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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.
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| Automatische Murgangbeobachtung am Illgraben im Kanton Wallis, wo mehrmals jährlich Murgänge beobachtet werden können |
Forschung der WSL über Murgänge
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.
Drei automatische Murgangbeobachtungsstationen (Illgraben, Riascio, Dorfbach) sind derzeit in Betrieb. Weitere Stationen waren: Schipfenbach, Preonzo.
Anwendung und Weiterentwicklung von numerischen Simulationsprogrammen
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| 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
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| 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
- Automatischen Murgangbeobachtungsstationen
- Langzeit-Murgangbeobachtung am Illgraben
- Murgänge aus dem aktiven Einzugsgebiet im Riascio
- Periglaziale Murgänge im Dorfbach
- Warnung und Alarmierung an Murganggerinnen: das Notfallkonzept Illgraben
- TRAMM2 - Triggering of rapid mass movements
- Testen, Anwenden und Weiterentwickeln des numerischen Simulationsprogramms RAMMS im Rahmen eines WSL-Programms
- Testen des Modells RAMMS für die Hangmuren-Auslaufmodellierung
- Physik und Erosion von Murgängen: Weiterentwicklung von RAMMS
- Gefahrenkartierung Mattertal VS: Grundlagenbeschaffung und numerische Modellierung von Murgängen
- HYDRALP
- Gutachten und Beratungen
Abgeschlossene Projekte
- EU-Projekt "T.HA.R.MI.T"
- Swiss Virtual Campus Projekt "Dealing with Natural Hazards and Risks"
- 3rd International Conference on Debris Flow Hazards Mitigtation Mechanics, Prediction, and Assessment 2003 in Davos, Switzerland - Proceedings
- Untersuchung flexibler Murgangbarrieren in Natur und im Labor
- HYDRALP I
- CCES-TRAMM: Triggering of Rapid Mass Movements in Steep Terrain
subproject: TRAMM-Debris Flow
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.
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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)