Utløysing av sørpeskred i ulike snøtypar

Vassinnhaldet i snø er ein avgjerande faktor for utløysing av sørpesktred. Men kor avgjerande er det? Og har vi eigentleg særleg med målingar som kan faktisk kan dokumentere dette i felt? Då Sunniva Skuset skulle skrive masteroppgåve ved NTNU, ville ho finne svar på begge desse spørsmåla. Oppgåva tok difor føre seg å utvikle ein metode for å gjere kontrollerte feltforsøk med snø og vatn. Målet med metoden var å skaffe eit betre grunnlag for vurdering av sørpeskredfare. Her får vi høre korleis dette gjekk. 

Tekst: Sunniva Skuset (masterstudent NTNU 2018)

Kva er sørpe og sørpeskred?

Sørpeskred er definert av NIFS som eit «hurtig, flaumliknande skred av vassmetta snø, med varierande innhald av sediment» (NIFS, 2014, s. 9). Ein definerer snø som sørpe når vassinnhaldet er over 15 vol.%. Dette betyr at snøkorna er heilt omslutta av vatn, og snøen er i såkalla fenikulert regime (figur 1).

Bilde1.png

Figur 1. Sørpe er snø med over 15 vol.% vassinnhald, og vatn omsluttar snøkorna fullstendig (McClung og Schaerer, 2006).

Vassinnhaldet er høgare i sørpe enn ved våte flakskred eller våte laussnøskred. Det høge vassinnhaldet i sørpa fjernar bindingar mellom snøkorna og destabiliserer snøen. Sørpeskred kan difor starte i mykje slakkare terreng enn kva ein tradisjonelt tenkjer på i samband med snøskred, som er rundt 30° helling. Mest vanleg helling i utløysingsområdet til sørpeskred er 15° (NVE, u.å.), men sørpskred er òg observert å løyse ut heilt ned på 2° helling (Onesti, 1987). I tillegg kan skreda ha lang utløpslengd (fleire km) og stoppar gjerne ikkje før terrenget er tilnærma horisontalt, kring 5° (Lied og Kristensen, 2003). Siktevinkelen frå utløps- til utløysingsområdet for sørpeskred har eit gjennomsnitt på 12° (Hestnes, 1998). Til samanlikning er tommelfingerregelen for snøskred 18° (NVE, 2016).

Biletet under er henta frå ei nestenulykke i Børgefjell nasjonalpark, der ein familie så vidt unngjekk å bli tekne av eit sørpeskred. Den gule pila viser kvar familien hadde sett opp teltet sitt. Den stipla linja viser den heldige fluktruta dei valte då dei såg skredet kom farande mot seg. Denne hendinga viser både kor flatt terreng sørpeskred kan bevege seg i, samt kor overraskande skreda kan inntreffe.

Bilde2.png

Figur 2. Ein familie var svært nær å bli tekne av eit sørpeskred, då skredet kom overraskande og tok med seg teltet dei hadde sett opp (Hestnes et al., 2012).

Det er fleire døme på at denne skredtypen har ført til fatale ulykker, både i samband med vinterfriluftsliv, ferdsel langs vegnettet og ved opphald i bustadhus. I 2010/2011 var det til dømes åtte dødsfall som følgje av sørpeskred.

Sørpeskred inntreff kvart einaste år i Noreg, og den låge utløysingsvinkelen gir mange potensielle utløysingsområder. Difor er det urealistisk å fjerne all fare ved hjelp av fysiske sikringstiltak.

Varsling

Det er jordskredvarslinga ved Noregs vassdrags- og energidirektorat (NVE) som har ansvar for å vurdere faren for sørpeskred regionalt. Det er fordi utløysingsforholda for sørpeskred har mykje til felles med utløysingsforholda for jord-og flaumskred. Det er dessutan fleire tilfelle av jord- og flaumskred som har starta som sørpeskred høgare i terrenget.

Det er mange faktorar å ta omsyn til i denne vurderinga, mellom anna venta vasstilførsel i forhold til djupna til snøen. Vasstilførselen kjem i form av regn og/eller snøsmelting. Ein annan viktig faktor er snødekket si oppbygging. Det er fordi enkelte snøtypar er vurdert å vere meir utsette for å danne sørpeskred enn andre. Samstundes er sørpeskred observert i alle snøtypar. Difor tenkjer ein seg at ulike snøtypar treng ulik mengde vatn for å danne sørpeskred. Retningslinjene for kritisk vasstilførsel på ulike snøtypar er basert på feltobservasjonar og erfaringar frå tidlegare sørpeskred-hendingar. Dette gir rettleiande prinsipp, og varslarane må gjere ei skjønnsmessig vurdering av korleis det gjeldande snødekket vil reagere på den venta vasstilførselen.

Det manglar altså kontrollerte feltforsøk, der ein har tilført bestemte vassmengder på bestemte snøtypar for å få meir handfaste verdiar å støtte seg til.

Masteroppgåva

Saman med at resultat frå feltforsøk manglar, manglar også metodar for å utføre denne typen forsøk. Masteroppgåva tok difor føre seg å utvikle ein metode for å gjere kontrollerte feltforsøk med snø og vatn, med sikte på å skaffe eit betre grunnlag for vurdering av sørpeskredfare.

Snø og sørpeskred

Av erfaring er det porøse snøtypar, som nysnø og kuldepåverka snø (kantkorn/begerkrystallar), som er dei mest utsette snøtypane. Dette fordi dei har låg tettleik og inneheld mykje luft. Dei kan dermed binde mykje vatn, særleg dersom snøen er kald. Slik snø vil saman med ein relativt brå overgang til mildare vêrlag med regn/snøsmelting, gi typiske forhold for sørpeskred. Slike forhold er vanlege tidleg på vinteren med mykje nysnø og overgangar til mykje regn. Dette gjeld også på våren, særleg dersom vinteren har vore kald og danna kantkorn, før det plutseleg slår om til varmt vårvêr. Vindpåverka fokksnø er rekna for å vere mindre utsett, fordi den er meir kompakt og har tendens til å drenere vatn i smale kanalar i staden for at vatnet fuktar snøen jamt. Det same gjeld for snø som har gått gjennom mange smelte- og fryseprosessar. Desse prosessane gir etablerte dreneringskanalar for vatn, og snøen tek godt unna vatnet.

Det er altså likevel slik at sørpeskred kan gå i alle snøypar dersom forholda ligg til rette for det, men kor mykje meir vatn treng dei mindre utsette snøtypane for å danne skred?

Metodeutvikling

Spørsmålet over er av stor interesse for dei som skal vurdere sørpeskredfare. Masteroppgåva vart skrive i samarbeid med NVE. Ettersom ein starta frå grunnen med metodeutvikling, vart arbeidet ein lang prosess med prøving og feiling. Resultatet vart ein komplett feltstasjon for sørpeforsøk. Utstyr og metode vart eit kompromiss mellom utgangspunktet; å få forsøka så like naturen som råd – og realiteten; kva som var praktisk muleg å få til i felt.

Første steg var å isolere ein snøkube i ein boks på 50 x 50 x 50 cm3. Boksen ga eit tett lag under snøen og sørga samstundes for lik snømengde i alle forsøka. Deretter vart vatn tilført på toppen av snøkuben. Snøen vart stadig våtare og eit nivå med vassmetta snø («vassnivå») bygde seg opp frå botnen. Boksen vart sett opp med ulike hellingar, 0°, 5°, 10° og 15°. Figur 3 viser boksen og resten av feltstasjonen.

Bilde3.png

Figur 3. Bilete frå feltforsøk på Filefjell. A)  Boksen til å isolerere snøen. B) Vasstilførsel til snøen i boksen med trykksprøyter, framfor boksen står eit instrument som målte vasstilførselen. C) heile feltstasjonen. (foto: privat).

Boksen var konstruert med ei hengsla luke. Når ein rekna med at vassnivået var høgt nok, opna ein fronten og studerte korleis snøen oppførte seg. Målet var at snøen skulle kollapse, altså rase ut av boksen og bryte opp i mindre delar (figur 4). Dersom snøen i staden vart liggande i boksen, var vassnivået for lågt og ein måtte prøve ein gong til, denne gongen med meir vatn. Dermed kunne ein finne ein grenseverdi for kor høgt vassnivået måtte vere for å få kollaps. Det vart også målt kor mange liter vatn som vart tilført boksen.

Bilde4.png

Figur 4. Målet var å finne ein grenseverdi for nødvendig vasstilførsel for at snøen skulle kollapse då ein opna fronten på boksen (foto: privat).

Resultat

På grunn av ei tidkrevjande metodeutvikling vart feltstasjonen ferdig først mot slutten av snøsesongen. Dette førte til at utstyret og metoden berre vart testa på snø som var smelteomvandla. Smelteomvandla snø har vore utsett for mildvêr, og deretter kulde. Utover våren vert etter kvart heile snødekket utsett for denne prosessen, og til slutt vil snøen ha gått gjennom mange rundar med smelting og frysing.

Testresultata indikerte at jo fleire smelte- og fryseprosessar snøen hadde vore gjennom, jo meir vatn tolte den før kollaps. Skilnadane i kritisk vasstilførsel var likevel ikkje så store. Då dette er heilt nyutvikla metode/utstyr, krev det meir testing før ein kan vurdere kor godt desse skilnadane i vasstilførsel stemmer. Gjerne på snø som er meir ulik dei smelteomvandla snøtypane, helst nysnø eller kantkorn/begerkrystallar, men også fokksnø.

Vidare arbeid

Gjennom eit pågåande engasjement i NVE held eg no på med å vidareføre metoden og utstyret. Forhåpentlegvis får eg gjort testar på andre snøtypar gjennom vintersesongen 2018-2019.

For at snøen skal bli tilstrekkeleg vassmetta til å danne sørpeskred, er snøen avhengig av at vatnet som vert tilført vert hindra i å drenere ut. Difor er både terrengform og permeabiliteten i bakken under snøen avgjerande, i tillegg til snøen sin struktur. Permeabiliteten i bakken kan bli påverka av faktorar som grunnforhold (er det jord eller bart fjell), grad av vassmetting (er det myr eller tørr bakke) og grad av tele i jorda (er bakken frosen eller ikkje). Det bør difor nemnast at eg berre har teke føre meg faktoren snø i tilnærminga av sørpeskredproblematikken.

Sunniva Skuset

Vidare lesing

 

Kjelder

Hestnes, E. (1998) Slushflow hazard – where, why and when? 25 years of experience with slushflow consulting and research, International Glaciological Society, vol. 26, s. 370-376.

Hestnes, E., Bakkehøi, S. og Kristensen, K. (2012): Slushflow formation, flow regimes and conequences (short version), International Snow Science Workshop, Anchorage, Alaska.

Lied, K. og Kristensen, K. (2003): Snøskred Håndbok om snøskred. Noreg: Vett & Viten AS.

McClung, D. og Schaerer, P. (2006) The Avalanche Handbook. Seattle: The mountaineers books.

NVE/SVV/JBV (2014): Delprosjekt 1 i NIFS, aktivitet 1A: Begrepsbruk innen naturfare. Terminologi for skredtyper og skredmaterialer Tilgjengeleg frå: http://www.naturfare.no/_attachment/683735/binary/982286(Henta: 01.08.18).

NVE (2016): Faktaark 1/2016 «Snøskred – tørre og våte».

NVE (u.å.) Faktaark: Hva er sørpeskred? . NVE.

Onesti, L. J. (1987): Slushflow release mechanism: A first approximation, IAHS, (162).