Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat

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1 Kanton Zürich Baudirektion Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat Synthesebericht der vertieften Untersuchungen 22. Juni 2015

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3 1/70 Inhalt A Glossar 7 B Zusammenfassung 9 C Einleitung 13 1 Ausgangslage Konzept Entlastungsstollen Thalwil Konzept Kombilösung Energie 15 2 Zweck des Syntheseberichts 16 3 Grundlagen 16 D Projektorganisation 19 1 Aufbau Organisation 19 2 Partizipation 20 E Konzept zum integralen Risikomanagement und zum Massnahmenziel 21 F Teilprojekte 23 1 Teilprojekt 1: Massnahmen Zürichsee Limmat Einleitung Untersuchungen Numerische Modelle Auswirkungen auf die Seeanrainer Untersuchungen von Massnahmen Haupterkenntnisse Zu erwartender Spiegelanstieg des Zürichsees mit und ohne Massnahmen Bauliche Massnahmen zur Erhöhung der Abflusskapazität der Limmat Auswirkungen auf die Seeanrainer Ausblick 28 2 Teilprojekt 2: Massnahmen Sihlsee Einleitung Untersuchungen Haupterkenntnisse Untersuchung Hochwasserhydrologie Sihl Einflussfaktoren auf Sihl-Hochwasser Optimierungsmöglichkeiten beim Wehrreglement Ausblick 31

4 2/70 3 Teilprojekt 3: Modellversuche Sihl-Durchlässe Hauptbahnhof Zürich Einleitung Untersuchungen Haupterkenntnisse Abflusskapazität mit Freibord Maximale Abflusskapazität ohne Freibord Verklausungsgefahr Sohlentwicklung Rückbau Betonsohle in Durchlässen Ausblick 38 4 Teilprojekt 4: Entlastungsstollen Thalwil Auswirkungen des Entlastungsstollens auf die Sihl Einleitung Untersuchungen Haupterkenntnisse Ausblick Aufwertung und Ausbau Teilprojekt 4.2: Entlastungsstollen Langnau am Albis Thalwil Einleitung Anlagedesign Ausblick Teilprojekt 5: Optimierung Notfallplanung und -organisation Einleitung Vorabsenkung Sihlsee Vereinbarung zur Vorabsenkung des Sihlsees im Hochwasserfall Grundprinzip der Vorabsenkung Warnungen bei Vorabsenkung des Sihlsees Aufgaben und Zuständigkeiten Übungen, Schulung Entschädigungenn Optimierungen bei der Notfallplanung und -organisation Ausblick 50 6 Weitere Untersuchungen Historische Hochwasser am Zürichsee und an der Limmat Einleitung Untersuchungen Haupterkenntnisse

5 3/ Ausblick Konzeptstudie Seeufer Thalwil Einleitung Teil I: Raumnutzungsstudie Seeufer Bürger Teil II: Beeinträchtigung Uferbereich und mögliche Ersatzmassnahmen G Kombilösung Energie 61 1 Einleitung 61 2 Bestehende Anlage 61 3 Projekt Kombilösung Energie 62 4 Vorstudie Kraftwerksvarianten Alp-Überleitung 63 5 Vorprojekt Kraftwerksvarianten 63 6 Wirtschaftlichkeit 63 H Schlussfolgerung und weiteres Vorgehen 65 1 Zwei Hochwasserschutzkonzepte wirtschaftlich umsetzbar 65 2 Weiteres Vorgehen Kombilösung Energie und Entlastungsstollen Thalwil Vom Konzeptentscheid unabhängige Projekte Aktive Steuerung des Sihlsees Schwemmholzrückhalt an der Sihl Hochwasserschutz und Aufwertung an der Sihl im Zentrum von Adliswil Hochwasserschutz und Aufwertung Sihl Allmend Brunau, Zürich Anpassung der Zürcher Rathausbrücke und der Limmatsohle Ersatz Platzspitzwehr I Anhang 1 Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat: Übersicht Projekte 69

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7 5/70 Impressum Herausgeber / Bezugsquelle AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Abteilung Wasserbau, Sektion Bau 8090 Zürich wasserbau@bd.zh.ch Autoren AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Abteilung Wasserbau, Sektion Bau: Dr. Mathias Oplatka und Dr. Christian Marti TBF + Partner AG: Dr. Markus Hofer, Nik Bergamin und Dr. Carlo Scapozza Bearbeitende Ingenieurteams Teilprojekt 1: Pöyry Schweiz AG Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft TK Consult AG Basler & Hofmann AG Teilprojekt 2: Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft TK Consult AG Scherrer AG BKW AG Teilprojekt 3: Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (ETH Zürich) Teilprojekt 4: Flussbau AG Rotzler Krebs Partner GmbH WFN - Wasser Fisch Natur AG IUB Engineering AG Dr. von Moos AG

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9 7/70 A Glossar AWEL BAFU Bathymetrie DML Eawag EHQ EWAG Extrapolation Freibord GVZ HQ X KFO KOHS Kolk Morphologie MW RRB SBB Stakeholder Störfallbetrieb UVP VAW Verklausung WSL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich Bundesamt für Umwelt Vermessung des Gewässerbettes und des Seegrundes Durchmesserlinie der SBB in Zürich Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz Extremhochwasser Etzelwerk AG Rechnerische Verlängerung einer Messreihe Höhenzuschlag für die Dimensionierung der Schutzbauten Gebäudeversicherung Kanton Zürich Hochwasser mit einer Jährlichkeit von x Jahren Kantonale Führungsorganisation Kommission für Hochwasserschutz des schweizerischen Wasserwirt- Formen des Flusses schaftsverband lokale Sohlenerosion infolge Strömungskonzentration Megawatt Regierungsratsbeschluss Schweizerische Bundesbahnen Anspruchsgruppen Betrieb bei dem ein Störfall grössere Umweltschäden zur Folge haben kann Umweltverträglichkeitsprüfung Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie der ETH Zürich Verstopfung durch Schwemmholz Eidgenössisches Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft

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11 9/70 B Zusammenfassung Ein bedeutender Teil des Stadtgebiets von Zürich und des Limmattals liegt auf dem Schwemmkegel der Sihl, einem natürlichen Überschwemmungsgebiet. Während der Hochwasserereignisse 2005 entging Zürich nur dank eines günstigen Wetterverlaufs knapp grossen Hochwasserschäden. Die anschliessende Lagebeurteilung zeigte, dass für den Schutz vor seltenen Hochwasserereignissen in Zürich ein grosser Handlungsbedarf be- Gebäudeversi- steht. Das Schadenpotenzial allein in der Stadt Zürich schätzt die kantonale cherung auf bis zu 5.5 Milliarden Franken. Hinzu kämen volkswirtschaftliche Kosten durch Betriebsstörungen, Unterbrüche und den Ausfall oder die Zerstörung der Infrastruktur für Energie, Telekommunikation und Verkehr. Diese Folgekosten würden die materiellen Schäden bei Weitem übersteigen. Gefährdet ist auch der Zürcher Hauptbahnhof, die natio wurden nale Verkehrsdrehscheibe der Schweiz. Unmittelbar nach dem Hochwasser deshalb verschiedene Studien zur Analyse der Ereignisse und zur Erarbeitung von Grund- diverse Sofort- lagen in Auftrag gegeben. Aufgrund dieser Erkenntnisse wurden bis heute und Mittelfristmassnahmen zur Verbesserung des Hochwasserschutzess umgesetzt. Gleichzeitig mit der Ausarbeitung der Sofort- und der Mittelfristmassnahmen wurde beim Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) des Kantons Zürich in Zusammenarbeit mit der Stadt Zürich, den Schweizerischen Bundesbahnen (SBB), der Sihltal Zürich Uetlidie Planung des berg Bahn (SZU) und der Gebäudeversicherung Kanton Zürich (GVZ) langfristigen Hochwasserschutzes gestartet. In einem breit abgestützten Planungsprozess wurden zwei Konzepte zum langfristigen Hochwasserschutz ausgearbeitet. Das erste Kon- der Sihl in zept, der Entlastungsstollen Thalwil, sieht die Ableitung der Hochwasserspitzen den Zürichsee durch einen Stollen zwischen Langnau am Albis und Thalwil vor. Beim zweiten Konzept, der Kombilösung Energie, wird das Pumpspeicherkraftwerk Etzelwerk zwischen dem Sihlsee und dem Zürichsee unter der Leitung der SBB erneuert und vergrössert. Durch den Ausbau der Druckleitung des Kraftwerks kann die Reaktionszeit zur Schaffung eines genügend grossen Rückhaltevolumens im Sihlsee von heute drei bis vier Tagen auf rund einen Tag verkürzt werden. Zudem sollen grosse Hochwasser der Alp durch einen Stollen bei Trachslau in den Sihlsee übergeleitet werden. Damit wäre auch der Hochwasserschutz von Einsiedeln gewährleistet. Das Konzept Kombilösung Energie wird im Rahmen der Konzessionserneuerung für das Etzelwerk in einem Vorprojekt vertieft. Für das Konzept Entlastungsstollen Thalwil bewillig- von zu- te der Zürcher Regierungsrat im September 2012 einen Kredit für die Erarbeitung sätzlichen Grundlagen zum Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat. In Ergän- wurde ein zung zu den vertieften Abklärungen der beiden Hochwasserschutzkonzepte Konzept zum integralen Risikomanagement und zum Massnahmenziel in Zürich erarbeitet. In den letzten drei Jahren wurden unter der Leitung der Baudirektion des Kantons Zürich gezielte Abklärungen zum Konzept Entlastungsstollen Thalwil vorgenommen. Die Resultate zu den vertieften Untersuchungen in den Projekten Kombilösung Energie und Entlastungs- stollen Thalwil sind im Folgenden zusammengefasst:

12 10/700 Massnahmen Zürichseee Limmat Modellrechnungen haben gezeigt, dass die Überleitung der Sihl-Hochwasser in den Zü- Energie richsee sowohl beim Entlastungsstollen Thalwil als auch bei der Kombilösung einen vergleichsweise geringen Einfluss auf den Wasserspiegel des Zürichsees hat. Die Erhöhung des Wasserspiegels bei der Überleitung der Sihl-Hochwasser kann mit geeigne- Zürcher Rat- ten Massnahmen zur Abflusserhöhung der Limmat (Anpassungen an der hausbrücke, punktuelle Ausbaggerungen der Flusssohle) kompensiert werden. Massnahmen Sihlsee Auf Basis von Berechnungen zur Hochwasserhydrologie der Sihl und von Risikoüberlegun- Das ent- gen wird für die Stadt Zürich ein Hochwasserschutz bis 600 m 3 /s angestrebt. spricht einem Extremhochwasser mit einer statistischen Eintretenswahrscheinlichkeit von einmal in 300 bis 500 Jahren (ca. HQ 500 ) und 2014 hat sich die vor einem drohenden Hochwasser angeordnete Vorabsenkung des Sihlsees zur Schaffung von Rückhaltevolumen bewährt. Mit der geplanten aktiven Sihlsee-Steuerung kann die Vorabsenkung auch während eines Hochwasserereignisses, wenn die Abflüsse von Alp und Biber klein sind, optimiert werden. Dadurch können sowohl Hochstände des Sihlseess als auch grössere Entlastungsmengen minimiert werden. Bei ungenügender Vorabsenkung und grossen Hochwassern von Alp und Biber kann es in extremen Fällen zu einem Höherstau von wenigen Zentimetern kommen, zugunsten eines optimierten Hochwasserschutzes unterhalb des Sihlsees. Die Folgen des kurzfristigen Höherstaus sind noch abzuklären. Bereits heute kann es mit dem jetzigen Wehrreglement zu solchen Höherstauungenn kommen. Für die geplante aktive Sihlsee-Steuerung muss das bestehende Wehrreglement angepasst werden. Die Sicherheit der Stauanlage ist jederzeit gewährleistet. Modellversuch Sihl-Durchlässe beim Hauptbahnhof Zürich Durch Modellversuche wurde unter Einhaltung eines Freibords von einem Meter eine Abflusskapazität von 270 m 3 /s für die Sihl-Durchlässe beim Hauptbahnhof Zürich bestimmt. Die Untersuchungen ergaben eine maximale Abflusskapazität ohne Freibord, d.h. ohne die notwendigen Reserven, von 490 m 3 /s. Lokale Verstopfungen der Sihl-Durchlässe durch Schwemmholz (sogenannte Verklausungen) sind möglich. Mit der Fertigstellung des Sihl- 2017) ist die Ge- Schwemmholzrechens oberhalb von Langnau am Albis (voraussichtlichh fahr der Verklausung der Sihl-Durchlässe durch Schwemmholz kaum mehr vorhanden. Die natürlichen Sohlenauflandungen im Bereich des Hauptbahnhofs bedingen ein Monitoring und eine periodische Geschiebebewirtschaftung. Entlastungsstollen Thalwil und dessen Auswirkungen auf die Sihl Im Rahmen des Konzepts Entlastungsstollen Thalwil wurde ein grossess Potenzial für eine Aufwertung des Lebensraums für Tiere und Pflanzen in und an der Sihl ermittelt (z.b. Ufer- der Sihl soll revitalisierungen oder Fischgängigkeit von Wehranlagen). Der wilde Charakter erhalten bleiben, die Erholungsnutzung im urbanen Grossraum Zürich soll dabei inszeniert und als extensiver Naturraum für die Bevölkerung erlebbar gemacht werden.

13 11/70 Das Projekt Entlastungsstollen Thalwil weist nach heutigem Wissen keine unlösbaren Ziel- technische Lö- konflikte auf. Es handelt sich grundsätzlich um eine einfache und erprobte sung mit geringen Projektrisiken, welche robust und überlastsicher ist. Aus heutiger Sicht wird das Projekt als bewilligungsfähig erachtet. Die notwendigen Ausgleichs- und Ersatz- massnahmen können im Sihltal und am Zürichsee umgesetzt werden. Optimierung Notfallplanung und Notfallorganisation Kurzfristig kann das Schadensrisiko bei einem Hochwasser der Sihl nur durch eine gut aufgestellte Notfallplanung und Notfallorganisation vermindert werden. Im Rahmen der Notfallplanung werden der Kanton Zürich und die Bewirtschafterin des Sihlstausees, die Etzelwerk AG (EWAG), im Sommer 2015 eine Vereinbarung zur Vorabsenkung des Sihl- (Aufgaben, Zu- sees im Hochwasserfall unterzeichnen. Der Vertrag regelt die Grundsätze ständigkeiten, Umsetzung etc.) der Vorabsenkung zum Schutz der Unterlieger vor und während eines Hochwasserereignisses sowie die Entschädigungen, insbesondere für Er- Zudem wurden die tägliche Lagebeurteilung und die Abläufe innerhalb der Ereignisorgani- tragsausfälle der EWAG und Hochwasserschäden aufgrund der Vorabsenkung. sationen und deren Zusammenarbeit verbessert. Neben dem Sihlsee kann heute auch der Zürichsee bei drohendenn Grossereignissen entsprechend bewirtschaftet werden, d.h. Vor- Schäden im absenkung im Vorfeld eines Ereignisses und Rückhalt zur Reduktion von Limmattal und an der Sihl bis zum Hauptbahnhof Zürich. Historische Hochwasser am Zürichsee und an der Limmat Aufgrund der Analyse von historischen Quellen wurden die Hochwasserstatistiken für den Zürichsee, die Limmat und die Sihl überprüft. Die neu berechneten Werte (Wasserspiegel Zürichsee: HQ 30 = m ü. M., HQ 100 = m ü. M.; Limmat: HQ 30 = mind. 520 m 3 /s, HQ 100 = mind. 610 m 3 /s) liegen in der Grössenordnung der heute gültigen Werte. Bei der Sihl waren die verlässlichen historischen Quellen weniger zahlreich. Die bisher verwendeten Hochwasserabflüsse mussten aufgrund dieser Studie jedoch nicht angepasst werden. Kombilösung Energie Die Untersuchungen zur Kombilösung Energie wurden von der SBB durchgeführt. Auf- marktwirtschaftli- grund einer vertieften technischen Variantenstudie und den momentanen chen Rahmenbedingungen fällte die SBB den Entscheid, auf einen Ausbau des Etzelwerks auf 500 Megawatt (MW) zu verzichten. Die SBB wird nur die Varianten Retrofit (Ersatz der dringend zu sanierenden Kraftwerkskomponenten), einen Ausbau auf 150 MW sowie einen Ausbau auf 250 MW im technischen Vorprojekt ausarbeiten lassen. Aus heutiger Sicht wäre für den Hochwasserschutz vor allem der Ausbau des Etzelwerks auf 250 MW interes- heraus, dass die sant. Bei der Erarbeitung der Grundlagen zur Kombilösung Energie stellte sich Planung zur Neukonzessionierung des Etzelwerks (SBB) sehr aufwändig ist und mehr Zeit in Anspruch nimmt als ursprünglich angenommen. Diese Verzögerung sowie die Ergän- zur Folge, zung (Alpstollen) in der Planung des Konzepts Kombilösung Energie haben dass

14 12/70 die vertieften Untersuchungen zum Hochwasserschutz im Rahmen des Vorprojekts zur Erneuerung des Etzelwerks erst zwischen März 2015 und Ende 2017 durchgeführt werden können. Entscheid des Zürcher Regierungsrates über das weitere Vorgehen Gemäss den Ergebnissenn aus den Untersuchungen des AWEL und der SBB sind beide langfristigen Hochwasserschutzkonzepte sowohl aus hydraulischer als auch aus bautech- gegeben. Die nischer Sicht machbar und die Wirtschaftlichkeit ist bei beiden Konzepten Konkretisierung der Konzepte hat bestätigt, dass keine der beiden Lösungen favorisiert werden kann. Beide Konzepte schützen bei Investitionskosten für den Kanton Zürich von 70 bis 130 Millionen Franken die Siedlungsgebiete vor Hochwasserschäden von bis zu 5.5 Milliarden Franken allein in der Stadt Zürich. Die Verzögerung und Ergänzung der Planung der Kombilösung Energiee haben zur Folge, dass der Zürcher Regierungsrat erst im Winter 2017/18, und nicht wie vorgesehen 2015, über die Ausführung eines der beiden Hochwasserschutzkonzepte entscheiden kann. Das hohe Sachwertrisiko bei einem Extremhochwasser der Sihl rechtfertigt es jedoch, noch vor dem Konzeptentscheid des Regierungsrates mit der Projektierung des Entlastungsstollens Thalwil zu beginnen. Deshalb hat der Regierungsrat des Kantons Zürich am 10. Juni 2015 beschlossen (Regierungsratsbeschluss 614/2015), das Bauprojekt des Entlastungsstollens Thalwil erarbeiten zu lassen und gleichzeitig die SBB weiterhin bei der Ausarbeitung des Vorprojekts Kombilösung Energie zu unterstützen. Das Bauprojekt des Entlastungsstollens Thalwil wird zwischen Ende 2015 und Ende 2017 ausgearbeitet. Zum Bauprojekt gehören neben der technischen Projektierung auch eine Umweltverträglichkeitsprüfung und die Planung von ökologischen Aufwertungs- und Er- satzmassnahmen. Der definitive Konzeptentscheid durch den Regierungsrat Zürich wird im Winter 2017/2018 gefällt. Sollte dann der Entscheid für den Entlastungsstollen fallen, würde dieser aufgrund der vorgezogenen Projektierung rund drei Jahre früher zur Verfügung stehen.

15 13/70 C Einleitung 1 Ausgangslage Ein bedeutender Teil des Stadtgebiets von Zürich und des Limmattals liegt auf dem Schwemmkegel der Sihl, einem natürlichen Überschwemmungsgebiet richtete ein Hochwasser in der Stadt Zürich grosse Schäden an. Weite Teile der Stadt und die Ebene bis Schlieren standen unter Wasser. Seither blieb die Stadt Zürich weitgehend von grossen Hochwasserkatastrophen verschont entging Zürich jedoch nur dank eines günstigen Wetterverlaufs knapp grossen Hochwasserschäden. Die anschliessendee Lagebeurteilung zeigte, dass ein grosser Handlungsbedarf besteht für den Schutz vor seltenen Hochwas- an Gebäude- serereignissen. Das gefährdete Gebiet birgt durch die grosse Konzentration werten, sensiblen Betriebseinrichtungen und teuren Sachwerten in Untergeschossen sowie an Verkehrs- und weiteren Infrastrukturanlagen ein enormes Schadenpotenzial. Allein in der Stadt Zürich wird das mögliche Schadensausmass je nach Grösse des Hochwassererweitere Schäden wie eignisses auf bis zu 5.5 Milliarden Franken geschätzt. Hinzu kommen Betriebsunterbrüche, die ein Mehrfaches der Sachschäden betragen. Knapp die Hälfte des Einzugsgebietes der Sihl liegt oberhalb des 1937 gebauten Sihlstau- Bewirtschaf- sees. Vor einem prognostizierten Hochwasserereignis kann durch gezielte tung, d.h. durch die Vorabsenkung des Sihlsees während drei bis vier Tagen, Platz für den Hochwasserrückhalt geschaffen werden. Trotz verschiedener Massnahmen zur Verbesseausreichende Vorab- rung der Abflussvorhersage und der Seesteuerung gestaltet sich eine senkung des Sihlsees aufgrund der Ungenauigkeit von Wetterprognosen schwierig. Des- gewähr- halb kann momentan für die Stadt Zürich kein ausreichender Hochwasserschutz leistet werden. Unmittelbar nach dem Hochwasser 2005 wurden verschiedene Analysen der Ereignisse und die Erarbeitung von Grundlagen in Auftrag gegeben. Aufgrund dieser Erkenntnisse wurden bis heute folgende Sofort- und Mittelfristmassnahmen umgesetzt: Einrichten einer Hochwasserfachstelle beim AWEL, Verbesserung der Notfallplanung und der Notfallorganisation Steuerung von Zürichsee und Sihlsee (vorsorgliches Absenken der beiden Seepegel in Notfallsituationen zur Schaffung von Hochwasser-Rückhalteraum) Erhöhung der Durchflusskapazität beim Hauptbahnhof Zürich (Absenkung der Flusssoh- der Flusssohle in le der Sihl zwischen Militärbrücke und Platzspitz bzw. Ausbetonierung den Sihl-Durchlässen des Hauptbahnhofs Zürich) Sanierung des Linth- und des Escherkanals (Gemeinschaftsprojekt «Hochwasserschutz Linth 2000» der Kantone Glarus, Schwyz, St. Gallen und Zürich zur zeitlichen Verzöge- Linth in den rung und Dämpfung der Hochwasserspitze durch Umleitung der Glarner Walensee; Verringerung von hohen Wasserständen im Zürichsee)

16 14/70 Limmatauen Werdhölzli (Zürich Höngg Oberengstringen: Verbesserung des Hoch- Industrie- und wasserschutzes für die Kläranlage Werdhölzli und das dahinter liegende Wohngebiet; ökologische Aufwertung und Erhöhung der Erholungsqualität). Weitere mittelfristige Massnahmen, die noch in Planung sind oder kurz vor der Umset- wurde beim zung stehen, werden im Kapitel H 2.2 erläutert. Gleichzeitig mit der Ausarbeitung der kurz- und mittelfristigen Massnahmen Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich (AWEL) in Zusammenarbeit mit der Stadt Zürich, den SBB, der Sihltal Zürich Uetliberg Bahn (SZU) und der Ge- Hochwasser- bäudeversicherung Kanton Zürich (GVZ) die Planung des langfristigen schutzes gestartet. In einem breit abgestützten Planungsprozess wurden verschiedene Lösungsansätze erarbeitet, welche den Hochwasserschutz für die Stadt Zürich unter Berücksichtigung der Gemeinden entlang der Sihl, der Limmat und des Zürichsees si- Begleitgruppe cherstellen sollen. Diese Lösungsansätze wurden unter Einbezug einer ausgearbeitet und zu den beiden nachfolgenden Konzepten synthetisiert (Abbildung 1). Abbildung 1: Übersicht der Konzepte zum langfristigen Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat

17 15/ Konzept Entlastungsstollen Thalwil Der Entlastungsstollen Thalwil sieht die Ableitung der Hochwasserspitzen der Sihl in den Zürichsee durch einen Stollen zwischen Langnau am Albis und Thalwil vor. Mit diesem Konzept kann der Hochwasserschutz für Langnau am Albis, Adliswil und Zürich sicherge- Aufwertung stellt werden. Zusätzlich wird Potenzial für die ökologische und städtebauliche des Sihl-Flussraums zwischen Langnau am Albis und dem Zusammenfluss von Sihl und Limmat geschaffen. 1.2 Konzept Kombilösung Energie Die Kombilösung Energiee sieht die Erneuerung und Vergrösserung des Pumpspeicherkraft- werks Etzelwerk vor. Durch den Ausbau der Druckleitung vom Sihlsee in den Zürichsee kann die Reaktionszeit zur Schaffung eines genügend grossen Rückhaltevolumens im Sihlsee auf rund einen Tag verkürzt werden. Zudem wird durch eine teilweise Überleitung der Alp in den Sihlsee die Hochwassergefahr durch die Alp reduziert. Gleichzeitig ist eine Steigerung der Energieproduktion im Etzelwerk möglich. Der Sihlsee soll jedoch nicht hö- der Hochwas- her gestaut werden als heute. Mit dem Konzept Kombilösung Energie kann serschutz für Einsiedeln, Langnau am Albis, Adliswil und Zürich sichergestellt werden. Das Projekt wir unter der Leitung der SBB vorangetrieben. Das Konzept Kombilösung Energie wird im Rahmen der Konzessionserneuerung für das Etzelwerk in einem Vorprojekt vertieft (Kapitel G). Für das Konzept Entlastungsstollen Thalwil bewilligte der Zürcher Regierungsrat im September 2012 einen Kredit für die Erarbeitung von zusätzlichen Grundlagen zum Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Lim- des Kantons mat. In den letzten drei Jahren wurden unter der Leitung der Baudirektion Zürich gezielte Abklärungen zum Konzept Entlastungsstollen Thalwil vorgenommen. Die Vertiefung der Projekte Kombilösung Energie und Entlastungsstollen Thalwil wurden beim AWEL in den folgenden Teilprojekten bearbeitet (siehe Kapitel F1 F5) ): Teilprojekt 1: Massnahmen Zürichsee Limmat Teilprojekt 2: Massnahmen Sihlsee (inkl. aktive Sihlsee-Steuerung und Anpassung Wehr- Teilprojekt 4: Entlastungsstollen Langnau am Albis Thalwil und dessen Auswirkungen reglement Sihlsee) Teilprojekt 3: Modellversuch Sihl-Durchlässe beim Hauptbahnhof Zürich auf die Sihl Teilprojekt 5: Optimierung Notfallplanung und -organisation Die Teilprojekte wurden durch verschiedene kleinere Grundlagenstudienn ergänzt. Die bei- vertieften Abklä- den wichtigsten Studien sind in Kapitel F6 beschrieben. Zusätzlich zu den rungen der beiden langfristigen Hochwasserschutzkonzepte wurde ein Konzept zum integ- ralen Risikomanagement und zum Massnahmenziel in Zürich erarbeitet.

18 16/70 2 Zweck des Syntheseberichts Der vorliegende Synthesebericht fasst die in den Teilprojekten erarbeiteten Informationen und Ergebnisse zum Konzept Entlastungsstollen Thalwil zusammen und gibt einen Über- bei der blick über den Stand der Arbeiten im Projekt Kombilösung Energie (Projektleitung SBB). 3 Grundlagen Für die Erstellung dieses det: Teilprojekt 1 Syntheseberichts wurden die nachfolgenden Unterlagen verwen- Synthesebericht Teilprojekt 1: Massnahmen Zürichsee Limmat, Pöyry Schweiz AG, TK Consult AG, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Dezember 2014 Technischer Bericht: Massnahmen Zürichsee Limmat, Pöyry Schweiz AG, TK Consult AG, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, April 2015 Synthesebericht Teilprojekt 2: Massnahmen Sihlsee, AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Abteilung Wasserbau, Sektion Bau, Dezember 2014 Teilprojekt 2 Hochwasserrückhalt Sihlsee Grundlagen und Randbedingungen: Untersuchungen zur Aktualisierung des Wehrreglements 1998, Basler & Hofmann AG, August Hochwasser-Hydrologie der Sihl: Hochwasserabschätzung unterhalb des Sihlsees bis Zürich, Scherrer AG, Juli 2013 Hydrologie Sihlsee-Sihl: Hydrodynamische Modellierung, TK Consult AG, Juli 2014 Hochwassersteuerung Sihlsee: Modellierung von Hochwasserszenarien für die Sihl und Steuerungsszenarien für den Sihlsee (inkl. Ergänzungen zur Kalibration und Verifikation der Sihl), Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Juni 2014 Teilprojekt 3 Kombilösung Energie - Hochwassersteuerung Sihlsee: Modellierung von Hochwasser- Eidg. For- szenarien für die Sihl und Steuerungsszenarien für den Sihlsee (Kurzbericht), schungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Juni 2014 Synthesebericht Teilprojekt 3: Modellversuch Sihl-Durchlässe Hauptbahnhof Zürich, Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (ETH Zürich), Dezember 2014 Technischer Bericht: Modellversuch Sihl-Durchlässe Hauptbahnhof Zürich, Versuchsan- in Bearbei- stalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (ETH Zürich), Endfassung tung

19 17/70 Teilprojekt 4 Synthesebericht Teilprojekt 4.1: Auswirkungen des Entlastungsstollens Langnau a. A. Thalwil auf die Sihl, Flussbau AG; Rotzler Krebs Partner GmbH; WFN - Wasser Fisch Natur AG, Dezember 2014 Synthesebericht 4.2: Entlastungsstollen Langnau a. A. Thalwil, IUB Engineering AG, Dr. von Moos AG, Dezember 2014 Entlastungsstollen: Vertiefte Machbarkeitsstudie, Technischer Bericht, IUB Engineering AG, November 2014 Einlaufbauwerk Entlastungsstollen Sihl, Standort Rütiboden, Hydraulische Modellversuche, Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (ETH Zürich), Septem- Dr. von ber 2013 Entlastungsstollen Sihl-Zürichsee: Erweiterte Machbarkeitsstudie (Geologie), Moos AG, Januar 2015 Kommentare zur Machbarkeitsstudie «Sihlentlastung in den Zürichsee»: Eawag, No- Eawag, Juni vember 2011 Ergänzungen zur Machbarkeitsstudie «Sihlentlastung in den Zürichsee»: 2014 Weitere Grundlagen Auszug aus dem Protokoll des Regierungsrates des Kantons Zürich, Sitzung vom 12. September 2012, 925. Wasserbau, Hochwasserschutz Sihl, Zürichsee, Limmat (Ausga- Baudirektion benbewilligung) Langfristiger Hochwasserschutz an der Sihl, Synthese der Konzeptfindung, Kanton Zürich, Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL), April 2012 Hochwasserschutz an Sihl, Zürichsee und Limmat: Integrales Risikomanagement und Massnahmenziel Konzept, Baudirektion Kanton Zürich, Amt für Abfall, Wasser, Ener- (technische gie und Luft (AWEL), Dezember 2013 Konzessionserneuerung Etzelwerk: Synthesebericht Variantenentscheid Varianten Erneuerung Etzelwerk), SBB AG, Dezember 2014 (nur für den SBB-internen Gebrauch) Konzeptstudie Seeufer Bürger Raumnutzung und Ersatzmassnahmen unter Einbezug des «Auslaufbauwerkss Hochwasserentlastung Sihl», PLANiUM Umwelt GmbH, Novemin Zürich, Scherrer ber 2014 Erkundung und Einordnung historischer Hochwasser an der Limmat AG, November 2014 HWS Sihl-Limmat: Schlussbericht Historische Studien, Oeschger Center for Climate Change Research (Universität Bern) und GRAD GIS Zürich, November 2014

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21 19/70 D Projektorganisation Stand: Drittprojekte Projektunterstützung - Administrative Unterstützung 1) - Juristische Unterstützung - Finanztechnische Unterstützung Lenkungsausschuss 1) Leitung: J. Suter, AWEL (Amtschef AWEL) 2) Stv. Leitung: G. Stutz, AWEL (Abt. Leiter Wasserbau) BAFU H.-P. Willi (Leiter Gefahrenprävention) SBB D. Fischlin (Leiter strategische Projekte) Stadt Zürich M. Bräm (Leiter Werterhaltung Tiefbauamt a.i.) Kanton SZ A. Rey (Amtsleiter Wasserbau) GVZ C. Caduff (Leiter Versicherung) ZPZ R. Hatt (Präsident) AfS F. Argast (Fachverantwortung Planung) ETH R. M. Boes (Direktor VAW) Gesamtprojektleitung 1) M. Oplatka, GPL AWEL Ch. Marti, GPL stv. AWEL M. Epprecht BAFU M. Bräm Stadt Zürich, TAZ 1 Aufbau Organisation Die Gesamtleitung des Projekts Hochwasserschutz Sihl, Zürichsee, Limmat liegt bei der Abteilung Wasserbau des AWEL. Ein Lenkungsausschuss mit Vertretern des Bundesamts für Umwelt (BAFU), der betroffenen Kantone, der Planungsgruppe Zimmerberg (ZPZ), der Stadt Zürich, der SBB, der VAW sowie der GVZ nimmt die Aufsicht wahr (Abbildung 2). Über die Begleitgruppe können sich betroffene Bezirke, Gemeinden und Quartiere sowie verschiedene Fachstellen und Interessensverbände direkt im Projekt einbringen. Bei admiwird die Gesamtpro- nistrativen und organisatorischen Aspekten und in der Kommunikation jektleitung durch externe Spezialisten unterstützt. Für die fachliche Qualitätssicherung wur- wurden in Teil- de eine unabhängige Expertengruppe beigezogen. Die einzelnen Themen projekten unter der Gesamtprojektleitung abgehandelt. Begleitgruppe Fachstellen Kanton Fachstellen Stadt Zürich Umsetzungsorg. GK Stadt ZH Vertreter betroffene Gemeinden Vertreter Kanton SZ und Bezirke Vertreter Kanton SG Vertreter Kanton AG Vertreter SBB Infrastruktur Vertreter SBB Energie Vertreter SZU A. Stocker, GL ZPZ Vertreter AfS, ZPP M. Epprecht, BAFU Interessensverbände Kommunikation 1) Internee PL W. Bollack, BD Externe PL U. Neuenschwander Bewertungsteam Spezialisten Hochwasserschutz, Ökologie, Städtebau, Landschaftsplanung, Risikomanagement Teilprojekt 1 Massnahmen Zürichsee Limmat M. Federer Teilprojekt 2 Massnahmen Sihlsee (inkl. Aktive Sihlseesteuerung / Anpassung Wehrreglement) N. Eisenhut Teilprojekt 3 Durchlässe HB Ch. Marti Teilprojekt 4 Entlastungsstollen Ch. Marti Teilprojekt 5 Notfallplanung und -organisation N. Eisenhut Weitere Untersuchungen (Hist. Hochwasser an der Limmat, Konzeptstudie Seeufer Thalwil) Kombilösung Energie SBB Konzedenten Etzelwerk Weitere Projekte AWEL Schwemmholzrückhalt Sihl Ersatz Wehr Platzspitz 1) Die Gesamtprojektleitung, administrative Projektunterstützung und Kommunikation nehmen an den Sitzungen des Lenkungsausschusses teil. 2) Ab übernimmt Christoph Zemp die Leitung des AWEL Bemerkung: In den Teilprojekten 1, 2 und 3 werden Grundlagen für beide Konzepte "Entlastungsstollen" und "Kombilösung Energie" erarbeitet Abbildung 2: Organigramm Projekt Hochwasserschutz Sihl, Zürichsee, Limmat

22 20/700 2 Partizipation Die Stakeholder (betroffene Gemeinden, Bezirke und Quartiere sowie Fachstellen und In- teressensverbände) wurden eingeladen, der Begleitgruppe des Projekts beizutreten (Abbildung 2). Dadurch können die Stakeholder die Interessen der vertretenen Organisati- zum onen in das Gesamtprojekt und in die Teilprojekte einbringen und die Informationen Projekt an ihre eigenen Organisationen weitergeben. Zusätzlich wurden durch diese Ver- ankerung des Gesamtprojekts bei allen Stakeholdern die Akzeptanz der Projektvarianten und die Information der Öffentlichkeit gefördert.

23 21/70 E Konzept zum integralen Risikomanagement und zum Massnahmenziel In der Zeit bis zur Inbetriebnahme der langfristigen Hochwasserschutzmassnahmen (je nach Konzeptwahl 2022 bzw. 2026) und zur Verminderung der Verletzlichkeit bei Über- und die Stadt schreiten der Kapazitätsgrenze der Sihl (Überlastfall) streben der Kanton Zürich eine möglichst rasche Risikoreduktion an (Abbildung 3). Diese erfolgt durch kosten- (Gebäu- günstige Behebung von Schwachstellen am Flusssystem und an Sonderobjekten de mit hoher Personenbelegung, relevante Infrastruktur, hohe Sachwerte, hohe immateriel- le Werte oder Gebäude mit besonderen Gefahren wie z.b. Störfallbetriebe). Abbildung 3: Risikoreduktion durch Hochwasserschutzmassnahmen des Kantons Zürich und weiterer Akteure Die Umsetzung von vorgezogenen Verbesserungsmassnahmen ist von grosser Bedeutung und hat zum Ziel, Risiken rasch und wirksam zu mindern. Beispiele für vorgezogene Ver- oder die Erarbei- besserungsmassnahmenn sind die Behebung von lokalen Schwachstellen tung einer Vorsorgeplanung zur Ereignisbewältigung für die aktuelle Hochwassersituation. Mit kostengünstigen Massnahmen kann in einem ersten Schritt eine rasche und nicht uner- hebliche Reduktion der Risiken erreicht werden. Die rasche Umsetzung von Schutzmass- auch nahmen an Sonderobjekten werden im Sinne des integralen Risikomanagements von

24 22/70 Seiten des Bundes empfohlen. Die Umsetzung der Verbesserungsmassnahmen erfordert eine gute Zusammenarbeit und Koordination unter den verschiedenen Akteuren sowie die Klärung der Aufgaben- und Rollenteilung. Mit der Umsetzung der Gefahrenkarte und einem entsprechenden Baureglement werden massgebliche Voraussetzungen für eine naturgefahrengerechte Erstellung von neuen Bauten und Anlagen geschaffen. Die Bestrebungen des Kantons, der Stadt Zürich und der Versicherungen ergänzenn sich. Auf der Planungsstufe Vorstudie erarbeitete die Gesamtprojektleitung Hochwasserschutz Sihl, Zürichsee, Limmat den Bericht «Integrales Risikomanagement und Massnahmenziel Konzept» (Dezember 2013). Der Bericht verfolgt verschiedene Ziele: Im Bericht wird die Anwendung der Grundsätze des integralen Risikomanagements auf dem Schwemmkegel der Sihl dokumentiert. Die Stadt Zürich verfolgt mit der Umsetzung der Gefahrenkarte eine Risikostrategie zur Verringerung der Verletzlichkeit. Diese Massnahmen tragen in Abstimmung mit den Massnahmen des Kantons zur kontinuierli- chen Risikoreduktion bei. Nach der Umsetzung der langfristigen Hochwasserschutz- zur Steue- massnahmen durch den Kanton Zürich werden die städtischen Massnahmen rung der Risikoentwicklung in den gefährdeten Gebieten dienen und im Überlastfall da- auf dem zu beitragen, das Schadensausmass zu begrenzen. Die Risikosituation (Personenrisiken, Infrastrukturrisiken, Sachwertrisiken) Schwemmkegel der Sihl wird mit dem schweizweit angestrebten Sicherheitsniveau ver- in der Stadt Zü- glichen. Daraus kann der Handlungsbedarf für die Senkung des Risikos rich abgeleitet werden. Basierend auf Risikoüberlegungen wird eine Empfehlung zur Festlegung des Massnah- Die bisher kon- menziels für den Hochwasserschutz abgegeben und kritisch überprüft. sultierten Verantwortungsträger sind sich aufgrund des abgeschätzten Schadenpotenzi- und längeren Be- als im gefährdeten Stadtgebiet und des Risikos von Personenschäden triebsunterbrüchen einig, dass langfristig ein Schutz gegen ein sehr grosses Hochwas- serereignis (Sihlabfluss von mindestens 550 m 3 /s) angestrebt werden soll. Basierend auf Nutzen-/Kosten-Überlegungen und unter Berücksichtigung der Verhältnismässigkeit und Tragbarkeit der vorgeschlagenen langfristigen Hochwasserschutzmassnahmen sind die definitive Festlegung der Ausbaugrössen für den Flächenschutz sowie die weiteren Massnahmen des integralen Risikomanagements das Ergebnis der Planung. Parallel zu den laufenden Untersuchungen zu den Konzepten Kombilösung Energie und Entlastungsstollenn Thalwil wird eine risikobasierte Beurteilung der beiden Konzepte vorgenommen, die als wichtiges Element im Konzeptentscheid einfliessen wird. Neben Kanton und Stadt Zürich ist eine Vielzahl weiterer Akteure allen voran die kanto- auf nale Gebäudeversicherung (GVZ) an der Verbesserung der Hochwassersicherheit dem Schwemmkegel der Sihl beteiligt. Nur durch das koordinierte Wirken aller Akteure und unter Ausschöpfung aller Massnahmen aus der Palette des integralen Risikomanagements kann das immense Hochwasserrisiko auf dem Schwemmkegel der Sihl auf ein tragbares Mass reduziert werden.

25 23/70 F Teilprojekte 1 Teilprojekt 1: Massnahmen Zürichsee Limmat 1.1 Einleitung In den beiden Konzeptenn Entlastungsstollen Thalwil und Kombilösung Energie ist vorgesehen, dass während extremen Hochwasserereignissen Wasser aus der Sihl bzw. aus dem Sihlsee in den Zürichsee übergeleitet wird. Basierend auf Berechnungenn von Nieder- auf die schlags- und Abflussszenarien wurden die Auswirkungen der beiden Konzepte Wasserspiegel und Abflüsse von Zürichsee und Limmat sowie auf das Linthwerk analysiert. Der Untersuchungsperimeter des Teilprojekts 1 ist in Abbildung 4 dargestellt. Abbildung 4: Untersuchungsperimeter Teilprojekt 1 (Massnahmen Zürichsee Limmat) Folgende Punkte wurden im Teilprojekt 1 untersucht: Zunahme des Schadenpotenzials mit steigendem Seespiegel entlang des Zürichsees Mögliche Massnahmen zur Behebung der negativen Auswirkungen der beiden Konzep- von ufernahen te auf die Anrainer des Zürichsees (z.b. Gefahr der Überschwemmung Infrastrukturen und Bauten)

26 24/70 Mögliche Massnahmen zur Steigerung des Abflussvermögens des Zürichsees im Hochwasserfall Die Möglichkeit der Regulierung des Zürichsees im Hochwasserfall Auswirkungen erhöhte Wassermengen im Obersee auf dessen Wasserspiegellage. Kommt es zu einem Höherstau wegen eingeschränkter Abflusskapazität beim Rappers- wiler Seedamm (Obersee Zürichsee)? 1.2 Untersuchungen Numerische Modelle Hydrologie Die hydrologischen Fragestellungen wurden mit dem numerischen Niederschlag-Abfluss- Modell PREVAH bearbeitet. Wichtige Parameter ergaben sich aus den Vorbedingungen (Vorfeuchte, initialer Seestand) sowie aus dem Niederschlag selber (Jährlichkeit, Dauer, zeitliche und räumliche Verteilung). Die aus diesen Parametern resultierenden Szenarien wurden schliesslich auf 24 realistische Szenarien reduziert. Für die Modellsimulationen wurde das Einzugsgebiet räumlich in vier Teileinzugsgebiete gegliedert: Sihl, Walensee (mit Glarner Linth), Linthebene (mit Wägital) und Zürichseebe- indem der Nie- cken. Der angestrebte 300-jährliche Gesamtniederschlag wurde erreicht, derschlagsfokus jeweils auf eines der vier Teileinzugsgebiete gelegt wurde und die übrigen Teileinzugsgebiete einenn 50-jährlichen Niederschlag erhielten. Die massgebenden Ereignisse ergaben sich, wennn der Niederschlagsfokus auf der Sihl oder der Linthebene lag. Die Niederschlagsszenarien mit Fokus auf der Sihl wurden im Rahmen von Teilprojekt 2 (Kapi- tel F2) ausgearbeitet. Die Vorfeuchte der Böden wurde für sämtliche Modellsimulationen als hoch angenommen. Die untersuchten Szenarien sind daher als eher pessimistisch zu betrachten. Hydraulik Die simulierten Resultatee aus dem Niederschlag-Abfluss-Modell wurden als Eingabedaten für die hydraulischen Modelle verwendet. Mit dem 1d-Programm FLORIS wurden die Ganglinien des Wasserspiegels des Zürichsees sowie der Abflüsse von Sihl und Limmat zwischen Sihlsee und Wehr Zürich Höngg simuliert. Es wurden Simulationen mit und ohne Einbezug der Konzepte Entlastungsstollen Thalwil und Kombilösung Energie durchgeführt. Mit dem Programm BASEMENT der VAW wurde der Abfluss der Limmat zwischen Zürich- bei grossen Ab- see und Platzspitzwehr in zwei Dimensionen modelliert, um die Kapazität flüssen sowie Strömungsdetails in Bezug auf den Entwurf der Baumassnahmen und die Erosionssicherheit möglichst genau zu erfassen. Die höhere Genauigkeit einer 2d- Berechnung war erforderlich, weil sich wesentliche Prozesse im Bereich der Kapazitätsdas Modell wurden grenze, also innerhalb einer kleinen Abflussbandbreite, abspielen. Für zusätzliche Informationenn beschafft: Hervorgehoben seien eine Fächerecholot-Bathymetrie

27 25/70 der Limmat des Zürichsees bis zum Platzspitzwehr sowie Spiegel-Abstichmessungen im Juni 2012 und im Juni 2013 für die Kalibrierung des Modells Auswirkungen auf die Seeanrainer Die Gebäudeschäden wurden für Seestände von , und m ü. M. gedie jeweils über- schätzt. Im Kanton Zürich wurden für die reinen Überflutungsschäden schwemmten Flächen aus dem digitalen Geländemodell ermittelt und mit den Gebäudeda- St. Gallen erfolg- ten der GVZ verschnitten. Die Extrapolation auf die Kantone Schwyz und te über Flächenvergleiche. In der Linthebene sind die Wasserpumpwerke und das sie um- Folgende Gebäude und Infrastrukturen wurden im vorliegenden Kontextt als Sonderobjekte gebende Terrain entscheidend für die Gefährdung von Siedlungsflächen. behandelt: Rettungsinfrastruktur (v.a. Feuerwehr), Energieversorgung und Kommunikation, Verkehr (ohne Schifffahrt), Trink- und Abwasser, Spitäler und Heime, Störfallbetriebe und Industrie sowie Kulturgüter (Denkmalschutz/Archäologie). Ein besonderes Augenmerk galt den Ausfallrisiken von betriebswichtigen Anlageteilen infolge Flutung Untersuchungenn von Massnahmen Untersucht wurden bauliche Massnahmen zur Erhöhung der Kapazität in der Limmat sowie zu Vorabsenkungen des Zürichsees. Nachdem erste Szenarienberechnungen deutlich geringere Spiegelanstiege infolge Überleitung der Sihl-Hochwasser ergaben als ursprüng- lich vermutet, konnte sich die Untersuchung baulicher Massnahmen auf punktuelle Eingriffe an der Zürcher Rathaus- und allenfalls der Münsterbrücke beschränken. Wesentliche Randbedingungen für solche bauliche wie auch betriebliche Veränderungen sind die Erosi- 1.3 Haupterkenntnisse Zu erwartender Spiegelanstieg des Zürichsees mit und ohne Massnahmen onssicherheit, die Sicherheit der Schifffahrt sowie archäologische Schwerpunkte. Die Überleitung der Sihl-Hochwasser in den Zürichsee hat für 300-jährliche Gesamtnieder- (Abbildung schlagsereignisse einen vergleichsweise geringen Einfluss auf den Seespiegel 5): Ohne Massnahmen ist bei Extremereignissen mit einem zusätzlichen Anstieg der Seespiegel um ca. 5 cm zu rechnen, falls die Sihl-Überleitung anspringt. Dies ist geringer als ursprünglich erwartet. Höhere relative Anstiege sind bei den Szenarien mit Extrem- des Zü- ereignissen über der Sihl möglich. In diesen Szenarien ist der Ausgangspegel richsees aber nicht so hoch, dass es zu kritischen Situationen führen würde. Heute ist bei Sihl-Hochwasser der Abfluss der Limmat aus dem Zürichsee bei Zürich- Unterhard zum Schutz der Unterlieger auf 600 m 3 /s begrenzt. In den Modellsimulationen wurde die Menge von 600 m 3 /s bei Zürich-Unterhard nie erreicht, d.h. der Abfluss aus dem Zürichsee musste nie gedrosselt werden. Dieser Effekt ist der dämpfenden und verzögernden Wirkung des Zürichsees auf die Sihl-Überleitung zuzuschreiben. Das

28 26/70 Vermeiden einer Drosselung des Abflusses aus dem Zürichsee wirkt sich positiv auf die geringe Zunahme des Seespiegelanstiegs bei einer Sihl-Überleitung aus. Mit baulichen Massnahmen zur Kapazitätserhöhung der Limmat kann der simulierte Anstieg der Seespiegel komplett neutralisiert werden. Eine Vorabsenkung des Zürichsees hat sofern rechtzeitig initiiert eine mindestens ebenso starke Wirkung wie bauliche Massnahmen in der Limmat. Letztere verstärken aber durch die erhöhtee Abflusskapazität die Wirkung einer Vorabsenkung. Die Wahl des Szenarios und des Hochwasserschutzkonzepts Entlastungsstollen Thalwil oder Kombilösung Energie hat nur einen untergeordneten Einfluss auf die Änderung des Seespiegels infolge Sihl-Überleitung. Für das Szenario Hochwasser im Einzugsgebiet des Zürichsees ohne Sihl-Überleitung ist nach Fertigstellung der Hochwasserschutzmassnahmen gegenüber heute eine Reduktion der Hochwasserstände des Zürichsees zu erwarten. + 5cm - 3cm + 4 cm - 5cm Abbildung 5: Maximalwasserspiegel Zürichsee für 300-jährliche Gesamtniederschlagsereignisse Bauliche Massnahmen zur Erhöhung der Abflusskapazität der Limmat Der Zürichsee wird durch das Platzspitzwehr in der Limmat reguliert. Bei grosser Wehröffnung limitiert der Abschnitt zwischen Münster- und Rathausbrücke den Ausfluss aus dem Zürichsee. Bauliche Massnahmen müssen sich daher auf diesen Abschnitt in Zürich fokus- Rudolf-Brun- sieren. Mit grossflächigen Sohlenabsenkungen zwischen Quaibrücke und Brücke könnte der Ausfluss zusätzlich gesteigert werden, doch stündenn die Einwirkungen auf die Archäologie, Ökologie sowie sehr hohe Kosten in keinem Verhältnis zum Nutzen. Im Rahmen der Sanierung der Rathausbrücke durch die Stadt Zürich sollen die mittlere

29 27/70 Pfeilerscheibe aufgehoben und die Sohle im neuen Mitteldurchlass im Durchschnitt um knapp 1 m abgesenkt werden (Abbildung 6). Bei der Münsterbrücke werden bescheidene, das Bauwerk nicht tangierende Ausbaggerungen in den Jochen und oberhalb der Brücke vorgeschlagen. Abbildung 6: Durch Anpassungen an der Zürcher Rathausbrücke soll die heutige Engstelle der Limmat entschärft werden Auswirkungen auf die Seeanrainer Hochwasser bei grösseren Seen unterscheiden sich von jenen an Fliessgewässern in Be- und die lange Reaktionszeit ( minimale Personenrisiken) sowie das sedimentfreie Was- zug auf die Schadenwirkung. Bei Seen wirken sich die besseren Prognosemöglichkeiten ser günstig aus. Die längere Dauer der Schadeneinwirkung kann hingegen ungünstig wir ken. Für den Zürichsee wurden die Auswirkungen von Seeständen zwischen m ü. M. (ca. Hochwasser 1999) und m ü. M untersucht. Die Abklärungen ergaben Folgendes: Die monetär erfassbaren Überflutungsschäden (Gebäudeschäden plus Mobiliar) werden ab einem Seestand von m ü. M. relevant und dürften bei m ü. M. für den gesamten See, inkl. Linthebene, ca Millionen Franken betragen. Werden zueiner Verdoppelung sätzlich Rückstauschäden via Kanalisation berücksichtigt, so ist mit auf ca Millionen Franken zu rechnen. Der gemeinsame Anteil der Kantone Schwyz und St. Gallen, wo auch tiefliegende Siedlungskerne vorkommen, dürfte in einer ähnlichen Grössenordnung wie beim Kanton Zürich liegen. Bei den Sonderobjekten wurden keine sehr grossen Risiken identifiziert. Einige Punkte sind aber zu beachten, so etwa mögliche hohe Kosten infolge von Betriebsausfällen.

30 28/ Ausblick Die Gefährdung von Gebäuden durch Grundwasser wird nur summarisch abgehandelt. Die Thematik ist aber losgelöst vom Teilprojekt 1 im Hinblick auf die Tendenz zum Bau mehrerer Untergeschossee sowie zum Abdichten und Auspumpen von Kellerräumen mit hohen Sachwerten zu beachten. Ebenso ist der Zusammenhang zwischen Seehochstand und Kanalisationsrückstau bei der Konkretisierung des Projektes genauer zu betrachten. Die numerischen Berechnungen ergaben, dass die effektive Kapazität der Limmat etwa im Bereich des Reglements von 1977 für die Regulierung der Wasserstände des Zürichsees liegt. Effektiv wurden die Hochwasser der letzten 20 Jahre immer in einem Abstand von -20 bis -30 m 3 /s zum Reglement von 1977 gefahren. Dies lag primär an den betrieblichen Randbedingungen des Platzspitzwehrs und an den Hilfsreglementen von 1979 und Eine Steigerung des Limmatabflusses ist somit nur durch bauliche Anpassungen im Be- Thalwil, Kombilösung Energie) keinen Hinweis auf signifikante hydraulisch bedingte Was- reich der Rathausbrücke möglich. Die 1d-Modellrechnungenn gaben bei den Hochwasserüberleitungen (Entlastungsstollen serspiegeldifferenzen zwischen Ober- und Untersee beim Rapperswilerr Seedamm. Folglich wirkt sich der Seedamm bei einer Überleitung der Hochwasser der Sihl nicht verstärkt als Barriere für den Wasseraustausch zwischen Ober- und Untersee aus und es kommt zu keiner Verschlimmerung der Situation in Tuggen. Für die Limmat ist die Erosionssicherheit einzelner Uferabschnitte (z.b. an der Schipfe) noch genauer abzuklären. 2 Teilprojekt 2: Massnahmen Sihlsee 2.1 Einleitung Der durch die 1937 gebaute Staumauer «In den Schlagen» und den Hühnermattdamm geschaffene Sihlsee wirkt als Rückhalteraum für Hochwasser aus dem Einzugsgebiet des Sihlsees. Der Sihlsee dämpft somit die Hochwasserspitzen im Mittel- und Unterlauf der Sihl bis nach Zürich. Im Rahmen des Projekts Hochwasserschutz Sihl, Zürichsee, Limmat wur- besser für den de nun geklärt, wie der Sihlsee bis zur Umsetzung der langfristigen Lösung Hochwasserschutz genutzt werden kann. 2.2 Untersuchungen Vor diesem Hintergrund wurden im Teilprojekt 2 folgende Untersuchungen durchgeführt: Umfassende Analyse der Hochwasserhydrologie (Abflussvolumen, Abflussspitzen) des Einzugsgebiets der Sihl. Die Arbeit umfasste den Einbezug historischer Hochwasserer- PRE- eignisse an der Sihl und Modellrechnungen mit dem Niederschlag-Abflussmodell VAH unter Berücksichtigung von verschiedenen Niederschlag-Abflussszenarien.

31 29/70 Untersuchung des Einflusses von natürlichen Faktoren (Niederschlag, Bodenfeuchte, Wasserstand Sihlsee) und des Sihlsee-Wehrreglements auf Hochwasserereignisse in der Sihl. Erarbeitung von Optimierungsmöglichkeiten beim Wehrreglement bzw. der Wehrsteue- an der Sihl sowie rung. 2.3 Haupterkenntnisse Untersuchung Hochwasserhydrologie Sihl Aufgrund der Erkenntnisse aus den historischen Hochwasserereignissen aus den Modellrechnungen, in welchen verschiedene Niederschlag-Abflussszenarien beentlang der Sihl her- rücksichtigt wurden, konnten die massgebenden Hochwasserabflüsse geleitet werden. Sie sind in der Tabelle 1 zusammengefasst. Ort Fläche EZG [km 2 ] HQ 30 [m 3 /s] HQ 100 [m 3 /s] HQ 300 [m 3 /s] EHQ [m 3 /s] Sihl-Blattwag Sihl-Sihlhölzli (Zürich) Tabelle 1: Hochwasserabflüssee entlang der Sihl (EZG = Einzugsgebiet, HQ x = x-jährliches Hochwasser, EHQ = Ex- tremes Hochwasser) Besonders zu erwähnen ist, dass die neu ermittelten Abflusswerte in Zürich-Sihlhölzli höher liegen als die bisherigen Abflusswerte aus der Gefahrenkartierung. Die massgebenden Werte wurden wie folgt festgelegt: HQ 30 = 320 m 3 /s HQ 100 = 430 m 3 /s HQ 300 = 540 m 3 /s Auf Basis von Risikoüberlegungen wird für die Stadt Zürich ein Hochwasserschutz bis 600 m 3 /s angestrebt (ca. HQ 500 ) Einflussfaktorenn auf Sihl-Hochwasser Die Simulationen der Hochwasserszenarien mit dem hydrologischen Modell haben gezeigt, dass sowohl natürliche Faktoren wie auch das Wehrreglement einen Einfluss auf die Abflussmenge in der Sihl haben: Niederschlag Für die Studie wurden verschiedene Niederschlagsszenarien erarbeitet, welche sich in der räumlichen Variabilität, in deren Niederschlagsart und -intensität sowie der Ereignislänge unterscheiden. Die tiefsten Abflussspitzen in der Sihl wurden für Blockregen-Szenarien (unveränderte Intensität über die Niederschlagsdauer) mit einer Dauer von 48 Stunden berechnet.