bestimmung der rheologischen Eigenschaften sind die Erhebungen im Report 56 (Hübl, et al. 2003). Aufbauend auf diesen Datengrundlagen wurden die notwendigen Eingangsparameter für das FLO-2D Modell berechnet. Die Ergebnisse der Laborversuche mit Korngrößen von kleiner 1 mm (Visco V 88) und kleiner 20 mm (Förderband) wurden der Feststoffkonzentration gegenübergestellt und eine Ausgleichsfunktion (exponentiell) erstellt. Aus dieser Funktion konnten die Koeffizienten α und Exponenten β ermittelt werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angeführt. Zu Vergleichszwecken sind die Ergebnisse der Murproben vom Enterbach und Moschergraben angeführt (Steinwendtner, 2000).

10.1 Viskosimeter

Die Viskositätsmessungen wurden mit dem Gerät Visko V 88 durchgeführt. Die dafür verwendete Probe wurde aus einer Siebanalyse gewonnen. Es wurden alle Korngrößen kleiner 1 mm verwendet. Um ein homogenes Gemisch zu erhalten, wurde Wasser beigemengt. Die Viskosität wurde mehrere Male bei verschiedenen Wassergehalten bestimmt. Die Ergebnisse sind in Abbildung 17 zusammengefasst.

140 3 y = 0,0018e25,273x 120 2,5 100 2 80 1,5 60 1

40 Viskosität [Pa] y = 3E-05e24,41x 20 0,5 Grenzschubspannung [Pa] Grenzschubspannung 0 0 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 Cv - Wert

tau visco Exponentiell (tau) Exponentiell (visco)

Abbildung 17: Scherrate, Viskosität in Abhängigkeit des Cv- Wertes

β11C Viskosität vs. Feststoffkonzentration ηαB = 1e

β21C Grenzscherfestigkeit vs. Feststoffkonzentration ταγ = 2e

ηB...... Bingham− Viskosität [ PAS ]

αβii...... Koeffizienten / Exponenten

Cv ...... Feststoffkonzentration [%]

τγ ...... Grenzschubspannung [ Pa ]

10.2 Vergleich der Ergebnisse

Um die Ergebnisse einordnen und überprüfen zu können, sind diese zur Absicherung und zur Prüfung der Plausibilität mit 3 anderen Bächen verglichen worden. Die Ergebnisse sind in Abbildung 18 dargestellt.

Beziehung der rheologischen Kenngrößen zur Feststoffkonzentration Cv Visco V 88 (Korngrößen < 1 mm)

150 Grenzschubspannung Moschergraben (Steinwentdner 2000) Pfonerbach 140 14 Grenzschubspannung Lattenbach 13,96x y = 0,1517e (Kaitna, Moser 2003) 130 Grenzschubspannung Pfonerbach (Heiss, Brabec 2004) 120 12 Grenzschubspannung Enterbach (Heiss, Brabec 2004) 110 Grenzschubspannung Enterbach (Heiss, Brabec 2004) 100 10 [Pa] Viskosität Moschergraben

Enterbach [Pas] GR (Steinwentdner 2000) Moschergraben 25,583x B τ 90 y = 2E-06e 12.367Cv η Viskosität Lattenbach (Kaitna, Moser τGR = 0.1826e 2003) 80 8 Viskosität Pfonerbach (Heiss, Brabec 2004) 70 Lattenbach 2003 Viskosität Enterbach (Heiss, Brabec 2004) 60 τ = 0.002e24.943Cv 6 GR Exponentiell (Viskosität Lattenbach (Kaitna, Moser 2003)) 50 Exponentiell (Viskosität

Moschergraben Bingham Viskosität Moschergraben (Steinwentdner 2000))

Grenzschubspannung 40 19.614 Cv 4 ηB = 0.0001 e Exponentiell (Viskosität Pfonerbach (Heiss, Brabec 2004)) 30 Pfonerbach 31,21x Exponentiell (Viskosität Enterbach y = 0,00e (Heiss, Brabec 2004)) 20 Lattenbach 2003 2 27.076Cv Exponentiell (Grenzschubspannung ηB = 0.000009e Enterbach Moschergraben (Steinwentdner 2000)) 10 y = 1,2822e6,2135x Exponentiell (Grenzschubspannung Lattenbach (Kaitna, Moser 2003)) 0 0 Exponentiell (Grenzschubspannung 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 Pfonerbach (Heiss, Brabec 2004)) Volumskonzentration C Exponentiell (Grenzschubspannung V Enterbach (Heiss, Brabec 2004)) Abbildung 18: Vergleich der Ergebnisse des Viskosimeters mit Lattenbach, Enterbach und Moschergraben

Visco V 88 (Korngrößen < 1mm) Viskosität vs. Feststoffkonzentration Grenzschubspannung vs. Feststoffkonzentration β α β α1 1 2 2 Enterbach 0,000255 21,670 0,0000098 25,494 Pfonerbach 0,000034 24,410 0,0018 25,273 Lattenbach 2003 0,000009 27,076 0,0020 24,943 Moschergraben 0,000100 19,614 0,1826 12,367 Tabelle 8: Rheologische Parameter

10.3 Förderband

Zusätzlich zu den Viskosimeterversuchen mit den kleinen Korngrößen sollten mit Hilfe des Förderbandes auch für Korngrößen kleiner 2 cm Daten gewonnen werden. Es wurden drei Versuchsreihen mit unterschiedlichen Wassergehalten durchgeführt. Bei verschiedenen Längsneigungen wurden nun Oberflächengeschwindigkeit, Sohlgeschwindigkeit, Fließhöhe und Ablagerungstiefe gemessen. Leider konnten aber aufgrund technischer Mängel des Geräts und den Eigenschaften des Materials trotz mehrfacher Wiederholung der Versuche keine brauchbaren und aussagekräftigen Ergebnisse gewonnen werden.

Als Eingangswerte für die FLO-2D Simulation wurden daher nur die Daten verwendet, die aus den Viskosimeterversuchen gewonnen wurden.

11. Szenarien

11.1 Einleitung

Für die Wahl von verschiedenen Szenarien sind 2 Parameter ausschlaggebend. Neben den maßgebenden Abflussganglinien sind die aufgrund von Erosion bereitgestellten Geschiebemengen der Sohle und der Einhänge entscheidend.

11.1.1 Hydrologie Die Abflussganglinie wurde vom BFW (Bundesamt und Forschungszentrum für Wald) zur Verfügung gestellt. Sie wurde für ein 100 jährliches Ereignis nach Lorenz & Skoda berechnet und ist in Abbildung 19 dargestellt.

Niederschlagsdaten: Abflussdaten [je 30 min] Regendauer: 35 min tQtQ [min] [m³/s] [min] [m³/s] Regenintensität: 147 mm/h 0 0,00 330 0,06 Laufzeit des Hochwasser- 30 3,56 360 0,04 60 35,44 390 0,03 scheitels: 52 min 90 9,78 420 0,02 120 3,25 450 0,01 Hochwasserspitze: 47,0 m³/s 150 1,38 480 0,01 180 0,71 510 0,01 210 0,41 540 0,00 240 0,25 570 0,00 270 0,16 600 0,00 300 0,10

Abflussganglinie:

25 Q [m³/s]

0 0 60 120 180 240 300 Zeit [min]

Abbildung 19: Abflussganglinie nach Lorenz und Skoda

Da nur diese eine Abflussganglinie zur Verfügung steht, basieren alle ausgewählten Szenarien auf diesen Daten.

11.1.2 Geschiebemobilisierung- Erosion pro Ereignis Für die Geschiebemobilisierung wurden die Geschiebeherde der Einhänge sowie die maximale Sohleintiefung der einzelnen Profile angeschätzt. Zur Berechnung der Sohlerosion wurde von einem U - Profil ausgegangen, das sich bei einem Murgang einstellt. Dieses U - Profil wurde mit einem Trapezprofil mit 55° Neigung angenähert. Neben der maximalen Eintiefung wurde zusätzlich die Eintiefung für 1/3 bzw. für 2/3 der maximalen Tiefe berechnet. Die drei Varianten der Sohlerosion (leicht-, schwer-, sehr schwer- mobilisierbar) sind in Abbildung 20 schematisch dargestellt.

Abbildung 20: Geschiebemobilisierung der Sohle

Zusätzlich zur Sohlerosion wurden die lokalen Geschiebeherde, die mit Dispositionsklassen aufgenommen wurden, berücksichtigt. Die lokalen Geschiebeherde, welche für die Simulation herangezogen werden, beschreiben ein einmaliges Ereignis. Als Ergänzung dazu wurden die maximal möglichen Geschiebepotentiale für einen langen Bemessungszeitraum angeschätzt (theoretisch verfügbares Material). Um sinnvolle Szenarien zu kreieren, wurden nur die Dispositionsklassen 1a und 1b sowie die Sohlerosion, verwendet. Es wurden drei Szenarien erstellt, die in Tabelle 9 beschrieben sind.

Sohlerosion (U-Profil) Lokale Einhänge

Szenario 1 Leicht mobilisierbar ½ Dispositionsklasse 1 a

Szenario 2 Schwer mobilisierbar Dispositionsklasse 1 a

Szenario 3 Sehr schwer mobilisierbar Dispositionsklassen 1 a + 1 b

Tabelle 9: Szenarienwahl

Die für die jeweiligen Szenarien angenommenen Werte wurden nach bestimmten Kriterien gewählt. Es wurde versucht mit Hilfe von plausiblen Schätzungen und Verhältnissen sinnvolle Szenarien zu kreieren. Als das wichtigste und nach oben hin größte Szenario wurde ein Geschiebe- Wasserverhältnis von 4:1 gewählt.

11.1.3 Abstrahiertes Gerinnesystem und Geschiebefrachtdiagramm Zur Veranschaulichung werden die Prozesse mittels „Abstrahiertem Gerinnesystem“ (AGS) und Geschiebefrachtdiagramm dargestellt. Dabei werden die im Zuge der geologischen und geomorphologischen Kartierung des Einzugsgebietes gewonnenen Erkenntnisse graphisch dargestellt. Der Bach wird hierbei in Abschnitte mit Erosion, Ablagerungen und Nullstrecken unterteilt. Nach jedem Abschnitt bzw. nach möglichen Einträgen (Zubringer, Feststoffeintrag von den Hängen) werden Knotenpunkte gesetzt. An diesen mit Kreisen dargestellten Punkten kann es im Gerinne zu prozessändernden Faktoren kommen. Die Abschnitte des Geschiebepotentialbandes wurden im AGS stark zusammengefasst. Um eine einfache und übersichtliche Darstellung zu erhalten werden alle lokalen Einhänge unter 4000 m³ für diese Darstellung zur Sohlerosion gezählt und nur jene über 4000 m³ als punktuelle Feststoffeinträge dargestellt (Abbildung 21).

Für die behandelten Szenarien werden in den folgenden Abschnitten den einzelnen Knotenpunkten nun verschiedene Abflusstypen zugeordnet. Man unterscheidet zwischen Reinwasserabfluss, fluviatilem Feststofftransport und Murgang. Im Geschiebefrachtdiagramm werden die Erosion, die Ablagerung sowie die daraus resultierende Geschiebebilanz in einem Längsschnitt dargestellt.

Allgemeines AGS des Pfonerbaches: Abbildung 21: AGS, mit allgemeinen Knotenpunkten

11.2 Szenario 1

Für die Bildung von Szenario 1 wurden 50% der Einhänge mit Dispositionsklasse 1a sowie die leicht mobilisierbaren Geschiebemengen der Sohle verwendet.

AGS Szenario 1 Abbildung 22:AGS Szenario 1

Geschiebefrachtdiagramm

Höhenkote [m] 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 Längsschnitt Koten Geschiebefracht Lauflänge [m] Lauflänge Szenario 1 Summe AblagerungSumme Summe Erosion 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 25000 24000 23000 22000 21000 20000 19000 18000 17000 16000 15000 14000 13000 12000 11000 10000 Feststoffvolumen [m³]

Abbildung 23: Geschiebefrachtdiagramm Szenario1

[m³] Hm [m] Erosion Erosion Höhe [m] bilanz [m³] Geschiebe- Ablagerung Ablagerung Anmerkung Anmerkung gesamt [m³] Knotenpunkt Knotenpunkt

1 0,0 950 3343 0 3343 2 7,8 1145 0 0 0 3 8,0 1155 4254 0 4254 4 15,4 1365 0 0 0 5 15,5 1370 2227 0 2227 Zubringer 6 21,0 1545 0 0 0 7 21,1 1550 2405 0 2405 8 24,0 1645 0 0 0 9 24,2 1655 1460 0 1460 10 28,6 1795 0 0 0 Zubringer 11 28,7 1800 2053 860 1193 12 34,3 1900 0 0 0 Zubringer 13 34,4 1905 1691 0 1691 14 41,2 2080 0 0 0 15 41,3 2085 1402 0 1402 16 47,1 2225 0 0 0 Gesamt 18835 860 17975 Tabelle 10: Geschiebebilanz Szenario 1

Resümee

Bei dieser Variante herrscht im oberen Abschnitt zu Beginn noch kein wesentlicher Geschiebetrieb. Allerdings kann es ab hm 21,1 zu größeren Geschiebeeinträgen durch Sohl und Seitenerosion kommen. Dies kann zu einem fluviatilen Feststofftransport im weiteren Verlauf des Pfonerbaches führen, da keine Ablagerungsbereiche zu Verfügung stehen. Die Möglichkeit einer Verklausung ab diesem Bereich flussabwärts ist vorhanden, wurde in diesem Szenario aber nicht berücksichtigt. Trotz eines fehlenden Ablagerungsbereiches im Unterlauf ist selbst bei diesem Szenario keine Rückbildung zu einem Reinwasserabfluss zu erwarten. Der fluviatile Feststofftransport besteht also bis zur Mündung in die Sill, die diesen leicht aufnehmen kann.

11.3 Szenario 2

Für die Ermittlung des Fließverhaltens von Szenario 2 wurden alle Einhänge der Dispositionsklasse 1a sowie das schwer mobilisierbare Sohlgeschiebe berücksichtigt.

AGS Szenario 2: Abbildung 24: AGS Szenario 2

Geschiebefrachtdiagramm

Höhenkote [m] 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 Längsschnitt Kotenpunkte Geschiebefracht Lauflänge [m] Szenario 2 Summe AblagerungSumme Summe ErosionSumme 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0 5000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 Feststoffvolumen [m³]

Abbildung 25: Geschiebefrachtdiagramm Szenario2

[m³] Hm [m] Erosion Erosion Erosion Erosion Höhe [m] bilanz [m³] Geschiebe- Ablagerung Ablagerung Anmerkung Anmerkung gesamt [m³] Strecke [m³] Knotenpunkt Knotenpunkt punktuell [m³] punktuell

1 0,0 950 7274 0 7274 0 7274 2 7,8 1145 0 0 0 0 0 3 8,0 1155 9482 0 9482 0 9482 4 15,4 1365 0 0 0 0 0 5 15,5 1370 1992 0 1992 0 1992 Zubringer 6 21,0 1545 0 4670 4670 0 4670 7 21,1 1550 2930 0 2930 0 2930 8 24,0 1645 0 0 0 0 0 9 24,2 1655 3104 0 3104 0 3104 10 28,6 1795 0 0 0 0 0 Zubringer 11 28,7 1800 4280 0 4280 860 3420 12 34,3 1900 0 0 0 0 0 Zubringer 13 34,4 1905 1417 0 1417 0 1417 14 41,2 2080 0 4005 4050 0 4050 15 41,3 2085 1174 0 1174 0 1174 16 47,1 2225 0 0 0 0 0 Gesamt 31653 40373 860 39500 Tabelle 11: Geschiebebilanz Szenario 2

Resümee

In dieser Variante stellt sich schon im oberen Bereich des Einzugsgebietes, ab hm 28,6, aufgrund der leicht erodierbaren Einhänge und der Sohle sowie der Zubringer ein fluviatiler Feststofftransport ein. Die Ausbildung zu einem Murgang ist jedoch trotz größerer Einträge bei hm 21,0 in diesem Szenario noch nicht zu erwarten. Die Wahrscheinlichkeit einer Verklausung steigt gegenüber Szenario 1 deutlich an, da es im Bereich des Mittellaufs auf Grund des hohen Wildholzpotentials zu Holzeinträgen in den Bach kommt. An diesen Stellen könnte es zu kleinen bis mittelgroßen Aufstauungen kommen. Ein Szenario mit einer Verklausung und einer Dammbruchwelle, die sich dann bis ins Tal fortsetzt ist jedoch, wenn auch nicht ganz auszuschließen, eher unwahrscheinlich. Der fluviatile Feststofftransport könnte im Ort Pfons an einigen Stellen ausufern und an den Grundstücken in Bachnähe Schaden anrichten. Schließlich gelangt das Wasser- Feststoffgemisch in den Vorfluter, der die Geschiebemengen des Pfonerbaches noch gut aufnehmen kann.

11.4 Szenario 3

Dieses Szenarios berücksichtigt die Einhänge mit Dispositionsklasse 1a und 1b, sowie die sehr schwer mobilisierbaren Geschiebemengen der Sohle. Es ist durch massive Erosion und enormen Geschiebeeintrag definiert und simuliert ein Katastrophenereignis.

AGS Szenario 2: Abbildung 26: AGS Szenario 3

Geschiebefrachtdiagramm

Höhenkote [m] 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 Längsschnitt Kotenpunkte Geschiebefracht Lauflänge [m] Lauflänge Szenario 3 Szenario Summe Ablagerung Summe Summe Erosion Summe 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 0 5000 90000 85000 80000 75000 70000 65000 60000 55000 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 Feststoffvolumen [m³]

Abbildung 27: Geschiebefrachtdiagramm Szenario 3

49 Szenarien [m³] Hm [m] Erosion Erosion Erosion Erosion Höhe [m] bilanz [m³] Geschiebe- Ablagerung Ablagerung Anmerkung Anmerkung gesamt [m³] Strecke [m³] Knotenpunkt Knotenpunkt punktuell [m³] punktuell

1 0,0 950 11303 0 11303 0 11303 2 7,8 1145 0 0 0 0 0 3 8,0 1155 14017 0 14017 0 14017 4 15,4 1365 0 0 0 0 0 5 15,5 1370 3063 0 3063 0 3063 Zubringer 6 21,0 1545 0 37490 37490 0 37490 7 21,1 1550 3651 0 3651 0 3651 8 24,0 1645 0 0 0 0 0 9 24,2 1655 4242 0 4242 0 4242 10 28,6 1795 0 0 0 0 0 Zubringer 11 28,7 1800 5617 0 5617 860 4757 12 34,3 1900 0 0 0 0 0 Zubringer 13 34,4 1905 2570 0 2570 0 2570 14 41,2 2080 0 4005 4005 0 4005 15 41,3 2085 2129 0 2129 0 2129 16 47,1 2225 0 0 0 0 0 Gesamt 88087 860 87227 Tabelle 12: Geschiebebilanz Szenario 3

Resümee

Im oberen Bereich kommt es, wie schon bei Szenario 2 ab hm 28,6 zu einem fluviatilen Feststofftransport, der sich im weiteren Verlauf zu einem Murgang entwickelt. Auslösefaktor für den Murgang sind die riesigen Geschiebeeinträge der Einhänge bei hm 21,0. Der Murgang setzt sich ab hier bis ins Tal fort. Durch das hohe Wildholzpotential im Mittellauf kann es außerdem zu lokalen Verklausungen kommen. Dadurch entstehende Dammbruchwellen könnten bei diesem Szenario die Folge sein. Da es im Unterlauf keine Ablagerungsmöglichkeiten gibt, stellt der Murgang auch eine ernstzunehmende Gefahr für die in Bachnähe befindlichen Gründstücke im Ort Pfons dar. Die Mure würde schließlich fast ungebremst in den Vorfluter fließen. Das Abflussverhalten der Sill könnte durch diese großen Geschiebemengen nach der Mündung des Pfonerbaches verändert werden.

12. Hydraulische Simulation mit FLO-2D

12.1 Software FLO-2D

FLO-2D ist ein rasterbasiertes zweidimensionales Modell zur Simulation von Reinwasserabflüssen, Abflüssen mit Feststofftransport und Murgängen. Es wurde von Jim S. O’BRIEN 1993 an der Colorado State University entwickelt. FLO-2D berechnet den Abfluss auf Basis einer dynamischen Welle zweidimensional über eine Oberfläche oder eindimensional durch ein Gerinne. Die Berechnung des Zu- und Abflusses von der Oberfläche ins Gerinne und umgekehrt ist möglich, ebenso die Simulation von Stau- oder Rückströmeffekten. FLO-2D ermöglicht die Bestimmung von Abflusstiefen und Abflussgeschwindigkeiten zu jedem beliebigen Zeitpunkt in jedem Rasterelement, aber auch die Berechnung von Ganglinien in vordefinierten Rasterelementen oder Querschnitten. Als Eingabeparameter werden ein digitales Geländemodell, die Gerinnnegeometrie, ein Hydrograph und die rheologischen Eigenschaften des Feststoff-Wasser- Gemisches benötigt. Nähere Informationen sind im Internet unter www.flo-2d.com/homepage.html verfügbar.

12.2 Datengrundlagen zur Modellerstellung

12.2.1 Abgrenzung des Simulationsgebietes Aufgrund der verfügbaren Datenmengen musste das Simulationsgebiet möglichst klein eingegrenzt werden. Das Simulationsgebiet wurde deshalb nur auf den Ortskern Pfons beschränkt.

12.2.2 Detailvermessung und Profilaufnahmen im Simulationsgebiet Durch die terrestrische Vermessung im Mündungsbereich wurden die Grundlagen für die hydraulischen Simulationen geschaffen. Als Basis für die Detailvermessung dienten die bereits vorhandenen Vermessungen des BEV (Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen). Mithilfe eines kurzen Polygonzuges (beginnend bei EP 81207-33) wurden Fixpunkte im dicht verbauten Bereich der Gemeinde Pfons entlang des Baches verortet. Die fix vermarkten Standpunkte mit dem Symbol P1 (Fixpunkte 1. Ordnung) galten nach der Fehlerkontrolle als Fixpunkte für die Detailvermessung. Die Vermarkung erfolgte mit

Kunststoffmarken auf nicht befestigtem Untergrund. Anhand dieser Fixpunkte konnte dann die Detailvermessung durchgeführt werden. Sämtliche gemessenen Punkte wurden mit Hilfe des Softwarepaketes „Autodesk Land Desktop“ zu einem digitalen Geländemodell verarbeitet. Um dem so erstellten Geländemodell eine noch höhere Genauigkeit zu verleihen, wurden zusätzlich zur Detailvermessung noch Querprofile aufgenommen. Besonders im Bereich der Brücke und unterhalb dieser war die Aufnahme von Profilen unumgänglich, da durch den hohen Verbauungsgrad, die extremen Geländeneigungen und vor allem durch den starken Bewuchs eine Vermessung teilweise unmöglich gewesen war. Erst durch die gewonnenen Profildaten konnte dann das Gerinne realitätsgemäß in das durch die Vermessung erstellte Geländemodell eingebaut werden. Dieses Geländemodell diente dann als Grundlage für weitere Berechnungen (liefert Eingangsdaten für die hydraulische Simulation), für die Längs- und Querprofilerstellung und zur übersichtlichen Darstellung der Berechnungsergebnisse.

12.2.3 Fließwiderstände Die Festlegung der Rauhigkeiten nach Manning und Strickler erfolgte im Gelände sowohl für das Gerinne selbst (Sohle, Uferbereich) als auch für den Ortsbereich und das Vorland. Die verwendeten Rauhigkeiten sind in Tabelle 13 aufgelistet. Als Basis für die Rauhigkeitsdefinitionen diente die Hec- Ras Manning Tabelle.

Fläche Oberfläche Klasse Manning Strickler Beschreibung clean winding, some pools and Gerinne-Sohle Steine/Blockwerk A1c-mittel 0,04 25 shoals Ufermauer-bei Brücke Beton B1d-hoch 0,02 50 unfinished concret Uferbewuchs- medium to dense brush in unterhalb Brücke Gebüsch A2c5 0,1 10 summer A2a2- Wiese Wiese mittel 0,035 28,6 high grass Heavy stand of timber, few Waldstück Wald A2d3 0,1 10 down trees Schotterstraße Schotter C4b 0,04 25 Jagged and irregular rock cuts Straße Asphalt B6a,b 0,014 71,4 smooth to rough Häuser Ziegel B4a,b 0,015 66,7 brick in cement mortar clean winding, some pools and Gerinne-Sohle Steine/Blockwerk A1c-mittel 0,04 25 shoals Tabelle 13: Rauhigkeiten nach Stricker und Manning

Legende:

Rauhigkeiten Ortskern: Abbildung 28: Rauhigkeiten Ortskern

Legende:

Detail: Rauhigkeiten Brücke:: Abbildung 29: Rauhigkeiten Brücke

12.2.4 Rheologie Die Ermittlung der Rheologie wurde bereits unter Punkt 10 beschrieben. Als Eingangsgrößen für das FLO-2D wurden die rheologischen Parameter aus Tabelle 8 entnommen.

12.2.5 Inflowganglinien Die Abflussganglinie wurde vom BFW (Bundesamt und Forschungszentrum für Wald) zur Verfügung gestellt. Sie wurde für ein 100 jährliches Ereignis nach Lorenz & Skoda berechnet und ist in Abbildung 19 dargestellt. Da nur diese eine Ganglinie zur Verfügung stand, war die Szenarienbildung bei der Simulation stark einschränkt. Auch wurden die Niederschlagswerte für die Regendauer auf das gesamte Einzugsgebiet aufgetragen und Retentionswirkungen (z.B. Schutthalden) nicht berücksichtigt. Dadurch ergab sich eine extrem hohe Abflussganglinie. Somit entstand aufgrund dieser Ausgangsparameter ein „worst case“ Szenario.

12.2.6 Digitales Geländemodell Das Geländemodell wurde mit Hilfe des Softwarepaketes „Autodesk Land Desktop“ erstellt. Datengrundlage waren die Detailvermessung sowie die Profilaufnahme im untersten Bereich das Pfonerbaches. Mit Hilfe von Bruchkanten wurden der Pfonerbach sowie die anliegenden Häuser in der Ortschaft Pfons realitätsgetreu nachgebildet. Der betrachtete Abschnitt erstreckt sich ca. 100 m oberhalb und unterhalb der Hauptstraßenbrücke. Das digitale Geländemodell ist in Abbildung 31 dargestellt.

Abbildung 30: Digitales Geländemodell

Abbildung 31: Digitales Geländemodell

12.3 Ergebnisse der Simulation

12.3.1 Reinwasser Bei dieser Simulation wurde von einem Reinwasserabfluss ohne Geschiebetrieb ausgegangen. Trotz der hohen Abflussmenge bleibt der Pfonerbach im Großen und Ganzen innerhalb seines Bachbettes. Einzig das orographisch links gelegene Haus unmittelbar vor der Brücke der Landesstraße ist gefährdet. Das Wasser bedeckt den zwischen dem Bachbett und dem Haus gelegenen Weg und breitet sich auch in dem vor dem Haus gelegenen Stadel aus. Die durch das Simulationsprogramm FLO-2D berechneten Abflusstiefen und Fließgeschwindigkeiten erscheinen realistisch. Zur Visualisierung sind die Ergebnisse in Abbildung 32 und Abbildung 33 dargestellt.

Abbildung 32: Fließtiefen nach FLO-2D

Abbildung 33: Fließgeschwindigkeiten nach FLO-2D

12.3.2 Murgang Die Simulation eines Murgangs wurde mit einem Feststoffanteil von maximal 35% durchgeführt und an die Abflusskurve angepasst. Bei diesem Szenario tritt der Pfonerbach deutlich aus seinem Bachbett aus und gefährdet im Simulationsgebiet drei Häuser, wobei die zwei direkt am Bach gelegenen Häuser oberhalb der Bundesstraßenbrücke mit höchster Wahrscheinlichkeit direkt in Mitleidenschaft gezogen werden würden. Die berechneten Fließtiefen und Fließgeschwindigkeiten erscheinen äußerst realistisch und sind in den Abbildung 34 und Abbildung 35 dargestellt.

Abbildung 34: Fließtiefen nach FLO-2D

Abbildung 35: Fließgeschwindigkeiten nach FLO-2D

13. Ausblick Anhand der eingangs angeführten Grundlagendaten sind alle Aufgabenstellungen nach den ETAlp Ansätzen wie oben beschrieben durchgeführt worden. Die praktische Anwendbarkeit ist somit überprüft worden, und die gewonnenen Erkenntnisse liefern erste Richtwerte für weitere Detailprojekte. Auch der in der vorliegenden Arbeit behandelte Themenkomplex rund um den Pfonerbach ist noch nicht das endgültige Ergebnis der vorgesehenen Untersuchungen. Vielmehr soll durch die bisherigen Arbeitsschritte eine erste Abschätzung der Wildbachtätigkeit des Pfonerbaches gewonnen werden. Durch im Moment in Arbeit befindliche genauere Abflussganglinien sollen in weiterer Folge Detailsimulationen für 30-, 50-, 100- sowie 150- jährliche Niederschlagsereignisse durchgeführt werden. Den einzelnen Jährlichkeiten können dann die bereits erfassten Geschiebewerte zugeordnet werden, um plausible und exakte Ergebnisse zu erhalten. Die Simulationsergebnisse dieser Arbeit sind zwar für eine erste Abschätzung des Fließverhaltens sehr gut, doch sind sie durch die eher hoch angesetzte Abflussganglinie mit einigen Ungenauigkeiten behaftet. Grundsätzlich ist aber auch bei den Endergebnissen keine große Gefährdung des Ortsgebietes von Pfons zu erwarten. Abgesehen von einigen Gebäuden und Liegenschaften direkt am Bachufer bleibt wohl auch bei „worst case“ Szenarien der Ortskern verschont und Wasser sowie Geschiebe können mehr oder weniger schadlos abgeführt werden. Der auch historisch gesehen relativ ruhige Pfonerbach lässt also auch in Zukunft keine großen Katastrophen, wie sie in den letzten Jahrzehnten im Alpenraum immer wieder vorkamen, erwarten.

60 Literatur

14. Literatur AULITZKY, H.: Sonderdruck aus Wildbach- und Lawinenverbau, Zeitschrift des Vereins der Diplomingenieure der Wildbach- und Lawinenverbauung Österreichs, 34. Jahrgang, Heft1, 1970. BULMER, M., BARNOUIN, O., PEITERSEN, M., BOURKE, M.: An empirical approach to studying debris flows: Implications for planetary modeling studies, in: Journal of Geophysical Research, Vol 107, 2002. FEHR, R. J.: Geschiebeanalysen in Gebirgsflüssen in Mitteilungen der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, 1987. HOPF, J., WANNER, J.: Probleme eines murstoßfähigen Baches im Inntal: Enterbach, Gemeinde Inzing (Oberlauf- und Unterlauf), in: Interpraevent Hochwasser- und Lawinenschutz in Tirol, Band 1 S. 215 – 226, 1975. HÜBL, J., GANAHL, E., GRUBER, H., HOLUB, M., HOLZINGER, G., MOSER, M., PICHLER, A.: Grundlagenerhebung für das Schutzkonzept Lattenbach (Catchrisk): Grundlagen für eine Murenprognose und darauf aufbauend die Entwicklung eines Warn- und Alarmsystems, WLS Report 95/1, Universität für Bodenkultur Wien (unveröffentlicht), 2004. ÖNORM B4412: Korngrößenverteilung, Erd- und Grundbau Untersuchung von Bodenproben, 1974. RICKENMANN, D., KOCH, T.: Comparison of debris flow modelling approaches, in: Debris-Flow Hazards Mitigation: Mechanics, Prediction, and Assessment, San Francisco, 1997, 567 – 585. ROMANG, H. J.: Wirksamkeit und Kosten von Wildbach- Schutzmaßnahmen, Bern 2004. SANTER, P.: Untersuchung der Sedimentquellen im oberen Einzugsgebiet des Speichers Großsölk in der Steiermark, 2002. STEINWENDTNER, H.: Untersuchung zur Murendynamik, Wien, 1997. TIROLER TAGESZEITUNG vom 24.07.1998: Die Angst vor der Mure bleibt; TT Online. Herausgeber FORSTTECHNISCHER DIENST FÜR WILDBACH- UND LAWINENVERBAUUNG: Kartierung Talflanke Mislalm. Bericht zur Geologisch- Geomorphologischen Bearbeitung, Innsbruck 2002.

61 Literatur

Herausgeber GEOLOGISCHE STELLE: Regionalstudie Wipptal, 2004 (noch nicht veröffentlicht). Herausgeber PROJEKTTEAM ET ALP: ETAlp – Erosion, Transport in Alpinen Systemen, Gesamtheitliche Erfassung und Bewertung von Erosion- und Transportvorgängen in Wildbacheinzugsgebieten, 2004. http://www.hec.usace.army.mil/ HEC-RAS Manning Tabelle .

62 Anhang

15. Anhang 1

15.1 Querprofile Pfonerbach

Profil 1: Lage: Aufnahmedatum: 31.7.2004 Hektometer: 0,60 Seehöhe: 965 m Homogenbereich: Höhe: 950 m bis 970 m Hektometer: 0,0 bis 0,6 Foto 1:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 25 % Eintiefung: 0,5 m Wildholz: 4 Bäume Verklausung: möglich Zubringer: keine

Abbildung 36: Profil 1

68 Anhang

Profil 2: Lage: Aufnahmedatum: 31.7.2004 Hektometer: 1,70 Seehöhe: 990 m Homogenbereich: Höhe: 970 m bis 1000 m Hektometer: hm 0,6 bis 1,8

Foto 2:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 30 % Eintiefung: 1 m Wildholzpotential: 6 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 37: Profil 2

69 Anhang

Profil 3: Lage: Aufnahmedatum: 31.7.2004 Hektometer: 2,37 Seehöhe: 1010 m Homogenbereich: Höhe: 1000 m bis 1020 m Hektometer: 1,8 bis 2,8 Foto 3:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 22 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: 6 Bäume Verklausung: möglich Zubringer: keine

Abbildung 38: Profil 3

70 Anhang

Profil 4: Lage: Aufnahmedatum: 20.7.2004 Hektometer: 2,81 Seehöhe: 1020 m Homogenbereich: Höhe: 1020 m bis 1055 m Hektometer: 2,8 bis 4,8 Foto 4:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 18 % Eintiefung: 1 m Wildholzpotential: 17 Bäume Verklausung: lokal [1015 m] Zubringer: keine

Abbildung 39: Profil 4

71 Anhang

Profil 5: Lage: Aufnahmedatum: 20.7.2004 Hektometer: 4,83 Seehöhe: 1055 m Homogenbereich: Höhe: 1055 m bis 1080 m Hektometer: 4,8 bis 5,2 Foto 5:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 60 % Eintiefung: 2 m Wildholzpotential: 2 Bäume Verklausung: lokal bei Brücke [1060 m] Zubringer: keine

Abbildung 40: Profil 5

72 Anhang

Profil 6: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 5,95 Seehöhe: 1095 m Homogenbereich: Höhe: 1080 m bis 1115 m Hektometer: 5,2 bis 6,4 Foto 6:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 33 % Eintiefung: 2 m Wildholzpotential: keines Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 41: Profil 6

73 Anhang

Profil 7: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 6,66 Seehöhe: 1125 m Homogenbereich: Höhe: 1115 m bis 1150 Hektometer: 6,4 bis 7,9 Foto 7:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 24 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: 10 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 42: Profil 7

74 Anhang

Profil 8: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 8,42 Seehöhe: 1180 m Homogenbereich: Höhe: 1150 m bis 1205 Hektometer: 7,9 bis 9.0 Foto 8:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 60 % Eintiefung: 2 m Wildholzpotential: 3 Bäume Verklausung: lokal bei Brücke [1150] Zubringer: keine

Abbildung 43: Profil 8

75 Anhang

Profil 9: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 9,50 Seehöhe: 1215 m Homogenbereich: Höhe: 1205 m bis 1230 m Hektometer: 9,0 bis 10,2 Foto 9:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 17 % Eintiefung: 2 m Wildholzpotential: keine Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 44: Profil 9

76 Anhang

Profil 10: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 10,61 Seehöhe: 1235 m Homogenbereich: Höhe: 1230 m bis 1250 m Hektometer: 10,2 bis 11,4 Foto 10:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 20 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: keine Bäume Verklausung: lokal [1225] Zubringer: keine

Abbildung 45: Profil 10

77 Anhang

Profil 11: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 12,26 Seehöhe: 1275 m Homogenbereich: Höhe: 1250 m bis 1350 m Hektometer: 11,4 bis 14,7 Foto 11:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 33 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: keine Bäume Verklausung: möglich [1300 m –1325 m] Zubringer: keine

Abbildung 46: Profil 11

78 Anhang

Profil 12: Lage: Aufnahmedatum: 29.7.2004 Hektometer: 15,05 Seehöhe: 1360 m Homogenbereich: Höhe: 1350 m bis 1370 m Hektometer: 14,7 bis 15,6 Foto 12:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 20 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: 3 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: linksufrig [1365 m]

Abbildung 47: Profil 12

79 Anhang

Profil 13: Lage: Aufnahmedatum: 29.7.2004 Hektometer: 15,97 Seehöhe: 1380 m Homogenbereich: Höhe: 1370 m bis 1440 Hektometer: 15,6 bis 18,0 Foto 13:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 30 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: keine Bäume Verklausung: lokal [1390 m] Zubringer: keine

Abbildung 48: Profil 13

80 Anhang

Profil 14: Lage: Aufnahmedatum: 29.7.2004 Hektometer: 18,45 Seehöhe: 1450 m Homogenbereich: Höhe: 1440 m bis 1460 Hektometer: 18,0 bis 18,6 Foto 14:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 20 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: 2 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 49: Profil 14

81 Anhang

Profil 15: Lage: Aufnahmedatum: 29.7.2004 Hektometer: 18,95 Seehöhe: 1470 m Homogenbereich: Höhe: 1460 m bis 1615 Hektometer: 18,6 bis 22,7 Foto 15:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 37 % Eintiefung: 0,5 m Wildholzpotential: 45 Bäume Verklausung: möglich Zubringer: keine

Abbildung 50: Profil15

82 Anhang

Profil 16: Lage: Aufnahmedatum: 29.7.2004 Hektometer: 23,65 Seehöhe: 1640 m Homogenbereich: Höhe: 1615 m bis 1665 Hektometer: 22,7 bis 24,7 Foto 16:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 25 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: 10 Bäume Verklausung: lokal [1650 m] Zubringer: keine

Abbildung 51: Profil16

83 Anhang

Profil 17: Lage: Aufnahmedatum: 2.8.2004 Hektometer: 25,17 Seehöhe: 1680 Homogenbereich: Höhe: 1665 m bis 1795 m Hektometer: 24,7 bis 28,6 Foto 17:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 35 % Eintiefung: 1,0 m Wildholzpotential: 29 Bäume Verklausung: möglich Zubringer: keine

Abbildung 52: Profil17

84 Anhang

Profil 18: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 28,68 Seehöhe: 1800 Homogenbereich: Höhe: 1795 m bis 1820 m Hektometer: 28,6 bis 30,0 Foto 18:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 25 % Eintiefung: 1,5 m Wildholzpotential: 2 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 53: Profil 18

85 Anhang

Profil 19: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer: 31,60 Seehöhe: 1850 m Homogenbereich: Höhe: 1820 m bis 1900 Hektometer: 30,0 bis 34,3 Foto 19:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 15 % Eintiefung: 1 m Wildholzpotential: 2 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 54: Profil 19

86 Anhang

Profil 20: Lage: Aufnahmedatum: 21.7.2004 Hektometer:37,00 Seehöhe: 1970 m Homogenbereich: Höhe: 1900 m bis 2210 m Hektometer: 34,3 bis 47,0 Foto 20:

Profil: Anmerkung: Längsgefälle: 25 % Eintiefung: 1 m Wildholzpotential: 3 Bäume Verklausung: nicht wahrscheinlich Zubringer: keine

Abbildung 55: Profil 20

87 Anhang

16. Anhang 2 (Planbeilagen)