Murgangbeobachtungsstation Riascio, Blenio (TI)

Riale Riascio Blenio (TI)

Der Riale Riascio mündet südlich von Olivone in den Brenno. Er entwässert ein kleines, westexponiertes und steiles Einzugsgebiet im Bleniotal (TI). Im Durchschnitt treten alle zwei Jahre im Spätsommer und Herbst kleinere und mittlere Murgänge auf.

Im August 2009 hat sich ein Bergsturzereignis von ca. 200'000 m³ ereignet. Dadurch liegt zusätzliches Lockermaterial bereit, welches in Form von Murgängen zu Tal geführt werden kann. Aus diesem Grund wurde anfangs September 2009 eine einfache automatische Murgangbeobachtungsstation auf dem Kegel eingerichtet, welche die Behörden über ein grösseres Murgangereignis informiert.

Im Rahmen der Masterarbeit von Benjamin Stricker am Geographischen Institut der Universität Zürich wurden Murgänge im Wildbachsystem Riascio (Fig1) untersucht.

Fig. 1: Karte des Untersuchungsgebietes mit Felswand (1), Murgang-Anriss- (2), Beginn Transit- (3) und Ablagerungsgebiet (4) (Prozessbereiche in Anlehnung an Ambrosi 2007 und den Standorten der Geräte der Monitoringstation. Der gelbe Kasten in der Übersichtskarte oben links zeigt die Lage des Kartenausschnittes. Im Transitgebiet zwischen 3 und Geo 1 befinden sich beidseits des aktiven Gerinnes Spuren von Murgangablagerungen. Dieser Bereich kann also zusätzlich als Ablagerungsbereich gelten.

Ziele der Studie waren:

• Ereignisanalyse: Analyse der bisherigen Murgangaktivität
• Analyse der Auslösebedingungen: Ermittlung kritischer Niederschlagsverhältnisse und Quantifizierung des Feststoffpotentials und Beurteilung des Einflusses dieser Faktoren auf die Auslösung von Murgängen
• Modellierung bisheriger und potentieller Ereignisse mit dem numerischen Auslaufmodell RAMMS

Die Ereignisanalyse zeigte eine hohe Murgangaktivität in der Zeit zwischen 1978 und 1987 sowie seit 2006 mit maximalen Ereignisvolumina von 100‘000 m³ in den Jahren 2003 und 2007 (Fig 2). Die aktuell exportierten Murenfrachten unterstreichen die im Vergleich mit anderen Wildbächen ausserordentlich hohe Murgangaktivität im Riascio. Die grösste Aktivität in den Achtzigerjahren wurde zwischen Mitte August und Mitte September verzeichnet. In den vergangenen 10 Jahren lag der Ereignisschwerpunkt in den Monaten Juli und August. Seit rund 5 Jahren ereignen sich Murgänge tendenziell noch früher im Jahr (Mai bis Juli). Diese saisonale Verteilung von Murgangereignissen korrespondiert gut mit der aktuellen Verteilung von Starkniederschlägen.

Fig. 2: Häufigkeit und Grössenordnung von Murgängen und Felsstürzen im Riascio 1975 bis Juli 2010. Die Murenfrachten der Ereignisse vor 1998 sind Annahmen, da für diesen Zeitraum entsprechende Daten fehlen. (Daten aus kantonaler Zeitungsdatenbank und aus Ereigniskataster StorMe).

Die Analyse des Auslösefaktors Niederschlag umfasste die Ermittlung eines Niederschlagsgrenzwertes und eine Untersuchung weiterer hydrologischer Einflüsse, insbesondere der Niederschlagsvorgeschichte. Verwendet wurden Niederschlagsdaten von Comprovasco (10-Minuten-Summen) und Olivone (Tagessummen). Eine Niederschlagsmessstation im Untersuchungsgebiet stand nicht zur Verfügung.

Niederschläge von grosser Intensität erwiesen sich  als primäre Auslösefaktoren von Murgängen im Riascio (Fig 3). Zusätzlich ist in einigen Fällen ein Einfluss der Niederschlagsvorgeschichte wahrscheinlich.

Fig. 3: Intensität und Dauer aller in Comprovasco registrierten Niederschlagsereignisse der Jahre 1993 und 1998 bis Mitte Juni 2010, aufgeteilt nach Murgang-auslösenden Niederschlagsereignissen (events, rote Dreiecke) und solchen ohne Auslösung (non-events, Kreise); Die strichlierte Linie zeigt den unteren Niederschlags-Grenzwert für die Auslösung von Murgängen im Riascio in den Jahren 1993 bis 2010.

Feststoffpotential ist im Anrissgebiet der Murgängen praktisch unbeschränkt vorhanden, wobei nach dem Felssturz 2009 diesbezüglich eine besonders günstige Disposition anzunehmen ist (Fig 4a und Fig 4b). Mit einem Luftbild von Anfang September 2009 und einem daraus generierten digitalen Oberflächenmodell wurde das im Anrissgebiet der Murgänge abgelagerte Felssturzvolumen auf rund 200‘000 m³ quantifiziert. Daraus und mittels empirischer Formeln wurde ein Schätzwert für eine maximal zu erwartende Murenfracht abgeleitet.

Die Modellierung bestand in den drei Schritten Murgangparametrisierung, Modellkalibrierung und Szenarien-Berechnung. Die Murgangparametrisierung mittels dokumentierter Ereignisse und empirischer Formeln schaffte die Ausgangslage für die Szenarienbildung. Eine Modellkalibrierung war zur Ermittlung gebietsspezifischer Inputparameter erforderlich. Sie bestand in der bestmöglichen Nachbildung der zahlreichen dokumentierten Ereignisse durch das Modell. Die Ergebnisse der Kalibrierung und der berechneten Szenarien ermöglichten Rückschlüsse auf das potentielle Fliessmuster grosser Ereignisse, insbesondere hinsichtlich Reichweite und Fliessgeschwindigkeiten (Fig 5).

Fig. 5:  Ausbreitungsmuster der modellierten Szenarien im ganzen Prozessbereich. Szenario A: Murenfracht 100‘000 m3 in drei Schüben; Szenario B1: 100‘000 m3 in einem Schub mit geringer Reichweite; Szenario B2: 100‘000 m3 in einem Schub mit grösserer Reichweite; Szenario C1: 200‘000 m3 in drei Schüben; Szenario C2: 200‘000 m3 in einem Schub.

Besonders plausible Resultate wurden mit Szenarien erzielt, welche den Verlauf eines Ereignisses in mehreren Schüben abbildeten. Unsicherheiten bestanden unter anderem hinsichtlich der modellierten Abflusstiefe und aufgrund unvermeidbarer Vereinfachungen (z.B. Nicht-Berücksichtigung der Brücke), wie sie jede Modellierung mit sich bringt. Insgesamt wurden wichtige Erkenntnisse über die Möglichkeiten und Limiten der Murgangmodellierung mit RAMMS in einem konkreten Anwendungsfall mit hohem Detailgrad gewonnen und dokumentiert.

• Ereignisse:

• Weiterführende Links:
  

• Automatisches Murgangmonitoring der WSL
  
• Murgang-Monitoring Acquabona (Gruppo di Geologia Applicata, Università di Bologna)

• download:

• Stricker, B. (2010): Murgänge im Torrente Riascio (TI): Ereignisanalyse, Auslösefaktoren und Simulation von Ereignissen mit RAMMS. Masterarbeit Universität Zürich (bitte direkt bestellen bei B. Stricker).
  

• Kontakt:

• Christoph Graf
  

Einzugsgebiet 4.9.2009	Bergsturzablagerung 2009
Riascio im Bereich Kantonsstrassenbrücke nach dem Ereignis vom 17.7.2009 (Bild: L. Bruni)	aktueller Blick ins Einzugsgebiet (webcam RSI)