In vielen Einzugsgebieten finden sich entlang von Wildbächen zahlreiche vegetationslose Steilhänge. Aus diesen Flächen wird durch Oberflächen- und Rinnenerosion sowie Steinschlag und flachgründige
Rutschungen kontinuierlich Lockermaterial in die Gerinne verlagert. Während Hochwasserereignissen wird das Material dann als Geschiebe talwärts transportiert und kann zu Überschwemmungen und
Übersarungen in besiedelten Gebieten führen. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden auf einer unverbauten Teilfläche eines Rutsch- und Erosionsgebietes bei Dallenwil NW Untersuchungen zu Erosion in steilen Bacheinhängen durchgeführt. Ziel war dabei, wichtige Einflussgrössen auf die Materialverlagerung zu ermitteln und eine Quantifizierung auf verschiedenen Skalen zu ermöglichen. Zum Einsatz kamen dabei eine mobile Beregnungsanlage, Sedimentfallen, Drohnen sowie ein terrestrischer Laserscanner. Die Beregnungsanlage stiess im steilen Untersuchungsgebiet mit grobkörnigen Oberflächen an ihre Grenzen. Dennoch konnten insgesamt 24 Versuche auf Flächen von je 25 mal 25 cm durchgeführt werden. Die Parameter Oberflächenabfluss und Deckungsgrad der Vegetation erwiesen sich dabei als wichtige Einflussgrössen für den Abtrag von Bodenmaterial. Für die Messung von Erosion in den bachnahen Hängen wurden jeweils im Sommerhalbjahr anfänglich vier, und später zwei Sedimentfallen mit Flächen von je etwa 30 m2 betrieben. Diese Einrichtungen haben sich im Grossen und Ganzen bewährt. Im sehr steilen Untersuchungsgebiet mit den verschiedenen, teils enorm aktiven Verlagerungsprozessen traten jedoch auch Probleme auf, insbesondere infolge von Materialeinträgen von ausserhalb der abgegrenzten Flächen in Rinnen und durch Steinschlag. Wie zu erwarten war, erwies sich die Regenmenge hinsichtlich Intensität der Verlagerung als zentrale Einflussgrösse. Bei der Ermittlung von Erosion auf der Skala des ungefähr 0.6 ha grossen Untersuchungsgebietes mittels digitalen Terrainmodellen wurden ausreichende Genauigkeiten erreicht. Der LiDAR-Sensor eignete sich besser als die photogrammetrische Auswertungen und das Laserscanning, insbesondere aufgrund der geringeren Beeinträchtigungen durch die Vegetation. Bereiche mit Erosion bzw. Ablagerung waren durch die halbjährlich durchgeführten Erhebungen klar erkennbar. Beispielsweise konnten auch grössere Abbrüche oder flachgründige Rutschungen identifiziert werden. Vom Frühsommer 2021 bis März 2024 wurden im Untersuchungsgebiet insgesamt etwa 1730 m3 Bodenmaterial erodiert. Die Ablagerungen im Bachbett betrugen für den gleichen Zeitraum rund 370 m3. Anhand der DTM-Auswertungen konnten ferner saisonale Regimeänderungen in den Rinnen mit mehrheitlich Ablagerung im Winter und Erosion im Sommer nachgewiesen werden. Durch die mehrjährige Beobachtung des Untersuchungsgebietes ergaben sich neben den Messwerten wertvolle Beobachtungen und Erkenntnisse über die verschiedenen Verlagerungsprozesse in den steilen Bacheinhängen und über deren Zusammenwirken.
In many catchment areas, steep unvegetated slopes along torrent channels are subject to surface and rill erosion, as well as rockfall and shallow landslides, which deliver sediment to the torrent channels. During floods, the sediment is transported downstream and can lead to flooding and overbank sedimentation in populated areas. As part of a feasibility study, investigations into erosion on steep slopes were carried out on a hillslope without construction or other mitigation measures near Dallenwil NW. The aim was to determine dominant factors controlling sediment delivery and to quantify the rates at various spatial scales. A mobile sprinkler system, sediment traps, drones and a terrestrial laser scanner were used. The sprinkler system was at the upper end of its range of applicability on the slopes and with coarse-grained surfaces. Nevertheless, 24 measurements could be carried out on areas of 25 x 25 cm each. Surface runoff and vegetation cover proved to be important factors influencing the removal of sediment by rainfall. To measure erosion on the hillslopes close to the stream, initially four and later two sediment traps, each with an area of around 30m2, were operated during the summer months. These installations proved to be generally successful. However, problems were encountered on the steep and sometimes extremely active hillslopes, especially due to sediment from upslope areas entering the plots through gullies and rockfall. As expected, the amount of rainfall was the main factor influencing the intensity of transport. Sufficient accuracy was achieved in measuring erosion at the scale of the ~0.6 ha study area using a comparison between digital terrain models. The LiDAR sensor was more suitable than the photogrammetric evaluations and laser scanning, particularly due to the lower interference from vegetation. Areas of net erosion or deposition were clearly visible in the semiannual surveys. For example, major slumps or shallow landslides could be identified. From early summer 2021 to March 2024, a total of ~1730m3 of sediment was eroded from the study area. Deposits in the streambed were ~370m3 for the same period. Based on the DTM evaluations, seasonal regime changes in the channels with mainly deposition in winter and erosion in summer could also be detected. In addition to the measured values, the observation of the study area over several years provided valuable observations and insights into the various sediment transport processes on the steep stream slopes and their interaction.
See DOISee Institutional Repository DORA