Diplomarbeit 4 Methoden zur Erfassung des Gefährdungspotentials
Weitere Felsaufschlüsse aus dem Untersuchungsgebiet sind in Abbildung 25 darge- stellt. Teilweise konnten „frische“ Ausbruchsnischen festgestellt werden.
Abbildung 25: Felstufe und Ausbruch im Untersuchungsgebiet (MÜLLER 2012).
obersten Abrisskante eines Felssturzes bis zu dem Block maximaler Reichweite der Ablagerung einschließt.
In DORREN 2003, erstmals nach HEIM 1932, ist die Fahrböschung (β) der Fallwin- kel, der sich aus der Neigung der Fahrböschungsgeraden zwischen dem obersten Abrissrand und der fernsten Ablagerung ergibt. Im Unterschied zum Geometrischen Gefälle ist der Winkel meist flacher, da als Grundrisslänge die Fahrböschungsstre- cke bzw. tatsächliche Sturzstrecke und nicht die kürzeste Verbindungslinie zwischen dem obersten Abrissrand und dem fernsten Endpunkt herangezogen wird.
Der Schattenwinkel (γ) ist nach LIED 1977 in DORREN 2003 bzw. nach EVANS und HUNGR 1993 jener Winkel, den die horizontale Grundrisslänge mit der Verbindungsgeraden zwischen dem Block maximaler Reichweite und der oberen Begrenzung des Ablagerungsbereiches einschließt. Die Einführung des Schatten- winkels nach EVANS und HUNGR 1993 beruht im Gegensatz zur Fahrböschung auf der Annahme, dass die Reichweite von stürzenden Blöcken unabhängig von ihrer Fallhöhe ist und keinen weiteren Einfluss auf den weiteren Verlauf des Sturzprozes- ses hat. Bei Schutthalden oder –kegeln wird demnach der größte Teil der Energie bereits beim Aufprall aus dem freien Fall am Fuß von Steilstufen oder Felswänden vernichtet.
Typische Wertebereiche des Pauschalgefälles bewegen sich beispielsweise nach GERBER 1994 zwischen 30 bis 38°. In DORREN 2003 wir d anhand eines Verglei- ches mehrerer Studien der mögliche Wertebereich für den Schattenwinkel von 22°
bis 30° angegeben. Gemäß einer Auswertung von Schut thalden nach EVANS und HUNGR 1993, wird ein Schattenwinkel von 27,5° nur selten unterschrit- ten. Generell korrespondiert speziell der Schattenwinkel mit dem charakteristischen Reibungswinkel jeder Schutthalde. Nach GERBER 1994 wirken sich Rauhigkeits- und Dämpfungseigenschaften, sowie die Blockgröße auf die Wahl des richtigen Pauschalgefälles aus. Da aber alle Einflussfaktoren eines Sturzprozesses maximal stark generalisiert berücksichtigt werden können, sind die ermittelten Reichweiten stets als stark vereinfachte Abschätzung zu verstehen.
Zur Erstabschätzung der Reichweite werden die Ergebnisse der vorgestellten Me- thoden verglichen. Aufgrund der direkten Orientierung der Auslösebereiche in Rich- tung des Auslaufbereichs wird festgestellt, dass sich das Geometrisches Gefälle
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und die Fahrböschung annähernd gleichen.
Beta (β) für das Geometrische Gefälle
Abbildung 26: Unterscheidung
Die Modellierungsergebnisse beider Methoden zur Reichweitenermittlung ergeben für das Untersuchungsgebiet ähnliche Ergebnisse. Das Verfahren der Fahrb schung basiert auf einem gewählten Pauschalwinkel von 31°, der Schattenwinkel beträgt 27,5°. Die Anwendung
lomarbeit bevorzugt sind die obersten Ab
Weiteren wird auch aufgrund der Eindrücke aus den Geländebegehungen vermutet, dass gerade häufige Ereignisse (vgl. Kapitel
bereichen entstammen, sondern viele Sturzblöcke im abgestuften Gelände zw schenzeitlich zum Stillstand kommen können.
Die Modellierung nach der Pauschalgefällemethode wurde mit GIS-Funktion „Viewshed
führt. Die Rastera bei festgelegtem Vertikal ten Parameter der
(VERT1, VERT2) entsprechend dem definierten
tale Ausbreitung (AZIMUTH1, AZIMUTH2) in Abhängigkeit von der Exposition als maximale Breite des
4 Methoden zur Erfassung
und die Fahrböschung annähernd gleichen. In Abbildung 26 das Geometrische Gefälle und die Fahrböschung gleich.
Unterscheidung des Pauschalgefälles (MEISZL
Die Modellierungsergebnisse beider Methoden zur Reichweitenermittlung ergeben für das Untersuchungsgebiet ähnliche Ergebnisse. Das Verfahren der Fahrb schung basiert auf einem gewählten Pauschalwinkel von 31°, der Schattenwinkel beträgt 27,5°. Die Anwendung der Methode des Schattengefälle
lomarbeit bevorzugt. Aufgrund der abgestuften Morphologie des Projektgebietes sind die obersten Abrissränder von Ausbruchsbereichen schwer festzulegen. Des Weiteren wird auch aufgrund der Eindrücke aus den Geländebegehungen vermutet, dass gerade häufige Ereignisse (vgl. Kapitel 5.1.3) nicht zwingend den Ausbruch bereichen entstammen, sondern viele Sturzblöcke im abgestuften Gelände zw schenzeitlich zum Stillstand kommen können.
Die Modellierung nach der Pauschalgefällemethode wurde mit ktion „Viewshed-Analyse“ und des Spatial Analyst im ArcGIS
Die Rasteranalyse ermittelt alle Zellen, die von definierten „Observer points“, bei festgelegtem Vertikal- und Horizontalwinkel aus „gesehen“ werden. Die
ten Parameter der Funktion sind die gewählten Parameter des
(VERT1, VERT2) entsprechend dem definierten Pauschalwinkel, sowie die horizo tale Ausbreitung (AZIMUTH1, AZIMUTH2) in Abhängigkeit von der Exposition als maximale Breite des Streuwinkels.
des Gefährdungspotentials
26 ist daher der Winkel gleich.
1998, verändert).
Die Modellierungsergebnisse beider Methoden zur Reichweitenermittlung ergeben für das Untersuchungsgebiet ähnliche Ergebnisse. Das Verfahren der Fahrbö- schung basiert auf einem gewählten Pauschalwinkel von 31°, der Schattenwinkel Schattengefälles wird in dieser Dip- . Aufgrund der abgestuften Morphologie des Projektgebietes
rissränder von Ausbruchsbereichen schwer festzulegen. Des Weiteren wird auch aufgrund der Eindrücke aus den Geländebegehungen vermutet, ) nicht zwingend den Ausbruchs- bereichen entstammen, sondern viele Sturzblöcke im abgestuften Gelände zwi-
Die Modellierung nach der Pauschalgefällemethode wurde mit Hilfe der Standard- des Spatial Analyst im ArcGIS 9.3 durchge- nalyse ermittelt alle Zellen, die von definierten „Observer points“,
und Horizontalwinkel aus „gesehen“ werden. Die wichtigs- Parameter des Vertikalwinkels
kel, sowie die horizon- tale Ausbreitung (AZIMUTH1, AZIMUTH2) in Abhängigkeit von der Exposition als
Abbildung 27: Ermittlung von Der Streuwinkel beschreibt d Steinschlagereignissen
beidseitig der Sturzbahn festgelegt.
in der Abbildung 27
Abbildung 28: Reichweite
0,5 km
A9 Pyhrn Autobahn
Ermittlung von Fahrböschung (31°) und Schattenwinkel (27,5°).
Der Streuwinkel beschreibt die seitliche Abgrenzung des Wirkungsbereiches von Steinschlagereignissen (HÜBL et.al. 2011). Dieser wird im Modell mit etwa 30°
beidseitig der Sturzbahn festgelegt. Die Ergebnisse der Reichweitenermittlung sind 27 und Abbildung 28 dargestellt.
Reichweitenermittlung nach dem Schattengefälle
A9 Pyhrn Autobahn
A9 Pyhrn Autobahn
Fahrböschung (31°) und Schattenwinkel (27,5°).
ie seitliche Abgrenzung des Wirkungsbereiches von 2011). Dieser wird im Modell mit etwa 30°
Die Ergebnisse der Reichweitenermittlung sind
Schattengefälle (27,5°)
Diplomarbeit 4 Methoden zur Erfassung des Gefährdungspotentials
Anhand der angewandten Pauschalgefällemethode kann für das Untersuchungsge- biet ein Gefährdungspotential für die A9 Pyhrn Autobahn abgeleitet werden.