Utarbeidelse av aktsomhetskart for jord- og flomskred: Eksempel fra Gauldalen, Norge

Abstract

Rørosbanen er et av flere områder hvor Jernbaneverket stadig opplever jord- og omskred som en trussel mot jernbanesporet. Målet med oppgaven har vært å utvikle en modell for aktsomhetskart for jord- og omskred for et begrenset feltområde i Gauldalen, for så å se om det nnes fellestrekk for de områdene som er mest utsatt for jord- eller omskred langs jernbanesporet. Det ble også tatt opp mulige løsninger for å forebygge mot fremtidige hendelser.

Feltområdet for oppgaven er lokalisert i Midtre Gauldal. Sommeren 2009 ble strekningen Støren - Singsås vurdert fra sporet, spesielt med tanke på vanntilgang og spor fra tidligere hendelser. Sommeren 2010 ble feltområdet snevret inn til området mellom km500 og km 505, der tallet angir antall kilometer langs sporet fra Oslo. Kartleggingen ble utvidet til å omfatte kartlegging og prøvetaking av løsmasser, og registrering avbekker, vegetasjon og menneskelig påvirkning. I tillegg ble to skredhendelser beskrevet i detalj.

Begrepene jord- og omskred dekker skred som går i løsmasser, både i og utenfor de-nerte raviner og bekkedaler, og både i direkte tilknytning til eller utenfor eksisterende vassdrag. Vann er den viktigste faktoren som påvirker stabiliteten, i tillegg til helningsgradienter over 30°. Endring i grunnvannsstanden grunnet stor vanntilførsel fra nedbør eller snøsmelting kan føre til utløsing av jord- og omskred. I tillegg til vann virker også egenskapene til vegetasjon, berggrunn og løsmasser inn, og menneskelige inngrep i skråningsprolet kan ofte være grunnen til at tidligere stabile skråninger plutselig glir ut. Vegetasjon kan være gunstig for å øke skråningsstabiliteten, der trær med pålerotantas å være spesielt gunstig, da disse røttene strekker seg langt ned i grunnen og knytter det øverste løsmassedekket fast med underliggende berg- eller løsmasser. Den underliggende berggrunnen kan enten være en drivende kraft, ved å ha glideplan som ligger parallelt med skråningen, eller en stabiliserende kraft ved å ha sprekker som går på tvers av skråningen. For løsmassene er kornstørrelse, gradering og kornform viktige egenskaper, da disse avgjør hvor mye vann som kan benne seg i skråningen. Menneskelige inngrep påvirker ofte den naturlige helningsgradienten ved utgravinger og fyllinger, og ved å forandre naturlige vannveier med stikkrenner og grøfter.

I feltområdet er helningsgradienten i store deler av jernbanesporets sideterreng over 30 °, løsmassene er preget av stort innhold av kornstørrelser i sandfraksjon, berggrunnen er delvis sterkt forvitret, vegetasjonen er varierende mellom stabiliserende almeskog medpålerot og plante- og hogstfelt med gran og det finnes enkelte menneskelige inngrep som griper direkte inn i områdets stabilitet. I nærheten av feltområdet nnes det tomålestasjoner for nedbør som kan brukes til å hente ut nedbørsdata fra tidligere og fremtidige hendelser.

Klimaet er i endring, og gjennom prosjekter som GeoExtreme har kunnskapen om hva endringene kan føre med seg økt betraktelig de siste årene. GeoExtreme har anslått at antall dager med ekstrem nedbør kommer til å øke, og også hyppigheten for jordskred vil øke, spesielt fra Trøndelag og nordover. Dette gjør at det er ekstra viktig å få kartlagt hvilke områder som er spesielt utsatt for om- og jordskred allerede nå, slik at det er mulig å forberede seg. Aktsomhetskartene for om- og jordskred for feltområdet ble produsert i to utgaver. Materialkartet baserte seg kun på kartdata tilgjengelig fra Norge Digitalt, Norges Geologiske Undersøkelse (NGU) og Norsk institutt for skog og landskap. Observasjonskartet hadde i tillegg til dette informasjon om skredhendelser og stikkrenner innhentet fra Jernbaneverkets databaser, og ytterligere informasjon innhentetfra feltarbeid. For aktsomhetskartene ble det identisert 24 områder for vurdering, til sammen tre områder ble klassisert som "meget sannsynlig"at jord- eller omskred kan treffe jernbanesporet. Fellestrekket for disse tre områdene er at de ligger i direkte tilknytning til en bekk eller med mulighet for at bekken kan endre løp, og de har etstort forholdstall mellom nedbørsfelt og kildeområde for skred.

Skader på jernbanesporet kan unngås enten ved å forhindre at jord- og omskred utløses, eller ved å sørge for at massene fra et skred blir oppsamlet og avsatt før de treffer jernbanen. Her er ikke det sistnevnte mulig siden sporet ligger helt inntil skråningen langs store deler av strekningen, så mulige løsninger konsentrerer seg om å forsøke å forhindre at skredene blir utløst. Forslagene som blir diskutert er forbedring av vedlikehold av stikkrenner samt oppgradering av størrelsen på eksisterende stikkrenner, stabilisering av skråninger med dreneringsgrøfter og en ordning for godkjenning avinngrep i overliggende sideterreng til jernbanesporet.

The climate is changing, and so is the knowledge about what climate changes might lead to. More days with extreme precipitation will probably cause more debris avalanches,debris flows and debris floods, here gathered in the expression landslide. The Norwegian National Rail Administration is trying to increase the safety at the railroad by applying an emergency preparedness which is triggered by high forecast of precipitation. This thesis will focus on identifying the areas with high probability of landslide occurrence, through development of landslide hazard maps.

Two different landslide hazard maps were made. The first, the material map, consisted only of data collected from the Geological Survey of Norway (NGU), Norway Digitaland Norwegian Forest and Landscape Institute. The second, the observation map,also took in too consideration information about earlier landslides and existing subdrains collected from the Norwegian National Rail Administration, and information about vegetation, visible water in streams and ground and soil properties collected byeld research. The most distinctive difference in the maps was the overall higher classication of landslide probability in the observation map. The areas with the highest landslide probability had two important similarities: 1) There was an existing stream present, which might be able to change drainage path, and 2) The relationship between the catchment area and the source area for a landslide was large. From this it was concluded that streams which possibly can change drainage path are what the NorwegianNational Rail Administration should focus on. This can be done through an extended collaboration with the neighboring property owners, with offering of guidance when forest roads are being constructed, and by examining already existing roads in terrain higher than the railroad.