Link zu WSL Hauptseite Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL
 

Murgang

Dorfbach
Murganggerinne

Murgänge - insbesondere deren Entstehung und Fliessverhalten - stehen im Zentrum unserer Forschungstätigkeiten

In den Alpen und anderen Gebirgen der Welt stellen Murgänge (Geröll-, Schlammlawinen oder "Rüfen") ein bedeutendes Gefahrenpotential dar. Sie treten vor allem in alpinen Schutthalden und in Wildbachgerinnen auf. Murgänge sind ein rasch bewegtes Wasser-/Gesteinsgemisch. Hinsichtlich der Materialzusammensetzung liegen sie zwischen den verwandten Erscheinungen Erdrutschen oder Felsstürzen mit überwiegendem Gesteinsanteil und Geschiebe führenden Hochwassern in einem Wildbach oder Fluss mit überwiegendem Wasseranteil.

Wie bei den starken Unwettern in der Schweiz vom Sommer 1987 und 1993, sowie Oktober 2000, August 2005 oder Oktober 2011 treten Murgänge häufig im Zusammenhang mit extremen Niederschlagsverhältnissen auf. Murgangereignisse können vor allem auf überbauten Wildbachkegeln oder bei einer Geschiebeüberbelastung des Vorfluters zu grösseren Schäden führen.

Forschung der WSL über Murgänge

Murgang
Videobild der automatischen Murgangbeobachtung am Illgraben im Kanton Wallis

Die folgenden Schwerpunkte sind Bestandteil unserer Forschungsaktivitäten:

Prozessverständnis durch Feldbeobachtung

Wir haben verschiedene automatische Murgangbeobachtungsstationen in den Schweizer Alpen aufgebaut, welche uns wichtige Datensätze für die Beschreibung des Fliessprozesses sowie die Entwicklung und Eichung von numerischen Simulationsprogrammen liefern. An den Stationen werden verschiedene Messsysteme eingesetzt und getestet.

Zwei automatische Murgangbeobachtungsstationen (Illgraben, Dorfbach) sind derzeit in Betrieb. Weitere Stationen waren in früheren Jahren installiert und haben ebenfalls wichtige Datensätze geliefert: Schipfenbach, Preonzo, Riascio.


Anwendung und Weiterentwicklung von numerischen Simulationsprogrammen
RAMMS Simulation Murgang
Simulationsresultat einer Modellierung mit RAMMS

Mit der Entwicklung von numerischen Simulationsprogrammes können wir zuverlässige Berechnungen des Fliessverhaltens von Murgängen im Gerinne auf einem Kegel machen, die kritischen Zustände für eine Überlastung des Gerinnes bestimmen und mögliche Fliesswege und gefährdete Gebiete ausserhalb des Gerinnes aufzeigen. Wir zeigen anhand von Anwendungsbeispielen die Grenzen und Möglichkeiten von numerischen Simulationsprogrammen auf und erarbeiten Empfehlungen und Richtlinien für deren Einsatz in der Gefahrenanalyse.  Diese Arbeiten erfolgem im Rahmen des Programms RAMMS Rapid mass movements.

Laboruntersuchungen
Labor
Untersuchungen von Murgängen im Grossraumlabor der WSL

Im Grossraumlabor an der WSL kann in verkleinertem Massstab das Auslöse-, Transit- und Ablagerungsverhalten von Murgängen studiert werden. In einer Murgangrinne kann das Fliessverhalten von verschiedenen Murgangmischungen untersucht werden und Messinstrumente können getestet werden, bevor sie im Feld eingesetzt werden. Die Murgangrinne erlaubt es auch, charakteristische Eigenschaften von Murgängen Besuchergruppen zu Demonstrationszwecken vorzustellen.

Aufgrund der Erkenntnisse durch neue Felddaten, Laborexperimente und Berechnungen mit numerischen Simulationsprogrammen können die Kenntnisse über das komplexe und immer noch ungenügend bekannte Phänomen Murgang weiter verbessert werden. All diese Erkenntnisse fliessen in die Verbesserung von Methoden und Arbeitswerkzeugen für die Praxis bei der Beurteilung und Gefahrenzonierung von Naturgefahren ein.

Aktuelle Projekte

Abgeschlossene Projekte

Diplomarbeiten und Dissertationen
  • Willi, C., 2012: Methodenvergleich und Analyse von Gerinneveränderungen im Dorfbach Randa, VS [Masterarbeit GIUB]
  • Berger, C., 2010:.Debris flow entrainment and sediment transfer processes at the Illgraben catchment, Switzerland [Dissertation, UniBE]
  • Berger, C., 2007: Bodenerosion und Rillenentwicklung [Diplomarbeit GIUB]
  • Gwerder, C., 2007: Temporal and spatial variation of erosion processes in the Illgraben, an alpine debris flow catchment. [Diplomarbeit ETHZ]
  • Scheuner, T., 2007: Modellierung von Murgangereignissen mit RAMMS und Vergleich durch GIS-basiertes Fliessmodell. [Diplomarbeit GIUZ]
  • Knobel, R., 2006: Modellierung von Murgängen und Eislawinen in Nordossetien mit Hilfe des RAMMS-Modells und systematischen Testens von Satellitenbildern. [Diplomarbeit GIUZ]
  • Weber, D., 2004: Untersuchungen zum Fliess- und Erosionsverhalten granularer Murgänge. [Dissertation ETH] Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt für Wald Schnee und Landschaft WSL. 336 S. CHF 30.–.
    Abstract (PDF, 208 KB)
    Bestellungen/Order: Bibliothek WSL

Neuere Publikationen

  • Abancó, C.; Hürlimann, M.; Fritschi, B.; Graf, C.; Moya, J., 2012:
    Transformation of ground vibration signal for debris-flow monitoring and detection in alarm systems. Sensors 12: 4870-4891.

  • Bartelt, P.; Bühler, Y.; Christen, M.; Deubelbeiss, Y.; Gerber, W.; Graf, C.; Leine, R.; McArdell, B.; Schweizer, A.; Sovilla, B.; Vokwein, A., 2012:
    Integral hazard management using unified software environments. Numerical simulation tool "RAMMS" for gravitational natural hazards. [Abstract] In: Koboltschnig, G.; Hübl, J.; Braun, J. (eds) 12th Congress INTERPRAEVENT, 23-26 April 2012 Grenoble - France. Extended abstracts. Klagenfurt, International Research Society INTERPRAEVENT. 30-31.
  • Bennett, G.L.; Molnar, P. Eisenbeiss, H.; McArdell, B.W., 2012: Erosional power in the Swiss Alps: charcterization of slope failure in the Illgraben. Earth Surf. Process. Landf. DOI: 10.1002/esp.3263. online first, 14 p.
  • Bennett, G.L., Molnar, P., McArdell, B.W., Schlunegger, F., Burlando, P., 2013: Patterns and controls of sediment production and transfer in the Illgraben, Switzerland, Geomorphology, Vol 188, 68-82
  • Bugnion, L.; McArdell, B.W.; Bartelt, P.; Wendeler, C., 2012: Measurements of hillslope debris flow impact pressure on obstacles. Landslides 9, 2: 179-187.
  • Christen, M.; Bühler, Y.; Bartelt, P.; Leine, R.; Glover, J.; Schweizer, A.; Graf, C.; McArdell, B.W.; Gerber, W.; Deubelbeiss, Y.; Feistl, T.; Volkwein, A., 2012: Integral hazard management using a unified software environment: numerical simulation tool "RAMMS" for gravitational natural hazards. In: Koboltschnig, G.; Hübl, J.; Braun, J. (eds) 12th Congress INTERPRAEVENT, 23-26 April 2012 Grenoble - France. Proceedings. Vol. 1. Klagenfurt, International Research Society INTERPRAEVENT. 77-86.

  • 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. (PDF)

Kontakt

Frühere Mitarbeitende in der Gruppe Murgänge:

Dr. M. Hürlimann (UPC, Barcelona/C)

Dr. D. Näf-Huber (Scherrer AG, Reinach)

M. Swartz (Environment Agency,  Newcastle-upon-Tyne/GB)

 

Spacer