RISIKOMANAGEMENT VON IMPULSWELLENIN GEBIRGSSTAUSEEN

Frederic Evers, Lukas Schmocker, Robert Boesevers@vaw.baug.ethz.ch

SCCER‐SoE Annual Conference 2019, Lausanne

‐WISSENS‐ UND TECHNOLOGIETRANSFER FÜR DIE WASSERKRAFT ‐

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Impulswellen – ProzessketteMOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

5. Februar 2019

Wellenerzeugung WellenausbreitungAuflaufen

ÜberschwappenÜberlandströmung

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Impulswellen – Laguna Palcacocha, PeruMOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

5. Februar 2019

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5. Februar 2019

1

3

Impulswellen – Laguna Palcacocha, Peru

Lawine

Auflaufen2

Ausbreitung

MOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

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Laguna Palcacocha, PeruMOTIVATION | METHODS | MAIN RESULTS | CONTRIBUTION TO FLEXSTOR TOOLBOX | MAIN OUTCOME

Zeitraffer (x16)

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Impulswellen in der Schweiz – Fallbeispiel Projekt Trift (KWO)

Zeitraffer (x16)

MOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

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Impulswellen in der Schweiz – Fallbeispiel Projekt Trift

Zeitraffer (x16) Quelle Orthofoto: swisstopo (JA100120)

«Leitfaden»

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Impulswellenleitfaden: Hydraulische Modellversuche

t = 0.21 s t = 1.92 s

Übertragbarkeit Labormodell  Prototyp: Massstabseffekte?

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Masstabseffekte: Impulswellen‐Naturversuch

Massstab 1:1060 m lang, 15 m breit, 45 m lange Stahlrutsche

Feldversuch, Bülach ZH Modellversuch, VAW Labor

Messung von Wellenamplituden und Auflaufhöhen am Ufer

MOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

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MOTIVATION | METHODS | MAIN RESULTS | CONTRIBUTION TO FLEXSTOR TOOLBOX | MAIN OUTCOME

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Impulswellen‐Naturversuch

η/h

Feld:Rutschmasse  ms = 3.2 tEintauchgeschwindigkeit  Vs = 13.0 m/s

Labor:Rutschmasse ms = 3.2 kgEintauchgeschwindigkeit  Vs = 4.1 m/s

relative Zeit

Abweichungen im Eintauchbereich

Gute Übereinstimmung im Bereich der Wellenausbreitung

Pegel 1 Pegel 2

Pegel 3 Pegel 4

MOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

relativeWellenamplitude

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Mehrstufige Vorgehensweise

Identifikation Rutschmassen

Erhebliche Unsicherheiten?

VoruntersuchungImpulswellenleitfaden

Ja

Impulswellenrisiko?

NeinGegenmassnahmen, Notfallplan

Nein

Labormodell Computer‐simulation

+ Benchmark

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JaDetailanalyse

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Workshop‐Ankündigung

H. u. M. Burgener

International Workshop on

Landslide-generated Impulse Waves in ReservoirsNovember 25, 2019

DETEC Campus (SFOE), Room 1.00.082, Mühlestrasse 2, 3063 Ittigen, Switzerland

Schweizerisches TalsperrenkomiteeComité suisse des barragesComitato svizzero delle digheSwiss Committee on Dams

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Benchmark‐DatenMOTIVATION | METHODEN | ERGEBNISSE| FLEXSTOR TOOLBOX | ZUSAMMENFASSUNG

Rutschparameter + Wasseroberflächenauslenkung in x‐, y‐, z‐Koordinaten (74 Versuche) 

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Zusammenfassung

• Impulswellen können eine Gefahr für Stauanlagen darstellen

• Hydraulische Laboruntersuchungen sind Grundlage für Berechnungsgleichungen

• Berechnungsgleichungen ermöglichen schnelle Abschätzung der Grössenordnung

• Untersuchung von Massstabseffekten gewährleistet Übertragbarkeit auf Prototyp

• Mehrstufige Vorgehensweise bei der Risikoanalyse: Voruntersuchung Detailanalyse

• Datensätze von Experimenten wichtig als Benchmark für numerische Computersimulationen

• «Impulswellenleitfaden» vermittelt Erkenntnisse an die Praxis (Workshop: 25.11.2019)

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