Rotenfluegräbli Schangnau: Ansätze zur Modellierung der Interaktion eines Murganggerinnes mit einem Talfluss

Das Rotenfluegräbli im oberen Emmental ist murfähig und führt lokal zu Gefährdungen von Gebäuden und Infrastruktur. Numerische Simulationen zeigten, dass vor allem die Prozessinteraktionen von Murgängen des Rotenfluegräblis mit Hochwassern der Emme zu erheblichen Risiken führen. Da das Gebiet touristisch genutzt wird, wurden sanfte Schutzmassnahmen bevorzugt. Ziel war deshalb, Murgänge im Rotenfluegräbli durch eine Aufweitung bereits vor dem Eintritt in die Emme zum Stillstand zu bringen und ablagern zu lassen. Zwecks Ermittlung von wichtigen Dimensionierungsgrundlagen wurde ein hybrider Modellansatz gewählt: Mit Hilfe von Murgangversuchen in einem physikalischen Modell im Massstab 1:30 wurde abgeschätzt, wie sich die verschiedenen Murgang-Szenarien im aktuellen Zustand verhalten und wie gut die Ablagerung im aufgeweiteten Bereich funktioniert. Die Auswirkung der verbleibenden Murgangablagerungen in der Emme auf ein Emme-Hochwasser wurde anschliessend mit dem numerischen 2D-Modell BASEMENT ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Spitzenabfluss der Emme in der Prozessinteraktion einen grösseren Einfluss auf die Gefährdung hat als die Murgangkubatur des Rotenfluegräblis. Die Resultate der hybriden Versuche im IST-Zustand wurden auch in die Revision der Gefahrenkarte der Gemeinde Schangnau miteinbezogen. Das auf dieser Basis berechnete Risiko durch das Rotenfluegräbli erwies sich schliesslich als weniger hoch als ursprünglich im Rahmen der rein numerischen Simulationen beurteilt, weshalb auf die weitere Planung von Schutzmassnahmen am Rotenfluegräbli verzichtet werden konnte. Das Extremhochwasser an der Emme vom 4. Juli 2022 verlief ohne Murganginteraktion und führte im Nachgang zur hier präsentierten Studie zu massiven Zerstörungen von Infrastruktur in diesem Bereich. Aktuell werden in diesem Zusammenhang umfangreiche Hochwasser- und Objektschutzmassnahmen an der Emme umgesetzt, die auch gegen allfällige Prozessinteraktionen mit dem Rotenfluegräbli wirksam sind.

Le Rotenfluegräbli, situé dans la région du Haut Emmental, est sujet aux laves torrentielles et constitue une menace locale pour les bâtiments et les infrastructures. Des simulations numériques ont montré que les interactions de processus entre les laves tor rentielles du Rotenfluegräbli et les crues de l’Emme entraînent des risques importants. Comme la région est utilisée à des fins touristiques, des mesures de protection douces ont été privilé giées. L’objectif était donc d’arrêter les laves torrentielles dans le Rotenfluegräbli par un élargissement avant même qu’elles ne se déversent dans l’Emme en leur permettant de se déposer. Afin de déterminer les principales bases de dimensionnement, une approche de modélisation hybride a été choisie : à l’aide d’essais de laves torrentielles dans un modèle physique à l’échelle 1:30, on a estimé comment les différents scénarios de laves torrentielles se comportaient en l’état actuel et dans quelle mesure le dépôt fonc tionnait dans la zone élargie. L’impact des dépôts de laves torren tielles restants dans l’Emme lors d’une crue de l’Emme a ensuite été déterminé à l’aide du modèle numérique 2D BASEMENT. Les résultats montrent que le débit de pointe de l’Emme en interac tion avec le processus a une plus grande influence sur le risque que le cubage de la lave torrentielle du Rotenfluegräbli. Les ré sultats des essais hybrides en l’état actuel ont également été in tégrés dans la révision de la carte des dangers de la commune de Schangnau. Le risque calculé sur cette base par le Rotenfluegräbli s’est finalement avéré moins élevé que celui évalué ini tialement dans le cadre des simulations purement numériques, raison pour laquelle il a été possible de renoncer à la planification ultérieure de mesures de protection au Rotenfluegräbli. La crue extrême de l’Emme du 4 juillet 2022 s’est produite sans interac tion avec des laves torrentielles et a entraîné, suite à l’étude pré sentée ici, des destructions massives d’infrastructures dans ce secteur. Dans ce contexte, d'importantes mesures de protection des objets et contre les crues sont actuellement mises en œuvre sur l’Emme, qui sont également efficaces contre d’éventuelles interactions du processus avec le Rotenfluegräbli.