Formen på stenar är en nyckelfaktor för att bedöma risken för stenfall. Det är slutsatsen av en ny studie från Institutet för snö- och lavinforskning och ETH Zürich.

Rockfall är ett mycket verkligt hot i ett alpint land som Schweiz. För att bedöma faran på en given plats och planera skyddsåtgärder, ingenjörsfirmor använder datormodeller för att beräkna hur långt fallande stenar kan rulla. Dock, modellerna kan ännu inte på ett adekvat sätt ta hänsyn till i vilken utsträckning massan, storleken eller formen på en sten påverkar dess rörelse. Detta skulle kräva att verkliga mätdata matas in i modellerna, men fram till nu var sådana uppgifter endast tillgängliga sporadiskt, eftersom inga systematiska stenfallsstudier hade utförts.

Första omfattande experiment

Det har nu ändrats efter att forskare från WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF och ETH Zürich ägnat över fyra år åt att utföra stenfallsexperiment. "Detta har gjort det möjligt för oss att sammanställa den största uppsättningen mätdata hittills, säger Andrin Caviezel, SLF-forskare och huvudförfattare till studien. Forskarna använde konstgjorda stenar i form av betongblock utrustade med sensorer, som de rullade nerför en sluttning nära Flüela -passet i den schweiziska kantonen Grisons. De jämförde olika former och massor, rekonstruerade de fullständiga banorna och bestämda hastigheterna, hopphöjder och utloppszoner (se inforuta). De har precis publicerat sina resultat i den vetenskapliga tidskriften Naturkommunikation .

Sidospridning

Den viktigaste upptäckten är att riktningen en sten rullar i beror mycket mer på dess form än på dess massa. Medan kubformade stenblock störtar rakt ner för den största sluttningen, hjulformade stenar drar sig ofta åt sidan och kan därför hota ett mycket bredare område vid basen av sluttningen. "Detta måste beaktas vid bedömning av riskzoner, men också när man bestämmer placeringen och dimensionerna av stenfallsnät, " förklarar Caviezel. Eftersom hjulliknande stenar träffar stenfallsnät med sin smala sida, deras energi är koncentrerad till ett mycket mindre område än vad som är fallet med kubliknande stenar – så skyddsnät måste vara starkare.

Mer realistiska modeller

Data läggs nu in i simuleringsprogrammet RAMMS::ROCKFALL som utvecklats vid SLF. Förutom att ta hänsyn till formen, Syftet är att mer realistiskt visa hur bergets hastighet påverkas av hur det slår och studsar från marken. "Detta kommer att göra det möjligt för oss att erbjuda ett förbättrat program som ingenjörsfirmor kan använda för att göra mer tillförlitliga beräkningar, " säger Caviezel. Datauppsättningen är också tillgänglig på EnviDat-plattformen, där den är fritt tillgänglig för andra forskargrupper. De kan använda den för att kalibrera sina egna algoritmer eller för att utveckla nya, mer exakta modeller ger förbättrat skydd mot stenfall.