BSc Arbeit Natascha Buschle (2016)
Bei der Blockierung von Flüssen durch Bergstürze können sich natürliche Staudämme ausbilden. Die vorliegende Bachelorarbeit bietet einen Überblick der verschiedenen Versagensmechanismen von Bergsturzdämmen. Allgemein gibt es drei grundlegende Versagensmechanismen: Überlaufen, interne Erosion und Hangversagen.
Einen wichtigen Einfluss auf die Stabilität von Bergsturzdämmen nimmt die Morphologie des Dammes, im Zusammenspiel mit dem Tal. Je nach Reichweite des Materials, ob bis auf die gegenüberliegende Hangseite oder mit dem Flussverlauf dem Tal entlang, lassen sich verschiedene Dämme unterscheiden. Costa und Schuster (1988) bildeten daraus eine Dammklassifikation mit sechs verschiedenen Typen. Diese wurde von Hermanns et al. (2006 und 2011) weiter vertieft, um Aussagen über die Lebensdauer und mögliche Versagensmechanismen der Bergsturzdämme treffen zu können.
Die sedimentologische Beschaffenheit von Bergsturzdämmen spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, da daraus resultiert, wie stark eine interne Erosion am Damm angreifen kann oder ob es beim Überlaufen von Wasser zu einem Bruch des Dammes kommen kann. Aus Untersuchungen der Korngrößenverteilung und Materialeigenschaften von Bergsturzdämmen lässt sich erkennen, dass ein Damm meist in drei verschiedene Bereiche unterteilt werden kann. Die Oberfläche und die obersten Meter werden meist aus Blöcken aufgebaut und als carapace bezeichnet. Darunter befindet sich der Dammkörper mit feinerem, matrix-gestütztem Material. Die unterste Einheit bildet die basale Fazies, sie besteht aus Material, das durch den Transport stark beansprucht und zerschert wurde. Da der Zugang und die Untersuchung von Bergsturzdämmen im Gelände nicht immer möglich sind, gibt es verschiedene Modellierungen im Wasserkanal. Hier können unterschiedliche Dammformen nachgestellt werden und das Material, sowie der Wasserzufluss beliebig geändert werden.
Mit Hilfe der geometrischen Parameter von Staudämmen bildeten Ermini und Casagli (2003) einen dimensionslosen Blockierungs Index, sowie den Aufstau Index. Korup (2004) ergänzte mit drei weiteren Indizes (Rückstau Index, Becken Index und Relief Index). Anhand von drei Fallbeispielen, dem Usoi Damm in Tadschikistan, dem Tangjiashan Damm in China und dem Val Pola Damm in Italien werden die definierten Indizes durchgerechnet. Dabei stimmen die Ergebnisse jedoch nicht immer mit den Verhältnissen in der Realität über ein und werden diskutiert.