Om vernskog, skog, veg og skred aktsomhetskart snøskred
Øyvind Armand Høydal, [email protected]
Steinsprang, flomskred, jordskred, vegetasjon
─ Hedda Breien, Øyvind Armand Høydal
─ NVE støtte og prosjektpartner
Snøskred, Test prosjekt: Abisko
─ Støtte fra NIFS og NGI snøskredbevilgning
Gravedrift i bratt terreng, Vestskog SA, Mjøsskog, Allskog, Skog og landskap, Skogeierforeningen
Raport QC: Frode Sandersen, Ulrik Domaas, Dieter Isler ,++
«Skog og skred» 2011~ 2016
Snøskred: involverte prosesser
Vær
Terreng
Skred Konsekvens
Snø
Hva skal til for å få snøskred ?
SnøHelning
Videre vesentlige faktorer
─ Svake lag, lagdeling
─ Snømengder
─ Størrelse av utløsningsområdet.
─ Utløsende årsak
─ Store skred, dvs flakskred: Svakt lag som gir rask bruddforplantning slik at stort volum settes i bevegelse.
Skredterreng
Utløsningsområde.
Brattere enn 30 gr.
Skredløp
Utløpsområde. Slakere enn 15 gr.
Snøens stabilitet- ser etter løse / svake lag Flakskred:
Fast snø på svake lag!
Fast snø:
= vindtransportert Svake lag:
•Nysnø
•Rim
•Sprøhagl
•Begersnø
Snøens lagdeling
Derfor studerer vi:
Snøens hardhet Temperatur
Krystalltyper Fuktighet
Instabilitet
Snøen omdannes med en gang den kommer til bakken
En snøprofil gir en historisk bilde av været gjennom sesongen
Lagdelingen påvirkes av
• Vind
• Temperatur
• Type nedbør
Farlig lagdeling:
1. Dybden til svakt lag er 20 cm til 1 m
2. Flakets hardhet (håndtest) 1 finger eller 4 fingre
3. Hardhetsforskjell > 1 nivå 4. Vedvarende svakt lag
(rim, kantkorn, beger)
• Ikke stabilt 3. dagen, men ustabilt i ukesvis!
• Vedvarende fare!
• Forvent hvis sterk kulde.
Likevektsomvandling
Bindningene mellom
snøskrystallene blir flere og sterkere
Snøen setter seg
Stabilisering over tid Dannelse av flak
Overflaterim
• Fjæraktige krystaller
• Dannes i stille og kaldt vær
• Krystallene kan bli flere cm store
• Rimkrystaller er oftest årsak til vedvarende svak lagdeling i snødekket
hvis dekket over av nysnø
Kinetisk omvandling
Lange kalde perioder Lite snø
Stor temperaturgradient Begerkrystaller / rennsnø
Bygger svake lag dyp nede i snøen
Overflaterim
Klare kalde netter Fjæraktige krystaller
Meget svake lag hvis dekket over av nysnø
Fjell bjørk, forankringseffekt, små diamtre,
─Teoretisk tilnærming; Salm(78), Snow forces on plants, Margreth (07), Snow impacts on masts
─Formler utviklet for store tre diameter, vi antar snø som for flakskred, ser da på forhold som ville gitt store skred i åpent terreng
Antall trær per ha for å stabilisere snødekke
2500 fjellbjørk/ha ~80 % crown cover
Effekt av undervegetasjon og greiner
Åpne kanaler langs kvist I snø
─ Tilgang på luft -
─ 1) Tidlig vinter: fine krystaller
─ 2) –Sein vinter: omdannet til is
Greiner gir mer åpen struktur
─ Open struktur: raskere tørr metamorfose
Tidlig vinter: brudd på kvist- undervegetasjon.
Seinere forankring
CT3 CT13
CT22
-Hellende lag fra stammen
-is-armering mellom stamme/greiner og snø --- snødekket henger på kvist og stamme
Bruddforplantning og trær
Brudd går rundt grupper av trær Henger igjen på enkelttrær-
brudviser
Is rundt stammer Stammer
mindre kontinuitet i svake lag
Kronedekke
Felles “faktor” for flere skredtyper
─ Funksjon av DBH – gir grunnareal for stammer og kronedekke
─ Gir “effect” på mikroklima, andel nedbør som når bakken og vannballanse
Veldefiner for barskog Lauvskog ?
Indirekte sier kronedekke
også noe om “forankringseffekt” i snø
Kronedekke gran - (~furu)
Krone radius ~funksjon DBH
Snø stabilitet og skogtype
Fjell bjørk Gran og furu skog
Krone effekt Liten Stor, mindre snø på
bakken og mikroklima Forankring Small diameters
Styrke ? Større diametre, større styrke
Brudd, svake lag mulig Mindre sannsynlig Hogst flater Mindre aktuelt stor
Løssnø skred mulig mulig
Flak skred Mindre aktuelt Lite aktuelt
Våtsnø skred mulig Mulig, generelt
mindre snø
Snøskred: Hvilken effekt har vegetasjon ?
Eller hvorfor får en mindre skred skog enn fjell ?
Stamme “plugger”, forankrer, armerer snødekke- hindrer utløsning
Mindre utholdende tynne svake lag, tykke lag med begerkrysstaller gir ikke rask bruddutvikling.
I barskog er det en mindre snø på bakken, krona har effekt Geiner, stamme gir luft og raskere omvandling av snø
Skog bremser utløp, - gir større ruhet i skredbanen.
Tidlig sesong kan snø få brudd på lag av greiner Mindre vind og vinddrift - annen oppbygning Mikroklima mindre utstråling
Skred på hogsflate = åpent område
Dagens aktsomhetskart for snøskred
Båndlegger unødvendig store arealer
samfunnskostnad Høy å «friskmelde»
tomter
Stort potensiale for forbedring
10 år etter!
Spjelkavik
Samarbeid NVE-NGI startet i 2015
Områder med sannsynlighet
> 1/1000 (S2).
Hva kan forbedres?
Terrengmodell Klima
Effekt av skog
Utløsningssannsynlighet Utløpsberegning
25 x 25 m - glattet 10 x 10 m DTM eller lidarmodell -> 5 m DTM
Kurvatur for
utløsningssannsynlighet:
- Skålformer samler snø - Konvekse former barblåst
Hva kan forbedres?
Terrengmodell Klima
Effekt av skog
Utløsningssannsynlighet Utløpsberegning
Snøskred forekommer
også i skog!
Effekten av skog avhenger av helning,
stammevolum, snøhøyde, snøpakke etc!
Redusert snømengde og endret snødekke – kan relateres til kronedekning
10% av gjennomsnittlig snøhøyde
Kvernvassmoen, Støren
Nytt dataset SR16 (skogsressurskart 16)
Basert på flyfoto, lidar i fremtiden
(16x16 m)
Finnes foreløpig kun for Trøndelag!
Kronedekning for gran fra SR16
Høyde
Diameter Volum per tre
Kronedekning
V/daa Treslag
Antall trær/daa
Støren
10% av gjennomsnittlig snøhøyde
Kvernvassmoen, Støren
SR16: 72 % kronedekning
Høyoppløselig lidardata som validering
10% av gjennomsnittlig snøhøyde
RMSE = 20, Std avik = 1.7 Overestimert i SR16
Underestimert i SR16
Rennebu
Rennebu
Kronedekning lidar = 44%
Estimert kronedekning SR16 = 80%
Formel for furu ville gitt 59%
Snøhøyde 70% av snøhøyde i åpent areal
Vernskog
definert som skog som beskytter annen skog, skog som er sårbar mot fjell eller hav (vind, klima) eller skog som gir vern mot
naturskader (jfr Skogloven).
Vernskog sikrer et objekt Klimavernskog
Vern mot naturskade
─ For f.eks. veg eller bygninger
En vernskog må være «frisk», dvs pleies.
Naturfare – skredfare
hvordan kan skredfare øke eller reduseres som følge av vegetasjonsendringer ?
Steinsprang
Jord- og flomskred Snøskred
─ Ulike faktorer bidrar til stoppe, bremse, hinder utløsning eller redusere skredvolum
Vernskog – eneste alternativ for areal som krever sikring når det bygges?
Sikre vegg med net/bolter Sikre hus med
steinspranggjerde
Bruke skog som sikring Ikke bygge hus på denne tomta
Skog kan brenne og dø
Røtter binder jordekket Påvirker jordfuktighet
Påvirker avrenning, på grunn av intersepsjon, Hogst: Avvirket område – veger ?
─ Dreneringveier
- grøfter , kjørespor
Jordskred: hvilken effekt har vegetasjon ?
Effekt av Hogst- veger
Rotstyrke – tid etter avvirking
Hyppighet av flomskred
Avrenning av sedimenter
før -pinse 2011 – , hogst -
Det er vanskelig å sammenligne antall skred i skog og antall skred i åpne, avvirkede områder. Grunnen er at 1)
løsmasseforholdene ikke er like, dermed også skogens vekstpotensiale. Østre del av skogfeltet har mye færre skred, men her er det også mye mer fjell i skjæringene.
Myte 1:Helning > 30 grader problem ? parameter for skredfare ???
Grader tan(alfa) 1/X %
18.5 0.3346 3.0 33
20 0.3640 2.7 36
25 0.4663 2.1 46
26.57 0.5001 2.0 50
30 0.5774 1.7 57
34 0.6745 1.5 67
35 0.7002 1.4 70
40 0.8391 1.2 83
45 1.0000 1.0 100
Steinsprang: Hvilken effekt har vegetasjon ?
Grove trær bremser
Antall trær/tetthet av trær gir hyppigere kollisjoner Lengde av skog i fallreting;
─ Regner i skog med at en stein må ha 3 kollisjoner for å
─ Skogen virker som et filter- jo tykkere og sterkere filter- jo mer effektivt
Oppsummert..
Trær har effekt på snø og vann, vannbalanse – få eller ingen store jordskred
Vernskog – driftsform ?
Flomskred følger kanaler dere en forventer skred
Steinsprang: klar definer effekt for steinstørrelse opp mot 0,5 m3
Snøskred og skog handler i hovedsak om størrelse på åpne områder. Skog har reduserende effekt på utløsning av hyppige, vanlige skred
Ekstreme snø og nedbørhendelser: vanskelig å se for seg konsekvenser av følgeskader
