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Meier, A. / Meier AND Müller / Wald OR Schutz / Wald AND NOT Risiko

Publikationsjahr

2010, 2008-2009

Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 2011

Graf, C. (Red.), 2013:
Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 164 S.

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Inhalt

Barboux, C.; Delaloye, R.; Lambiel, C.; Strozzi, T.; Collet, C., Raetzo, H., 2013:
Surveying the activity of permafrost landforms in the Valais Alps with InSAR. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 7-19.

Abstract
InSAR (space-borne Synthetic Aperture Radar Interferometry) data has revealed to be useful for surveying landslides and permafrost creeping features (e.g. rock glaciers) as it permits a time-lapse quantification of topography changes at mm to cm resolution over alpine areas where dense vegetation is no longer present. The capability of InSAR for detecting both the location of moving zones and the magnitude of their displacement rate has been successfully tested in various regions of the Swiss Alps. Research challenges are mainly focusing on the possibilities of using InSAR for monitoring tasks. The present contribution presents first basic principles, potentials and limitations of InSAR and its use in a mountain area. Then, it overviews some past, present and future InSAR projects dealing with the detection and the monitoring of moving zones in the Alpine periglacial belt.
Keywords
InSAR, permafrost landforms, detection, monitoring
Delaloye, R.; Morard, S.; Barboux, C.; Abbet, D.; Gruber, V.; Riedo, M.; Gachet, S., 2013:
Rapidly moving rock glaciers in Mattertal. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 21-31.

Abstract
This contribution provides preliminary results and discussion elements on the so-called destabilization of rock glaciers based essentially on the on-going study of five rock glaciers in the Mattertal. A unique explanation of the involved mechanisms is so far probably to exclude. Beside the role played by the internal structure of the rock glacier, a destabilization phase appears to be the result of the varying and combined influence of several factors related to the thermal state of the permafrost, to the topography of the terrain over which the geometrical changes of the rock glacier occur and to a possible local overloading in debris consecutive to the Little Ice Age advance of a glacier or to a landslide or rock fall activity. In the latter situation a mechanical surge is triggered and can take decades to reach the rock glacier front.
Keywords
Rapidly moving rock glacier, destabilization, kinematics, alpine permafrost, Mattertal
Scapozza, C.; Lambiel, C., 2013:
Structure interne et répartition du pergélisol dans l'éboulis «à galets» de Tsaté-Moiry (VS). In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 33-45.

Abstract
Le versant d’éboulis au nord-est de la Pointe du Tsaté constitue un exemple typique d’éboulis «à galets». Les matériaux de surface constitués par des cailloux et graviers dans une matrice très fine permettent de stocker d’importantes quantités d’eau. Les tomographies des résistivités électriques (ERT) réalisées et les températures de la surface du sol mesurées ont permis de déterminer la répartition du pergélisol dans le versant et de proposer des considérations sur le rôle de l’eau liquide dans la formation et la préservation de la glace du pergélisol. Ces données montrent que, en raison de la lithologie particulière du site, les valeurs de résistivité normalement utilisées pour définir la répartition du pergélisol dans les éboulis «à blocs» ne sont pas valables ici. Cet éboulis «à galets», en raison de sa granulométrie, est donc soumis à des conditions rhéologiques et de formation, saturation et déformation de la glace du pergélisol très particulières qui sont typiques des éboulis à granulométrie fine mais qui sont par contre très différentes de celles des éboulis «à blocs».
Keywords
Keywords: pebbly talus slope, rock glacier, permafrost, solifluction, Electrical Resistivity Tomography (ERT), Swiss Alps
Deluigi, N.; Lambiel, C., 2013:
PERMAL: a machine learning approach for alpine permafrost distribution modeling. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 47-62.

Abstract
Most of the existing models of alpine permafrost distribution show a direct correlation between the permafrost occurrence and the increase in altitude. This may be correct at a regional scale, but it is often not valid at a more local scale, because of the high spatial discontinuity of alpine permafrost. For instance, the fact that permafrost is usually present only in the lower part of talus slopes has never been modeled. This paper presents a new model of alpine permafrost distribution that includes data obtained from field investigations carried out on various alpine landforms. The main goal of the study was to develop a model as reliable as possible at the local scale and to test the potential of an innovative approach in the field of permafrost modeling: Support Vector Machines (SVMs). This method is based on machine learning and provides a classification of samples produced by learning statistical dependencies between the studied phenomenon and other variables. This technique was used to model the spatial permafrost distribution in sedimentary landforms. In a second step, the lower limits of permafrost in rock walls, obtained by field measurements by PERMOS, were added to the model.
Keywords
mountain permafrost, modeling, machine learning, Support Vector Machines, Swiss Alps
Maillard, B.; Theler, D.; Reynard, E., 2013:
Géomorphologie des systèmes torrentiels du val d'Hérens (Valais, Suisse). Essai de typologie. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 63-73.

Abstract
Les laves torrentielles sont l’un des vecteurs de transport de sédiments les plus actifs dans les régions de montagne. L’objectif de cette étude sur les laves torrentielles dans le val d’Hérens (Valais, Suisse) est double : identifier les contextes géomorphologiques favorables au déclenchement de laves torrentielles et estimer les volumes potentiellement mobilisables. La recherche, menée par une combinaison de méthodes qualitatives et quantitatives, a été divisée en trois étapes. Dans un premier temps, nous avons classé les petits bassins torrentiels en fonction de critères hydrologiques. Puis, nous nous sommes attachés à les classer en fonction de leur activité morphodynamique. Finalement, les volumes sédimentaires potentiellement mobilisables ont été calculés pour plusieurs systèmes torrentiels particulièrement actifs ou présentant un risque pour les infrastructures, au moyen d’une méthode géomorphologique emiquantitative. Les résultats intermédiaires de cette étude qui se poursuivra jusqu’en 2013 mettent en évidence les bassins versants les plus actifs et permettent de quantifier les volumes sédimentaires. La prochaine étape de la recherche consistera d’une part à valider les résultats obtenus par une campagne de cartographie sur le terrain et, d’autre part, à établir un lien entre l’activité des systèmes torrentiels avec le contexte géomorphologique des zones sources et les caractéristiques morphométriques des bassins versants.
Keywords
laves torrentielles, bassins torrentiels, val d’Hérens, cascade sédimentaire
Stocker, A., 2013:
Geschiebeabschätzung im Dorfbach und Wildibach mit den Geschiebeabschätzverfahren Gertsch und SEDEX. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 75-83.

Abstract
Das Geschiebeabschätzverfahren Gertsch (2009) und das Verfahren SEDEX (Frick et al. 2011) wurden in der Masterarbeit Stocker (2010) auf 15 verschiedene Wildbacheinzugsgebiete angewandt und einander gegenüber gestellt. In diesem Artikel werden die beiden Abschätzverfahren vorgestellt und die Abschätzungen (aus Stocker 2010) für den Dorfbach und Wildibach (bei Randa, VS) beschrieben. Two methods for estimating sediment deliveries in steep mountain torrents Gertsch (2009) and SEDEX (Frick et al. 2011) were compared and applied in a master thesis (Stocker 2010). In this article the two methods are explained and applied to the Wildibach and Dorfbach, two steep mountain torrents in the Matter Valley (Valais).
Keywords
Geschiebeabschätzung, Gertsch, SEDEX, Geschiebefracht, Dorfbach, Wildibach
Graf, C.; Deubelbeiss, Y.; Bühler, Y.; Meier, L.; McArdell, B.; Christen, M.; Bartelt, P., 2013:
Gefahrenkartierung Mattertal: Grundlagenbeschaffung und numerische Modellierung von Murgängen. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 85-112.

Abstract
Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass Wildbacheinzugsgebiete im Mattertal, Kt. VS von Hanginstabilitäten, ausgelöst durch Permafrostschwund und sich rasch bewegenden Blockgletschern, sehr stark betroffen sind. Die Verlagerung von Lockermaterial ist entsprechend erhöht und Veränderungen in der Hang- und Gerinnetopographie sind beträchtlich. Seit einigen Jahren sind diverse Aktivitäten von verschiedenen Forschungsgruppen im Gebiet im Gange. Der Kanton Wallis ist u.a. aus diesen Gründen mit der Bitte an die WSL herangetreten, die Forschungsaktivitäten in diesem Gebiet besser zu koordinieren und selber Forschungsprojekte im Zusammenhang mit der Modellierung von Murgängen und der Überwachung der Wildbäche für die Gefahrenkartierung in den Einzugsgebieten mit der höchsten Aktivität anzugehen. Wir berichten hier über erste Zwischenresultate aus den Untersuchungen im aktivsten Einzugsgebiet im Projektperimeter, dem Dorfach in Randa, welcher seit Sommer 2010 intensiv beobachtet und untersucht wird. Neben der automatischen Erfassung von Murgangparametern zur Generierung von Referenzdatensätzen fu¨r die numerische Modellierung erfolgen dort gezielte Untersuchungen zu den auslösenden Faktoren, zur Geschiebverlagerung und den Gerinneveränderungen. Mit dem von der WSL entwickelten numerischen Massenbewegungsmodell RAMMS (Rapid Mass Movement Simulation) werden gut dokumentierte Murgangereignisse und Szenarien nachgerechnet, bauliche Massnahmen überprüft und Grundlagen fu¨r die Gefahrenzonierung erarbeitet. Dabei fliessen neuste Erkenntnisse laufend in die Weiterentwicklung des Modells und seine Anwendung im Rahmen der Gefahrenanalyse ein.
Keywords
Murgang, Szenarienbildung, remote sensing, numerische Modellierung, RAMMS, Gefahrenkartierung, Mattertal
Bühler, Y.; Graf, C., 2013:
Sediment transfer mapping in a high-alpine catchment using airborne LiDAR. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 113-124.

Abstract
In the high-alpine zones of the Mattertal/VS, gravitational processes are widespread. Changes in the permafrost zones are reducing the cohesion of high-alpine slopes and produce additional material, which can be transported to the channels below. Such sediment-filled gullies can act as debris-flow sources. Frequent topographical surveys are very difficult to accomplish due to the poor accessibility of the steep terrain endangered by frequent rock fall and debris slide events. We use airborne laser scanning (LiDAR) from two different dates (summer 2010 and summer 2011) to map sediment transfer over the entire Grabengufer area and the lower part of the catchment, known for high levels of geomorphic activity. The fine spatial resolution of the resulting DTM’s (0.5 m) and the high positional precision (approx. 0.15 m in x,y and z) allow for a detailed analysis of the topographic changes within the one year time period. We identified areas of erosion and deposition and we quantified as well the relocated volumes. We find substantial relocation of material especially in the rock glacier area (6760 m3 erosion) as well as in the gully (23 720 m3 deposition). This information is fundamental for further debris-flow and permafrost studies in the Mattertal area. The method tested in this investigation has a big potential to be helpful for subsequent studies in other debris-flow affected regions.
Keywords
LiDAR, DTM, debris flow, erosion, deposition, RAMMS
Deubelbeiss, Y.; Graf, C., 2013:
Two different starting conditions in numerical debris-flow models - Case study at Dorfbach, Randa (Valais, Switzerland). In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 125-138.

Abstract
Numerical models are often used as supporting tools for natural hazard assessment and hazard mapping. We apply a physically based numerical model RAMMS (Christen et al. 2010), which solves the two-dimensional shallow water equations for granular flows using the Voellmy-Salm friction relation (Voellmy 1955; Salm 1966) to analyse the influence of different commonly used starting conditions for debris flows. In a first step the Voellmy friction coefficients were calibrated by back-calculating a granular-type small event at Dorfbach, Randa (Canton Valais, Switzerland) while in a second step the two different starting conditions, namely block release (all debris material is accelerated at once) and input hydrograph (inflow of material is controlled according to a given discharge hydrograph) were compared by analyzing the resulting discharge curves at a specific location. Simulations showed that block releases often result in too large flow heights compared to input hydrographs. For the calibrated parameters used here a transition occurs at a relatively small volume of approx. 5000 m3 and an initial release height of only 0.32 m. Since input hydrographs are often based on measured discharge hydrographs in the field or on empirical relationships we infer that input hydrograph simulations represent more realistic starting conditions than block release simulations for channelized debris flows and that there is an overestimation of flow heights for block release simulations over quite a large range of volumes.
Keywords
Numerical modeling, RAMMS, debris-flow modeling, Randa, starting conditions, block release, input hydrograph
Gianora, F.; Somaini, D.; Gardenghi, R.; Badoux, A.; Graf, C., 2013:
Debris-flow alarm system for the torrents Crenn and Dö in the Blenio Valley. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 139-150.

Abstract
In the Blenio Valley (Swiss Southern Alps) between Biasca and Olivone both torrents Crenn and Dö are well known for their “buzze”, as debris flows are called in the local dialect. These events directly threaten the stretch of the main road that connects the villages of Lottigna and Torre. Over the past few decades, these events have caused substantial damage, but fortunately no injuries or casualties. To improve road-safety, a monitoring system for both torrents was evaluated and an alarm system designed as a part of a general safety improvement scheme. Should a debris flow occur, the alarm system turns traffic lights to red to block the road and divert the traffic to an alternative route. The system automatically detects the presence of debris flows through the torrents and is able to automatically activate the traffic lights. The heart of the alarm system consists of two geophones, a radar sensor and a rain detector. To detect debris-flow events reliably and minimize false alarms, the system has a high degree of redundancy.
Keywords
natural hazards, debris flow, alarm system, geophone, rain detector, radar sensor.
Kuhn, N.J., 2013:
Assessing lateral organic Carbon movement in small agricultural catchments. In: Graf, C. (Red.) Mattertal - ein Tal in Bewegung. Publikation zur Jahrestagung der Schweizerischen Geomorphologischen Gesellschaft 29. Juni - 1. Juli 2011, St. Niklaus.

Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt WSL. 151-164.

Abstract
The effects of lateral movement of organic Carbon (OC) by soil erosion through terrestrial ecosystems on global biogeochemical cycles, and thus climate change, is subject to a controversial debate. A key issue for geomorphic research is the lack of spatial data and models to simulate the transfer of OC from hillslopes to waterways. Comparison of soil and rill sediment properties in the Spangerbach catchment in the Eifel region of Germany illustrates that erosion models have to capture the soil and sediment properties which determine resistance to erosion, transport and deposition of particles varying in size, density, shape and OC content. We argue that settling velocity of soil and sediment particles offers a direct physical connection between soil or sediment and its susceptibility to erosion and should thus be developed into an erodibility parameter. Texture, OC and nutrient content of varying classes of particles with similar settling velocity can be determined easily and thus added to settling velocity specific erosion models. In addition, settling velocity is already used in some erosion models to describe the transport distance of mineral particles of different size. A development of the parameter towards reflecting the actual properties of eroded particles therefore appears possible.
Keywords
Organic matter erosion, Carbon cycle, Settling velocity, erosion models

 

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