Modelle zur Abschätzung des Ablagerungsverhaltens von Murgängen

2010

S. 17-26

12 Abb., 8 Tab., 32 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200165007

In diesem Beitrag sind Modelle zur Abschätzung der Reichweite oder des Ablagerungsverhaltens von Murgängen beschrieben, welche vorwiegend auf empirisch-statistischen Ansätzen beruhen. Bei den eindimensionalen Ansätzen handelt es sich einerseits um die Reichweitenmodelle von Corominas (1996) und Rickenmann (1999) und andererseits um das konstante Abflussmodell zur Bestimmung der Auslauflänge nach Takahashi & Yoshida (1979). Zur Simulation von Ablagerungsflächen wird das zweidimensionale Modell TopRunDF vorgestellt. Grundlage für dieses Modell sind die Topographie des Kegels, die aufgrund der Murenfracht und morphometrischer Parameter abgeschätzte Grösse der Ablagerungsfläche sowie eine zufallsbasierte Verteilung der potenziellen Fliesspfade. Alle hier diskutierten Modelle erfordern einfach bestimmbare geomorphometrische Eingangsgrössen. Die Modelle wurden auf Murgangereignisse in der Schweiz, in Österreich und in Südtirol angewendet. Im Hinblick auf die für Murgänge bzw. Übermurungen empfohlenen Kriterien für die Kartierung der Gefahrenbereiche kann mit den hier vorgestellten Modellen die maximale lineare oder flächige Ausbreitung bestimmt werden. Intensitäten wie Fliessgeschwindigkeit und Ablagerungshöhe sind mit den vorgestellten Modellen nicht oder nur bedingt darstellbar. Unsere Daten bestätigen eine empirische Beziehung zwischen der Ablagerungsfläche und dem Ereignisvolumen. Der daraus abgeleitete Mobilitätskoeffizient reflektiert die unterschiedliche Mobilität und Fliesseigenschaften während der Ablagerungsphase von Murgängen. Der prognostizierte Mobilitätskoeffizient, basierend auf der Kegel- und Gerinneneigung, ist mit einer Ungenauigkeit von etwa einem Faktor 2 verbunden. Die mit TopRunDF simulierten Schweizer Ereignisse zeigen plausible Ergebnisse. Mit dem Modell TopRunDF wird eine räumliche Verteilung der Ablagerungshöhen simuliert. Diese Verteilung beruht auf den nach einem Zufallsprinzip und der Topographie bestimmten Überflutungswahrscheinlichkeiten und sollte mit detaillierten Feldstudien beobachteter Ablagerungshöhen überprüft werden. Das Simulationsmodell TopRunDF könnte zum Beispiel zur Erstellung von Gefahrenhinweiskarten, d.h. zur Bestimmung von Flächen mit möglichen Murgangablagerungen auf Wildbachkegeln, verwendet werden, wobei der Mobilitätskoeffizient nach Gl. (8) mit einem Faktor 2 multipliziert werden könnte. Im Weiteren können die mit TopRunDF bestimmten potenziellen Murgangablagerungsflächen mit Resultaten von numerischen Simulationsprogrammen wie z.B. FL0-2D oder RAMMS verglichen werden. Da bezüglich der Wahl geeigneter Fliess- oder Material-Parameter bei solchen prozessorientierten, physikalisch basierten Modellen eine gewisse Unsicherheit besteht (Rickenmann et al., 2006), ergäbe ein Vergleich verschiedener Ansätze einen Hinweis auf die Zuverlässigkeit bzw. Unsicherheit der Simulationsresultate.