Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Stenformen bør tages i højere grad i betragtning ved risikovurderinger af stenfald

En af betonblokke placeret på vippeplatformen, der skal bruges til at sætte den i gang. Kredit:SLF / Martin Heggli

Stenformen er en nøglefaktor ved vurderingen af ​​stenfaldsfare. Sådan lyder konklusionen i en ny undersøgelse fra Institute for Snow and Avalanche Research og ETH Zürich.

Stenfald er en meget reel trussel i et alpeland som Schweiz. For at vurdere faren på et givet sted og planlægge beskyttelsesforanstaltninger, Ingeniørfirmaer bruger computermodeller til at beregne, hvor langt faldende sten kan rulle. Imidlertid, modellerne er endnu ikke i stand til i tilstrækkelig grad at tage hensyn til, i hvilket omfang massen, størrelsen eller formen af ​​en sten påvirker dens bevægelse. Dette ville kræve, at måledata fra den virkelige verden bliver indført i modellerne, men indtil nu var sådanne data kun tilgængelige sporadisk, da der ikke var blevet udført systematiske stenfaldsundersøgelser.

Første omfattende forsøg

Det har nu ændret sig, efter at forskere fra WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF og ETH Zurich brugte over fire år på at udføre stenfaldsforsøg. "Dette har givet os mulighed for at samle det største sæt af måledata til dato, "siger Andrin Caviezel, SLF-forsker og hovedforfatter af undersøgelsen. Forskerne brugte kunstige sten i form af betonblokke udstyret med sensorer, som de rullede ned ad en skråning nær Flüela-passet i den schweiziske kanton Grisons. De sammenlignede forskellige former og masser, rekonstruerede de komplette baner og bestemte hastigheder, springhøjder og udløbszoner (se infoboks). De har netop offentliggjort deres resultater i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .

Lateral spredning

Det mest markante fund er, at den retning, en sten ruller i, afhænger meget mere af dens form end af dens masse. Mens terningformede kampesten styrter lige ned ad linjen med den største skråning, hjulformede sten trækker ofte væk til den ene side og kan derfor true et meget bredere område ved bunden af ​​skråningen. "Dette skal tages i betragtning ved vurdering af farezoner, men også ved bestemmelse af placering og dimensioner af stenfaldsnet, " forklarer Caviezel. Fordi hjullignende sten rammer stenfaldsnet med deres smalle side, deres energi er koncentreret på et meget mindre område, end det er tilfældet med kubelignende sten – så beskyttelsesnet skal være stærkere.

Mere realistiske modeller

Dataene bliver nu indtastet i RAMMS ::ROCKFALL -simuleringsprogrammet, der er udviklet på SLF. Samt faktorisering i formen, Formålet er at repræsentere mere realistisk, hvordan klippens hastighed påvirkes af den måde, den støder på og hopper fra jorden. "Dette vil gøre det muligt for os at tilbyde et forbedret program, som ingeniørfirmaer kan bruge til at foretage mere pålidelige beregninger, " siger Caviezel. Datasættet er også tilgængeligt på EnviDat-platformen, hvor den er frit tilgængelig for andre forskningsgrupper. De kan bruge det til at kalibrere deres egne algoritmer eller til at udvikle nye, mere præcise modeller, der giver forbedret beskyttelse mod stenfald.


Varme artikler