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Laborexperimente, Blick stromaufwärts.

Skalierbarkeit von Murgängen

Projektbeschreibung

Um Murgänge im Labor sachgerecht untersuchen zu können, muss man wissen, bis zu welchem Massstab ein Modell gebaut werden kann, um die Prozesse zuverlässig zu reproduzieren und Massstabseffekte zu vermeiden.
Aus logistischer und wirtschafticher Sicht ist es sicherlich von Vorteil, in einem kleinere Massstab arbeiten zu können.

In diesem vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) finanzierten Projekt haben wir mit einer Modellfamilie gearbeitet. Das heisst, dass das gleiche Modell, ein gerades Gerinne mit 15% Gefälle, das in einen flachen Mündungsbereich mündet, in drei Massstäben identisch aufgebaut wurde: 1:25, 1:50 und 1:100.

In diesen Modellen wurden Murgangereignisse zwischen 10’000 m³ und 40’000 m³ mit einem Abfluss von 200 m³/s bis 800 m³/s und zwei verschiedenen Korngrössen der Feststoffanteil untersucht. Die Murgangereignisse wurden nach der Annahme einer Ähnlichkeit nach Froude skaliert.

Mit diesen Versuche konnten alle typischen Merkmale eines Murgangs (viskoser Abfluss, Geschwindigkeitsverteilung über die Gerinnebreite, Levéebildung, konvexe Oberfläche der Ablagerungen) erfolgreich um Labor beobachtet werden.

Es könnte festgestellt werden, dass die Reproduzierbarkeit der Murgangdynamik (Geschwindigkeit, Abflüsse, Ablagerungen) für alle untersuchten Massstäben gegeben ist. Bei Interaktion mit Strukturen könnten jedoch andere Faktoren ins Spiel kommen. Dazu ist eine Analyse noch im Gange.

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