Erdrutsche

Informationen zur Erdrutschgefahr



Erdrutsche verursachen jedes Jahr Todesfälle und Sachschäden in Milliardenhöhe.


Angepasst aus dem US Geological Survey Fact Sheet 2004-3072.
Erdrutsch-Inzidenz- / Suszeptibilitätskarte

Erdrutschkarte: Diese Karte zeigt die Verteilung der relativen Häufigkeit und Anfälligkeit von Erdrutschen in den konterminösen USA. Rote Gebiete weisen die höchsten Erdrutschraten auf. Pinkfarbene Gebiete weisen eine hohe Häufigkeit und Anfälligkeit für Erdrutsche auf. Karte von der United States Geological Survey. Bild vergrößern.

Inhaltsverzeichnis


Erdrutsche treten in allen 50 Bundesstaaten auf
Erdrutschauswirkungen und -minderung
Der Erdrutsch-Prozess
Folien
Rotationsschlitten
Translationale Folie
Block-Folie
Stürze
Steinschlag
Stürzen
Fließt
Murgang
Erdfluss / Schlammfluss
Gerölllawine
Schleich
Seitliche Spreads
Ursachen von Erdrutschen
Wasser
Seismische Aktivität
Vulkanische Aktivität
Erdrutschminderung

Erdrutsche treten in allen 50 Bundesstaaten auf

Erdrutsche in den Vereinigten Staaten treten in allen 50 Staaten auf. Drei Regionen weisen jedoch eine besonders hohe Häufigkeit und Anfälligkeit für Erdrutsche auf. Sie sind:

  1. die Küstengebiete von Kalifornien, Oregon und Washington;
  2. die Berggebiete von Colorado, Idaho, Montana, Utah und Wyoming;
  3. die hügeligen bis bergigen Teile von Kentucky, North Carolina, Pennsylvania, Tennessee, Virginia und West Virginia, die von Schiefergestein unterlegt sind.
Diese drei Regionen sind in der beigefügten Karte leicht an ihren hohen Konzentrationen an roter und rosa Farbe zu erkennen. In Alaska und Hawaii gibt es auch viele Arten von Erdrutschen.

Erdrutsch Video: Dieses USGS-Video erklärt einige der Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Erdrutschen und beschreibt einige erdrutschwissenschaftliche Aktivitäten von USGS.

Erdrutschauswirkungen und -minderung

Im typischen Jahr verursachen Erdrutsche in den Vereinigten Staaten Sachschäden in Milliardenhöhe und töten Dutzende von Menschen. Die Verluste in den USA werden hauptsächlich durch Steinschläge, Bergstürze und Trümmerströme verursacht. Erdrutsche verursachen weltweit Tausende von Opfern und verursachen jedes Jahr Verluste in Milliardenhöhe.

Die hier präsentierten Informationen sind eine Einführung in den Erdrutschprozess, eine Präsentation der verschiedenen Arten von Erdrutschen und eine Einführung, wie Erdrutsche gemindert und als Gefahr gehandhabt werden können.

Erdrutsch Video: Dieses USGS-Video erklärt einige der Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Erdrutschen und beschreibt einige erdrutschwissenschaftliche Aktivitäten von USGS.

Anatomie eines Erdrutsches

Erdrutsch-Anatomie: Ein idealisierter Einbruch- / Erdfluss, der die häufig verwendete Nomenklatur für die Kennzeichnung der Teile eines Erdrutschs zeigt. Bild vergrößern.

Der Erdrutsch-Prozess

Der Begriff "Erdrutsch" beschreibt eine Vielzahl von Prozessen, die zur Abwärts- und Auswärtsbewegung von hangbildenden Materialien führen, einschließlich Gestein, Erde, künstlicher Füllung oder einer Kombination davon. Die Materialien können sich bewegen, indem sie fallen, kippen, gleiten, sich ausbreiten oder fließen. Das beigefügte Bild ist eine grafische Darstellung eines Erdrutschs, wobei die allgemein anerkannte Terminologie dessen Merkmale beschreibt.

Erdrutsche treten zwar hauptsächlich in Gebirgsregionen auf, können aber auch in Gebieten mit allgemein niedrigem Relief auftreten. In Gebieten mit niedrigem Relief treten Erdrutsche auf, die durch Aufschneiden und Auffüllen (Straßen- und Baugrubenaushub), Versagen von Flussstauungen, seitliche Ausbreitung von Erdrutschen, Einsturz von Minenabfallhalden (insbesondere Kohle) und eine Vielzahl von damit verbundenen Hangversagen verursacht werden Steinbrüche und Tagebau. Die häufigsten Arten von Erdrutschen werden auf dieser Seite beschrieben und veranschaulicht.

Folien

Rotationsschlitten

Drehschieber: Dies ist ein Schlitten, bei dem die Bruchfläche konkav nach oben gekrümmt ist und die Schlittenbewegung ungefähr um eine Achse rotiert, die parallel zur Bodenfläche und quer über den Schlitten verläuft.

Obwohl der allgemeine Begriff "Erdrutsch" viele Arten von Massenbewegungen umfasst, bezieht sich die restriktivere Verwendung des Begriffs nur auf Massenbewegungen, bei denen es eine ausgeprägte Schwächungszone gibt, die das Gleitmaterial von dem stabileren darunterliegenden Material trennt. Die beiden Haupttypen von Folien sind Rotations- und Translationsfolien. Folientypen und Beschreibungen werden auf dieser Seite dargestellt.

Block-Folie

Blockschieber: Ein translatorischer Objektträger, bei dem die sich bewegende Masse aus einer einzelnen Einheit oder einigen eng verwandten Einheiten besteht, die sich als relativ kohärente Masse abwärts bewegen.

Translationale Folie

Translationale Folie: Bei dieser Art von Schlitten bewegt sich die Erdrutschmasse entlang einer ungefähr ebenen Oberfläche mit geringer Drehung oder Rückwärtsneigung.

Stürze

Steinschlag

Steinschlag: Stürze sind plötzliche Bewegungen von Massen geologischer Materialien wie Felsen und Felsbrocken, die sich von steilen Hängen oder Klippen lösen. Die Trennung erfolgt entlang von Diskontinuitäten wie Brüchen, Gelenken und Bettungsebenen, und die Bewegung erfolgt durch freien Fall, Prellen und Rollen. Stürze werden stark durch die Schwerkraft, mechanische Witterungseinflüsse und das Vorhandensein von interstitiellem Wasser beeinflusst.

Ein Steinschlag ist ein plötzlicher Sturz oder Zusammenbruch einer großen Materialmasse aus einer steilen Position. Steinschläge treten entlang von Klippen oder sehr steilen Hängen auf, wo sich Gesteinsmassen ablösen und einen freien Fall beginnen können, oft in Verbindung mit einer hüpfenden oder rollenden Abfahrt. Es ist keine Gleitfläche oder Strömungsoberfläche beteiligt.

Steinschläge sind schnell und aufgrund ihrer Geschwindigkeit und ihres plötzlichen Auftretens sehr gefährlich. Sie treten häufig im Frühjahr auf, wenn durch Einfrieren und Auftauen gelöste Steine ​​gelöst werden.

Stürzen

Stürzen: Toppling-Fehler werden durch die Vorwärtsdrehung einer Einheit oder von Einheiten um einen bestimmten Drehpunkt unterhalb oder unterhalb der Einheit unter den Einflüssen der Schwerkraft und der Kräfte, die von benachbarten Einheiten oder von Flüssigkeiten in Rissen ausgeübt werden, unterschieden.

Fließt

Murgang

Murgang: Ein Trümmerfluss ist eine Form der schnellen Massenbewegung, bei der eine Kombination aus losem Boden, Gestein, organischer Substanz, Luft und Wasser als Aufschlämmung mobilisiert wird, die abwärts fließt. Die Trümmerströme enthalten weniger als 50% Feinanteile. Trümmerströme werden häufig durch starken Oberflächenwasserfluss verursacht, der auf starken Niederschlägen oder schneller Schneeschmelze beruht und an steilen Hängen lockeren Boden oder Gestein erodiert und mobilisiert. Trümmerströme werden auch häufig von anderen Arten von Erdrutschen mobilisiert, die an steilen Hängen auftreten, nahezu gesättigt sind und einen großen Anteil an schlamm- und sandgroßem Material enthalten. Bereiche, in denen Ablagerungen fließen, sind häufig mit steilen Rinnen verbunden, und Ablagerungen, in denen Ablagerungen fließen, werden normalerweise durch das Vorhandensein von Rinnenfächern an den Rinnenmündungen angezeigt. Brände, die Vegetationshänge entblößen, verstärken die Anfälligkeit von Hängen für Ablagerungen.

Gerölllawine

Trümmerlawine: Dies ist eine Vielzahl von sehr schnellen bis extrem schnellen Ablagerungen.

Es gibt fünf grundlegende Kategorien von Flüssen, die sich grundlegend voneinander unterscheiden. Flussarten und Beschreibungen werden auf dieser Seite dargestellt.

Obwohl es mehrere Arten von Ursachen für Erdrutsche gibt, sind die drei Ursachen für die meisten schädlichen Erdrutsche auf der Welt (1) Wasser; (2) seismische Aktivität; und (3) vulkanische Aktivität. Diese werden in den folgenden Abschnitten erläutert.

Erdfluss / Schlammfluss

Erdfluss: Erdströme haben eine charakteristische "Sanduhr" -Form. Das Hangmaterial verflüssigt sich und läuft aus und bildet am Kopf eine Mulde oder Vertiefung. Die Strömung selbst ist länglich und tritt normalerweise in feinkörnigen Materialien oder tonhaltigen Gesteinen an mäßigen Hängen und unter gesättigten Bedingungen auf. Es sind aber auch Trockenströme von Granulat möglich.
Schlammfluss: Ein Schlammstrom ist ein Erdstrom, der aus einem Material besteht, das feucht genug ist, um schnell zu fließen, und das mindestens 50 Prozent Sand-, Schlamm- und Tonpartikel enthält. In einigen Fällen, zum Beispiel in vielen Zeitungsberichten, werden Schlammströme und Schmutzströme üblicherweise als "Schlammlawinen" bezeichnet.

Seitliche Spreads

Seitliche Spreads: Laterale Spreads sind charakteristisch, da sie normalerweise auf sehr sanften Hängen oder in flachem Gelände auftreten. Die vorherrschende Bewegungsform ist die laterale Ausdehnung, die von Scher- oder Zugfrakturen begleitet wird. Das Versagen wird durch die Verflüssigung verursacht. Dabei werden gesättigte, lose, kohäsionslose Sedimente (normalerweise Sande und Schlämme) von einem festen in einen verflüssigten Zustand überführt. Das Versagen wird normalerweise durch schnelle Bodenbewegungen ausgelöst, wie sie beispielsweise während eines Erdbebens auftreten, kann aber auch künstlich hervorgerufen werden. Wenn kohärentes Material, entweder Grundgestein oder Erde, auf verflüssigenden Materialien ruht, können die oberen Einheiten einen Bruch und eine Dehnung erfahren und dann absinken, sich verschieben, drehen, zerfallen oder verflüssigen und fließen. Das seitliche Ausbreiten von feinkörnigem Material an flachen Hängen ist normalerweise progressiv. Der Ausfall beginnt plötzlich in einem kleinen Bereich und breitet sich schnell aus. Oft ist das anfängliche Versagen ein Einbruch, aber bei einigen Materialien treten Bewegungen ohne ersichtlichen Grund auf. Die Kombination von zwei oder mehr der oben genannten Arten ist als komplexer Erdrutsch bekannt.

Schleich

Schleich: Kriechen ist die unmerklich langsame, stetige Abwärtsbewegung von hügelbildendem Boden oder Gestein. Die Bewegung wird durch eine Scherspannung verursacht, die ausreicht, um eine dauerhafte Verformung hervorzurufen, aber zu klein ist, um ein Scherungsversagen hervorzurufen. Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Kriechen: (1) jahreszeitlich bedingt, wobei die Bewegung innerhalb der Bodentiefe liegt, die durch jahreszeitliche Veränderungen der Bodenfeuchtigkeit und der Bodentemperatur beeinflusst wird; (2) kontinuierlich, wenn die Scherbeanspruchung kontinuierlich die Festigkeit des Materials übersteigt; und (3) progressiv, wenn Hänge als andere Arten von Massenbewegungen den Punkt des Versagens erreichen. Kriechen wird durch gekrümmte Baumstämme, gebogene Zäune oder Stützmauern, geneigte Stangen oder Zäune und kleine Bodenwellen oder -kämme angezeigt.

Ursachen von Erdrutschen

Erdrutsche und Wasser

Die Hangsättigung durch Wasser ist eine Hauptursache für Erdrutsche. Dieser Effekt kann in Form von starken Niederschlägen, Schneeschmelze, Änderungen des Grundwasserspiegels und des Wasserspiegels entlang der Küsten, Erddämme und Ufer von Seen, Stauseen, Kanälen und Flüssen auftreten.

Erdrutsche und Überschwemmungen sind eng miteinander verbunden, da beide mit Niederschlag, Abfluss und der Sättigung des Bodens durch Wasser zusammenhängen. Darüber hinaus treten Trümmer- und Schlammströme normalerweise in kleinen, steilen Stromkanälen auf und werden häufig für Überschwemmungen gehalten. Tatsächlich treten diese beiden Ereignisse häufig gleichzeitig im selben Bereich auf.

Erdrutsche können zu Überschwemmungen führen, indem sie Erdrutschdämme bilden, die Täler und Bachlaufkanäle blockieren und große Wassermengen aufstauen lassen. Dies führt zu einer Überflutung des Rückstaus und bei Ausfall des Damms zu einer nachfolgenden Überflutung. Feste Erdrutschpartikel können außerdem den sonst normalen Stromfluss "auffüllen" oder Volumen und Dichte erhöhen oder Kanalverstopfungen und -umleitungen verursachen, was zu Überschwemmungen oder lokaler Erosion führt. Erdrutsche können auch dazu führen, dass Stauseen überfüllt werden und / oder dass die Kapazität der Stauseen zum Speichern von Wasser verringert wird.

Erdrutsche und seismische Aktivität

In vielen bergigen Gebieten, die anfällig für Erdrutsche sind, ist das Auftreten von Erdbeben in aufgezeichneten Zeiten zumindest moderat. Das Auftreten von Erdbeben in Gebieten mit starkem Hang zu Erdrutschen erhöht die Wahrscheinlichkeit von Erdrutschen aufgrund von Bodenschütteln oder durch Schütteln verursachter Dilatation von Bodenmaterialien erheblich, was ein schnelles Eindringen von Wasser ermöglicht. Das große Erdbeben in Alaska von 1964 verursachte weit verbreitete Erdrutsche und andere Bodenversagen, die den größten Teil des Geldverlustes aufgrund des Erdbebens verursachten. In anderen Gebieten der Vereinigten Staaten, wie in Kalifornien und der Region Puget Sound in Washington, kam es zu Erdrutschen, seitlicher Ausbreitung und anderen Arten von Bodenversagen aufgrund mäßiger bis schwerer Erdbeben. Weitverbreitete Steinschläge werden auch durch Lockerung von Gesteinen infolge von Bodenrütteln verursacht. Erdrutsche, die durch Erdbeben verursacht wurden, töten weltweit mehr Menschen und beschädigen die Strukturen als in den USA.

Erdrutsche und vulkanische Aktivitäten

Erdrutsche aufgrund vulkanischer Aktivität gehören zu den verheerendsten Arten. Vulkanische Lava kann den Schnee mit hoher Geschwindigkeit zum Schmelzen bringen und eine Flut von Steinen, Erde, Asche und Wasser verursachen, die sich an den steilen Hängen von Vulkanen schnell beschleunigt und alles auf ihrem Weg zerstört. Diese vulkanischen Trümmerströme (auch als Lahare bekannt) erreichen große Entfernungen, sobald sie die Flanken des Vulkans verlassen, und können Strukturen in flachen Bereichen, die die Vulkane umgeben, beschädigen. Der Ausbruch des Mount St. Helens in Washington im Jahr 1980 löste einen massiven Erdrutsch an der Nordflanke des Vulkans aus, den größten Erdrutsch in den letzten Jahren.

Geologische Vermessungskontakte
Weitere Informationen zu Erdrutschen finden Sie auf der Website des USGS National Landslide Hazards Program. Informationen zu Erdrutschen in Ihrer Nähe erhalten Sie bei der geologischen Untersuchung Ihres Bundesstaates oder Landes.

Erdrutschminderung -So reduzieren Sie die Auswirkungen von Erdrutschen

Die Anfälligkeit für Erdrutschgefahren ist eine Funktion des Standorts, der Art der menschlichen Aktivitäten, der Nutzung und der Häufigkeit von Erdrutschereignissen. Die Auswirkungen von Erdrutschen auf Menschen und Bauwerke können durch die vollständige Vermeidung von Erdrutschgefahrbereichen oder durch die Einschränkung, das Verbot oder die Auferlegung von Bedingungen für die Tätigkeit in Gefahrenzonen verringert werden. Kommunalverwaltungen können die Auswirkungen von Erdrutschen durch Landnutzungsrichtlinien und -vorschriften verringern. Einzelpersonen können ihre Gefährdung durch Gefahren reduzieren, indem sie sich über die vergangene Gefährdungsgeschichte eines Standorts informieren und bei den Planungs- und Ingenieurabteilungen der lokalen Gebietskörperschaften nachfragen. Sie können auch die professionellen Dienste eines Ingenieurgeologen, eines Geotechnikers oder eines Bauingenieurs in Anspruch nehmen, der das Gefahrenpotenzial eines gebauten oder nicht gebauten Standorts ordnungsgemäß einschätzen kann.

Die Gefahr von Erdrutschen kann durch Vermeidung von Bauarbeiten an steilen Hängen und bestehenden Erdrutschen oder durch Stabilisierung der Hänge verringert werden. Die Stabilität erhöht sich, wenn verhindert wird, dass Grundwasser in der Erdrutschmasse aufsteigt, indem (1) der Erdrutsch mit einer undurchlässigen Membran bedeckt wird, (2) das Oberflächenwasser vom Erdrutsch weggeleitet wird, (3) das Grundwasser vom Erdrutsch weggeleitet wird und (4) minimiert wird Oberflächenbewässerung. Die Hangstabilität wird auch erhöht, wenn eine Rückhaltestruktur und / oder das Gewicht eines Bodens / Felsens an der Spitze des Erdrutschs platziert werden oder wenn die Masse von der Spitze des Hangs entfernt wird.

Das Original des USGS-Datenblatts wurde von Lynn Highland und Margo Johnson zusammengestellt und entworfen.