Mit diesem Papier werden die beim Teilprojekt Linthkanal kontrovers diskutierten Punkte Abflusskapazitäten und Dammhöhen sowie Überlastfall erklärt.

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1 Hochwasserschutz Linth 2000 Informationsveranstaltung Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie der ETH Zürich vom Teilprojekt Linthkanal Abflusskapazitäten und Dammhöhen / Überlastfall Anlass Die Gemeinden der Linthebene wünschten mit Schreiben vom 25. September 2007 von der Linthkommission fundierte Informationen zum laufenden Modellversuch an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich sowie zu verschiedenen strittigen Fragen des Linthprojekts. Die Linthkommission hat diesem Wunsch entsprochen und lud die Gemeindevertreter auf den 31. Oktober 2007 zu einem Informationsanlass an die ETH ein. Dort stellte der Direktor der VAW, Prof. Dr.-Ing. Hans-Erwin Minor, das Modell der Flussaufweitung Chli Gäsitschachen am Escherkanal vor und beantwortete die verschiedenen offenen Fragen zum Linthprojekt. Mit diesem Papier werden die beim Teilprojekt Linthkanal kontrovers diskutierten Punkte Abflusskapazitäten und Dammhöhen sowie Überlastfall erklärt. Allgemeine Feststellungen zum Linthprojekt Das Linthwerk, bestehend aus Escher- und Linthkanal und diversen Nebengewässern, ist ein technisch und hydraulisch komplexes System. Das Linthwerk ist aber nicht nur ein technisches Bauwerk. Es garantiert ebenso den Bestand von Gewässerlebensräumen (Wasser, Auen, Ried). Schliesslich ist das Werk mit seiner markanten Geometrie ein wesentlicher Bestandteil der Landschaft. Die Hochwasserschutzdämme sind zum Teil 200 Jahre alt und die Situations- und Gefahrenanalyse 1 hat gezeigt, dass die Sicherheit der Anlage nicht mehr gegeben ist. Zweihundert Jahre nachdem mit dem Bau des Linthwerks begonnen wurde, muss es den heutigen und zukünftigen Sicherheitsansprüchen angepasst werden; denn die Linthebene hat in zwei Jahrhunderten als Wohn-, Arbeits- und Freizeitraum enorm an Wert gewonnen und ist ein wichtiges Durchgangsland. 1 Eidg. Linthverwaltung, Hochwasserschutzkonzept Linth 2000, Situations- und Gefahrenanalyse, IG Linth 2000, 20. Dezember 2001

2 Die Abflusskapazitäten der Haupt- und Nebengerinnne sind unter Berücksichtigung der notwendigen Sicherheitszuschläge ungenügend. Die Abflusskapazität des Linthkanals liegt über weite Strecken nur zwischen 300 m 3 /s und 360 m 3 /s und genügt somit den heutigen Anforderungen nicht. Darüber hinaus ist der Stabilitätszustand der Dämme über weite Abschnitte problematisch. Das Hochwasserereignis vom Mai 1999 sowie die jüngsten Hochwasser vom August 2005 und September 2006 zeigten die Schwachstellen des Linthwerks auf. Nur mit grossem Einsatz, aber auch mit Glück, konnten Dammbrüche vermieden werden. Die Linthkommission erkannte bereits Ende 1998, dass ein langfristiger Schutz nur mit einer Gesamtsanierung gewährleistet werden kann. Im Oktober 2005 wurde nach rund sieben Jahren intensiver Planung das entsprechende Auflageprojekt Hochwasserschutz Linth 2000 in den zwei Teilprojekten (Teilprojekt Linthkanal und Teilprojekt Escherkanal ) öffentlich aufgelegt. Die Regierung des Kantons St. Gallen und der Regierungsrat des Kantons Glarus haben am 12. Juni 2007 die beiden Teilprojekte genehmigt und die noch hängigen Einsprachen abgewiesen. Das Projekt Hochwasserschutz Linth 2000 (Linth 2000) erhöht die Hochwassersicherheit in der gesamten Linthebene. Das Projekt bündelt dabei die Kräfte: Die baulichen Massnahmen konzentrieren sich auf Schwerpunktgebiete, in denen mit vertretbarem Aufwand und Landbedarf eine gute Wirkung zugunsten der Hochwassersicherheit und des Gewässerlebensraums erreicht werden kann. Das Projekt stützt sich dabei auf die in der Schweiz geltende Praxis und berücksichtigt die gültigen Gesetze, Normen, Richtlinien usw. Die Projektierung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den zuständigen Instanzen der Linthkantone, des Bundes und der Linthebene-Melioration. Das Auflageprojekt wurde zudem von der ETH Zürich geprüft. Die in den Gutachten empfohlenen zusätzlichen Abklärungen wurden bzw. werden im Zuge der weiteren Planung umgesetzt. Das Linthwerk muss dringend saniert werden. Die letzten grossen Hochwasserereignisse vom August 2007, von welchen die Linthebene glücklicherweise verschont wurde, unterstreichen den dringenden Handlungsbedarf (Hochwasser sind jederzeit und überall möglich). Der Bund wies denn auch in seiner ersten Ereignisanalyse speziell auf die Dringlichkeit der Linthsanierung hin (Bundesamt für Umwelt, 10. August 2007). Die Linthkommission prüft auch vorgezogene Massnahmen (Sofortmassnahmen), da eine Projektverzögerung droht. Abflusskapazitäten und Dammhöhen Linthkanal Schutzziel Der Linthkanal wird so dimensioniert, dass die Wassermenge gemäss Schutzziel innerhalb des Gerinneprofils schadlos abgeführt werden kann. Das Schutzziel ist das Mass der Sicherheit, welche mit Schutzmassnahmen erreicht werden soll. In der Schweiz richtet sich das Schutzziel - und damit die Ausbauwassermenge - nach den zu schützenden Sachwerten (Schadenpotenzial). Bei hohen Sachwerten wird das Schutzziel höher angesetzt als bei niedrigen Sachwerten (Kosten/ Nutzen). Beim Landwirtschaftsland liegt nach den allgemein gültigen Ansätzen das maximale Schutzziel bei einem 20-jährlichen Hochwasser (HQ 20 ); Siedlungen haben ein höheres Schutzziel (HQ 100 ). Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 2

3 Linthwerk Hochwasserschutz Linth 2000 Beim Linthwerk wurde auf eine Differenzierung der Schutzziele aus konzeptionellen Gründen verzichtet; denn die starke räumliche Verzahnung der verschiedenen Nutzungen erschwert eine Differenzierung des Schutzgrades. Beim Linthwerk wird daher als Schutzziel für ein schadloses Abführen der gewählten Ausbauwassermenge HQAusbau ein hundertjährliches Hochwasser HQ100 = 360 m3/s gewählt (Dimensionierungswassermenge). Dieses Schutzziel gilt sowohl für die Hauptgerinne als auch für die Hintergräben. Somit profitiert in der Linthebene besonders die Landwirtschaft vom hohen Schutzziel, welches für die Linthsanierung gewählt wurde (vgl. Fig. 1). Fig. 1: Schutzzielmatrix des Bundes mit eingetragener Dimensionierungswassermenge Linthkanal. Heutiger Sicherheitszustand / Problematik Hochwasserschutzdämme Im Rahmen der Projektierung wurde die heutige (theoretische) Abflusskapazität des Systems analysiert. Es konnte aufgezeigt werden, dass für ein HQ100 mit dem dafür notwendigen Sicherheitszuschlag (Freibord) über weite Strecken die Abflusskapazität nicht vorhanden ist. Die Untersuchungen zeigten auch (und dies wurde während den Hochwasserereignissen 1999 und 2005 eindrücklich bestätigt), dass die Stabilität der Dämme über beträchtliche Abschnitte ungenügend ist (Abschnitt Hänggelgiessen Grynau, aber auch Bereich Rote Brücke). Die Hochwassersicherheit der Linthebene, und damit auch der Schänner-Ebene, ist daher heute nicht gewährleistet. Ein erhöhtes Schadenpotenzial, geänderte Regeln der Technik und Normen, aber auch das Alter der Dämme führen dazu, dass trotz stetigem Unterhalt eine Gesamtsanierung des Linthwerks dringend angezeigt ist. Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 3

4 Abb. 1: Schadstelle Linthkanal, Hochwasser Abb. 2: Rechter Hintergraben, Hochwasserereignis August 2005: Ein Dammbruch hätte mit grosser Wahrscheinlichkeit auch den Bruch des Hauptdammes zur Folge. Heutige (theoretische) Abflusskapazität Die Ausbauwassermenge für den Linthkanal zwischen Ziegelbrücke und dem Obersee wurde im Projekt Linth 2000 auf 360 m 3 /s festgelegt (HQ 100 ). Die projektierten Dammkronen bzw. Uferhöhen müssen mindestens um das Freibord (vgl. Fig. 2) höher als der Wasserspiegel der Ausbauwassermenge sein. In den Dammstrecken entspricht dieses Freibord der kinetischen Energie des Abflusses (ca cm) und einem zusätzlichen Zuschlag von 30 cm. Im Einschnitt wird auf den zusätzlichen Zuschlag verzichtet. Das Freibord deckt den Aufstau bei lokalen Strömungshindernissen, die Wellenbildung oder Unsicherheiten der hydraulischen Berechnung ab. Mit der Realisierung des Projektes Linth 2000 wird die Abflusskapazität von 360 m 3 /s mit den dafür erforderlichen Sicherheitszuschlägen (Freibord) gewährleistet. Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 4

5 Höhe Freibord Wasserspiegel 360 m3/s Freibord Breite Fig. 2: Idealisiertes Querprofil mit Definition des Freibordes zur Bestimmung der Abflusskapazität. Eine Analyse des heutigen Zustands zeigt, dass die Abflusskapazität des Linthkanals mit den Freibordbedingungen, wie sie für das Auflageprojekt definiert wurden und wie sie nach heutiger Praxis notwendig sind, über die Länge variiert. Das nachstehend abgebildete Längenprofil (Fig. 3) zeigt für beide Ufer die Abschnitte mit einem Freiborddefizit bzw. ungenügender Abflusskapazität für die Ausbauwassermenge von 360 m 3 /s (Kurven unter der Nulllinie). Fig. 3: Darstellung der maximalen Abflusskapazitäten im Längenprofil. Im Abschnitt Giessen Grynau liegt die Abflusskapazität häufig unter der angestrebten Ausbauwassermenge von 360 m 3 /s. Das Minimum liegt bei 300 m 3 /s (ein Querprofil flussabwärts von Grynau). Zwischen Grynau und dem Obersee sowie zwischen Hänggelgiessen und Giessen könnten theoretisch mit dem geforderten Freibord 360 bis 400 m 3 /s abfliessen. Oberhalb des Hänggelgiessen, im Übergangsbereich von Dammstrecke zu Einschnitt, nimmt die theoretische Abflusskapazität auf 400 bis 440 m 3 /s zu und weiter flussaufwärts bis in den Bereich Ziegelbrücke ist sie noch grösser. In diesem Fall würde aber der Linthkanal zwischen Giessen und Grynau versagen und es würde zu grossflächigen Überschwemmungen kommen. Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 5

6 Abb. 3: Die Überflutungsmodellierung zeigt deutlich, dass im Falle eines Dammbruchs grosse Teile der Linthebene überflutet würden. Das Projekt Linth 2000 sieht eine Egalisierung der Dammkrone vor. In Abschnitten, wo der Damm aus bautechnischen Gründen abgesenkt wird (Baupiste), wird er nicht wieder auf die ursprüngliche Höhe angehoben, sondern er wird nur auf die für die festgelegte Abflusskapzität notwendige Höhe gebracht. Dies erfolgt im Sinne eines optimalen Mitteleinsatzes (Kosten). Eine örtliche Erhöhung der Dämme in diesem Bereich würde wie oben dargelegt - zudem nicht zu einer Erhöhung der Sicherheit des Linthkanals führen. Fazit: Die Abflusskapazität des Linthkanals wird von heute 300 m 3 /s auf 360 m 3 /s erhöht. Zusätzlich wird noch der Überlastfall betrachtet. Überlastfall Linthkanal Allgemein Da der Walensee nicht reguliert ist, muss der Linthkanal alles Wasser, das aus dem Walensee ausfliesst, aufnehmen. Somit muss auch eine Wassermenge, welche grösser ist als die Ausbauwassermenge (HQ 100 ), im Linthkanal berücksichtigt werden. Eine Überlastung des Systems (Überlastfall) wird gefährlich, wenn Wasser unkontrolliert über die Dämme fliessen und dabei einen Dammbruch verursachen könnte. Mit einer regulierten Hochwasserentlastung kann eine Mehrwassermenge gezielt im Hänggelgiessen ausgeleitet werden. Die Berücksichtigung des Überlastfalls ist heute bei allen Hochwasserschutzprojekten gängige Praxis. Auch ein Ausbau des Linthkanals auf HQ 1000 = 500 m 3 /s würde Vorkehrungen für den Überlastfall verlangen. Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 6

7 Linthwerk Hochwasserschutz Linth 2000 Auslegung Mit der erwähnten Auslegung des Systems kann das Schadensrisiko für die gesamte Linthebene reduziert werden. Die Bestimmung der auszuleitenden Mehrwassermenge richtet sich dabei nach dem festgelegten Schutzziel. Die Dimensionierungswassermenge (HQ100 = 360 m3/s) kann mit dem dafür notwendigen Freibord sicher im Linthkanal abgeleitet werden. Sollte mehr Wasser anfallen, als der Dimensionierungswassermenge entspricht (Überlastfall), kann bei reduzierter Sicherheit und bei bordvollem Abfluss eine Wassermenge von 420 m3/s abgeleitet werden. In diesem Fall ist jedoch im Rahmen der Notfallplanung einzugreifen, falls sich Schäden am Damm zeigen würden. Sollte die Wassermenge noch weiter steigen, kann die Klappe beim Wehr umgelegt werden. Damit wird die Mehrwassermenge in den Rechten Hintergraben entlastet. So kann sichergestellt werden, dass eine Überströmung der Dämme des Linthkanals nicht erfolgt. Abb. 4: Beispiel eines Dammbruches in Unteriberg beim Hochwasser Weil der Damm brach, floss das ganze Wasser in die Ebene aus. Abb. 5: Konzept Überlastfall beim Linthkanal: Ableiten der Mehrwassermenge oberhalb Flussabschnitt mit beidseits freistehenden Dämmen. Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 7

8 Schänner-Ebene Der Überlastfall wird oberhalb der freien Dammstrecke im Hänggelgiessen angeordnet, um die freie Dammstrecke vor einer Überflutung zu schützen. Dabei profitiert die gesamte Linthebene - und somit auch die Grundeigentümer in der Schänner-Ebene - von einer sicheren Linth und dem Ausbau der Hintergräben (Binnenkanäle; Kapazitätserhöhung). Der sehr seltene Fall einer gezielten Ausleitung (seit Beginn der Messungen wäre dies noch nie eingetroffen) wird vom Linthwerk entschädigt. Hinzu kommt, dass die Schänner-Ebene bereits heute - und völlig unabhängig vom Linthwerk - einen verminderten Schutzgrad (häufige Überflutungen, so in den Jahren 2005, 2006, 2007) aufweist. Mit dem Ausbau des Rechten Hintergrabens (Erhöhung der Abflusskapazität) im Zuge des Projekts Linth 2000 wird im Übrigen auch die Voraussetzung für eine Sanierung der Ebene geschaffen. Für den Hochwasserschutz in der Schänner-Ebene ist die Linthebene-Melioration zuständig. Die Linthebene-Melioration prüft nun im Rahmen einer separaten Planung verschiedene Massnahmen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes in der Schänner-Ebene. Das Linthwerk stellt dazu alle erarbeiteten Grundlagen zur Verfügung. Weitere Informationen: Linthverwaltung Lachen, 26. Oktober 2007 Information Gemeinden 31. Oktober 2007 S. 8