
Massen in Bewegung: Murgang und Geschiebe
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In steilen Bergregionen stellen Wildbäche eine besondere Gefahrenquelle dar: Wenn es stark regnet, reissen sie manchmal grosse und zerstörerische Mengen von Gestein und Erdreich mit. Wir untersuchen diese Prozesse, um sie zu modellieren und Warnsysteme entwickeln zu können.
Es geschieht meist bei starken Unwettern: Eine breiartige Mischung aus Wasser, Feinmaterial und Gesteinsbrocken ergiesst sich schubweise und oft in hohem Tempo in Dörfer, auf Strassen und Bahnlinien.Solche Murgänge, im Volksmund auch «Rüfe», Geröll- oder Schlammlawine genannt, sind eine gefürchtete Variante sogenannter Geschiebetransportprozesse. Diese richten jedes Jahr Schäden von über hundert Millionen Franken an.
Die grössten bekannten Murgänge in den Alpen rissen bis zu einer halben Million Kubikmeter Material mit und lagerten es in den Tälern ab. Man bräuchte über 40 000 Lastwagen, um sie weg zu transportieren. Keine Seltenheit sind Murgänge mit Materialmengen, die etwa tausend Lastwagenladungen entsprechen.
Experimente und Langzeitmessungen
Um das Risiko durch Murgänge zu mindern und Schutzmassnahmen treffen zu können, muss man wissen, wie diese Prozesse funktionieren. Wir führen deshalb Experimente und Langzeitmessungen durch, für die wir zum Teil neuartige Messsysteme entwickelt haben: zum Beispiel eine Murgangwaage.
Dank der einzigartigen Daten unserer Installationen in unserem Murganglabor und im Freiland konnten wir die Lawinenmodellierungs-Software RAMMS um ein Murgang-Modul erweitern. Sie errechnet die möglichen Fliess- und Ausbruchswege eines Murgangs in Abhängigkeit der Niederschläge, des Geländes und der Hangneigung.
Geschiebe beobachten
Seit über fünfzig Jahren untersuchen wir im Erlenbach im Alptal (SZ) den Transport von Steinen, Geröll, aber auch Sand oder Holz in Wildbächen. Das ist weltweit eine der längsten solchen Beobachtungsreihen, was sie entsprechend wertvoll für Studien solcher Transportprozesse macht. Auch hier setzen wir neuartige Messmethoden ein, zum Beispiel automatische Geschiebefangkörbe, die bei Hochwasser für eine bestimmte Zeit Geschiebe aus dem Bach auffangen, um dessen Menge und Kornzusammensetzung abzuschätzen.
Unsere Forschung liefert Grundlagenwissen, dient aber auch der Gefahrenbeurteilung und der Entwicklung von Schutzmassnahmen. Weil es dabei zwischen Kosten und Risiko abzuwägen gilt, erforschen wir auch den Umgang der Bevölkerung mit dem Risiko und ihre Bewertung von Gegenmassnahmen.
Themen
WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN
Publikationen
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Liechti, K.; Badoux, A.; Andres, N., 2020: Unwetterschäden in der Schweiz 2019. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 112, 2: 85-92.
Steeb, N., 2019: Verkleinerungsprozesse von Schwemmholz bei Hochwasser. Ingenieurbiologie: Mitteilungsblatt, 7-13.
Andres, N.; Badoux, A., 2019: Normalisierung und Trends der Unwetterschäden in der Schweiz (1972–2016). Wasser, Energie, Luft, 111, 1: 39-43.
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Rickenmann, D.; Badoux, A., 2018: Gefahrenbeurteilungen von Wildbächen in der Schweiz - quo vadis? Standortbestimmung und kurzer Ausblick. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 25-30.
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Badoux, A.; Rickenmann, D., 2018: Geschiebetransport: Beobachten, Messen, Berechnen. Ingenieurbiologie: Mitteilungsblatt, 29-38.
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Andres, N.; Badoux, A., 2017: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2016. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 109, 2: 97-104.
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Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2016: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2015. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 108, 1: 1-8.
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Focus WSL magazine Diagonal, 1/16: Nature determines when things get underway. What happens inside a debris flow? When does a stream transport rock and debris? Large-scale experiments in mountain streams provide answers.
Thème central Magazine du WSL Diagonale, 1/16: La nature décide de l'instant où tout commence. Que se passe-t-il à l’intérieur d’une lave torrentielle? Quand un ruisseau transporte-t-il des pierres et des éboulis? Des essais à grande échelle dans les torrents donnent des réponses à ces questions.
Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 1/16: Die Natur bestimmt, wann’s los geht. Was passiert im Innern eines Murgangs? Wann transportiert ein Bach Steine und Geröll? Grossversuche in Wildbächen liefern Antworten.
Hohermuth, B.; Graf, C.; Heilig, J., 2015: Murgänge: Wenn Simulationsresultate in die Massnahmenplanung fliessen. Laves torrentielles: Une vérification numérique des futurs ouvrages de protection. GeoPanorama, 9-14.
Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2015: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2014. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 107, 1: 47-54.
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Rickli, C.; Graf, F., 2014: Holzsperren im Wildbachverbau. Wald und Holz, 45-47.
Hohermuth, B.; Graf, C., 2014: Einsatz numerischer Murgangsimulationen am Beispiel des integralen Schutzkonzepts Plattenbach Vitznau. Wasser, Energie, Luft, 106, 4: 285-290.
Rickenmann, D.; Heimann, F.; Böckli, M.; Turowski, J.M.; Bieler, C.; Badoux, A., 2014: Geschiebetransport - Simulationen mit sedFlow in zwei Gebirgsflüssen der Schweiz. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 187-199.
Badoux, A.; Peter, A.; Rickenmann, D.; Junker, J.; Heimann, F.; Zappa, M.; Turowski, J.M., 2014: Geschiebetransport und Forellenhabitate in Gebirgsflüssen der Schweiz: mögliche Auswirkungen der Klimaänderung. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 200-209.
Andres, N.; Badoux, A.; Turowski, J.M., 2014: Schäden durch Geschiebetransportprozesse in der Schweiz. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 210-214.
Walser, M.; Huggel, C.; McArdell, B.; Graf, C., 2014: Gefahrenkartierung von Murgängen. Numerische Modellsimulationen im Vergleich zu empirischen, analytischen Methoden. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 215-218.
Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2014: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2013. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 106, 1: 59-66.
Thème central Magazine du WSL Diagonale, 1/14: Une prévention efficace requiert des connaissances. Comment la recherche appréhende-t-elle les défis complexes en gestion des risques?
Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 1/14: Wirkungsvolle Prävention setzt Wissen voraus. Wie geht die Forschung mit den komplexen Herausforderungen im Risikomanagement um?
Schneider, J.; Rickenmann, D.; Badoux, A.; Kirchner, J.W., 2013: Geschiebetransportmessungen in einem steilen Gebirgsbach. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 6-8.
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Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2013: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2012. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 105, 1: 55-61.
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Graf, C.; Badoux, A.; Dufour, F.; Fritschi, B.; McArdell, B.W.; Rhyner, J.; Kuntner, R.; Teysseire, P.; Nigg, U., 2007: Alarmsystem für murgangfähige Wildbäche - Beispiel Illgraben. Wasser, Energie, Luft, 99, 2: 119-128.
Hilker, N.; Jeisy, M.; Badoux, A.; Hegg, C., 2007: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2005. Wasser, Energie, Luft, 99, 1: 31-41.
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La stabilisation des zones menacées d’érosion et de glissements est extrêmement importante pour la protection contre les érosions. La reconstitution d’une couverture végétale conforme à la station joue alors un rôle prépondérant. Une Notice pour le praticien montre les différents aspects à prendre en considération.
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