Das Hochwasserschutzprojekt beinhaltet insgesamt fünf Bauabschnitte, von denen drei bereits fertig gestellt wurden und einer aktuell umgesetzt wird. Der fünfte befindet sich in der Einreichplanung. Die Maßnahmen umfassen:

• Errichtung von zwei Hochwasserrückhaltebecken und Linearausbau auf einer Gesamtlänge von über sechs Kilometern im dicht bebauten Stadtgebiet
• Wasserrechtliche Einreichplanung aller fünf Bauabschnitte, Ausschreibungs- und Ausführungsplanung sowie Durchführung der wasserrechtlichen bzw. wasserbautechnischen Bauaufsicht für die errichteten bzw. in Bau befindlichen Bauabschnitte
• Statisch-konstruktive Bearbeitung der ersten vier Bauabschnitte  

In der Vergangenheit haben Hochwässer des Petersbaches wiederholt zu Überflutungen im Grazer Bezirk St. Peter und zu Schäden an zahlreichen Objekten geführt. Das mehrteilige Schutzkonzept für den Petersbach besteht im Wesentlichen aus den folgenden Anlagenteilen bzw. Ausbauabschnitten:

• Sanierung und Ertüchtigung der Überdeckungsstrecke im Bereich der St. Peter-Hauptstraße mit 450 m Länge (1. BA)
• Errichtung einer zweiten Verrohrung mit 100 m Länge unter der Ostbahn und Liebenauer Hauptstraße (2. BA)
• Linearausbau des Unterlaufes von der St. Peter-Hauptstraße bis zur Mündung in die Mur mit ca. 3,2 km Länge (3. BA)
• Errichtung eines Rückhaltebeckens (RHB-St. Peter) und Linearausbau des Mittellaufes des Petersbaches (4. BA)
• Errichtung einer Rückhalteanlage im Bereich „Petri Au“ inkl. Linearausbaumaßnahmen am Oberlauf (5. BA)

Der Linearausbau des Unterlaufes wurde zwischen November 2013 und Juli 2015 errichtet. Unter zum Teil sehr beengten Platzverhältnissen konnte ein Abflussquerschnitt realisiert werden, der den durch die beiden Rückhaltebecken reduzierten HQ100-Abfluss schadlos abführen kann. In einigen Gewässerabschnitten konnten darüber hinaus zusätzliche Bereiche für eine ökologische Gestaltung und als Naherholungsraum für die Bevölkerung geschaffen werden. Die Maßnahmen umfassten neben der Aufweitung des Gerinnes die Errichtung von HWS-Dämmen und Mauern sowie von begleitenden Geh- und Radwegen. Zusätzlich zu einer bestehenden Verrohrung wurde ein über 100 m langer Rohrdurchlass DN 1600 im Pressvortrieb unter einer Bahnstrecke und einer Landesstraße hergestellt.

Die überdeckte Strecke des Petersbaches im Ortszentrum von St. Peter wurde im Zuge einer Landesstraßensanierung vorgezogen und 2010 bis 2011 teilweise neu errichtet. Die unter einer stark befahrenen Hauptverkehrsverbindung liegende Konstruktion wies ursprünglich auf Grund der örtlichen Gegebenheiten wechselnde Querschnitte, enge Radien und eine geringe Überdeckung auf. Die neue Überdeckung wurde mit einem lichten Querschnitt von 2,8 x 1,1 Metern ausgeführt.

Das Rückhaltebecken in St. Peter und der begleitende Ausbau des Petersbach-Mittellaufes wurden 2021 fertiggestellt. Das Becken wurde als Nebenschlussbecken ausgeführt und aus einem ca. zwei Meter hohen Damm im Bereich eines bestehenden Teiches und aus einer großflächigen Geländeabsenkung gebildet.

Der Ausbau des Oberlaufes und die Errichtung eines zweiten Rückhaltebeckens ist derzeit in der wasserrechtlichen Einreichplanung. Auch hier ist die Planung aufgrund sehr beengter Platzverhältnisse sehr herausfordernd. Für den Linearausbau erfolgte erstmals die Zuordnung der Bemessungsabflüsse für die einzelnen Gewässerabschnitte auf Basis einer 2D-hydraulischen Niederschlags-Abflussmodellierung.