2015 - GIS-basierte Modellierung der Steinschlagdisposition mittels klimatischer Parameter

Modellierung der Steinschlagdisposition anhand von Klimadaten.

Modellierung der Steinschlagdisposition anhand von Klimadaten.

Autor(en): Loretto J.

In der vorliegenden Masterarbeit werden erstmals mittels WUFI (Wärme und Feuchte instationär), einer Software, die vom Frauenhofer-Institut für Bauphysik entwickelt wurde, um das hygrothermische Verhalten von Gebäudebauteilen zu simulieren, Gesteinsfeuchte- und -temperatursimulationen an der Gesteinsoberfläche im Nationalpark Gesäuse ohne direkte Messungen der klimatischen Parameter an den Felswänden durchgeführt. Dazu werden die Monatsmittelwerte der Temperatur und die Monatswerte des Niederschlages GIS-basiert interpoliert und mithilfe der dadurch berechneten Gradienten Stundenwerte von Klimastationen korrigiert. Weitere für die Simulation benötigte Klimadaten werden von Wetterstationen herangezogen. Aufgrund fehlender Niederschlagswerte von höher gelegenen Regionen ist es nicht möglich gewesen, diese zu interpolieren, weshalb auf INCA-Daten von der ZAMG zurückgegriffen wird. Windrichtung und -geschwindigkeit werden ebenfalls von INCA bezogen.

Da neben den Gesteinsfeuchte- und -temperatursimulationen auch die Interpolation von Niederschlag und Temperatur von großer Bedeutung für diese Arbeit sind, werden die Interpolationsmethode Kriging und Digitale Terrainmodelle, ohne die eine solche Regionalisierung nicht möglich wäre, genauer beschrieben.

Abhängig von Exposition, Hangneigung und Seehöhe werden 72 virtuelle Messpunkte über die Hochtorgruppe verteilt und für jeden dieser Punkte eine Klimadatei für das Simulationsprogramm erstellt. Neben den klimatischen Parametern benötigt WUFI Informationen über die Gesteinsparameter, welche von Schnepfleitner (2012) bezogen werden. Ebenfalls wird der von Zinner (2014) für das Gesäuse erhobene Schlagregenfaktor bei der Simulation berücksichtigt. Die Ergebnisse decken sich mit jenen, die mittels gemessenen klimatischen Parametern in vorangegangenen Untersuchungen simuliert wurden: Nordexponierte Felsen sind feuchter als südexponierte und südexponierte Regionen weisen die meisten Frostwechsel auf. Das Steinschlagrisiko wird abhängig zweier Frostverwitterungstheorien abgewogen. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Eislinsentheorie ein größeres Potential für die Verwitterung aufweist als die „klassische“ Frostwechseltheorie.



Berichte und Veröffentlichung

Loretto J. (2015): GIS-basierte Modellierung der Steinschlagdisposition mittels klimatischer Parameter. Universität Graz. Graz, 102 S.

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