Om vernskog, skog, veg og skred aktsomhetskart snøskred Øyvind Armand Høydal, oah@ngi.no
«Skog og skred» 2011~ 2016 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,++
Snøskred: involverte prosesser Vær Snø Skred Konsekvens Terreng
Hva skal til for å få snøskred? Snø Helning 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 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 Derfor studerer vi: Snøens hardhet Temperatur Krystalltyper Fuktighet Instabilitet
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 CT22 CT3 CT13
-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 enkelttrærbrudviser 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 Samarbeid NVE-NGI startet i 2015 Høy samfunnskostnad å «friskmelde» tomter Stort potensiale for forbedring 10 år etter! Områder med sannsynlighet > 1/1000 (S2). Spjelkavik
Hva kan forbedres? Terrengmodell 25 x 25 m - glattet 10 x 10 m DTM eller lidarmodell -> 5 m DTM Klima Effekt av skog Utløsningssannsynlighet Utløpsberegning Kurvatur for utløsningssannsynlighet: - Skålformer samler snø - Konvekse former barblåst
Hva kan forbedres? Terrengmodell Snøskred forekommer også i skog! Klima Effekt av skog Utløsningssannsynlighet Utløpsberegning 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 Treslag V/daa Diameter Volum per tre Antall trær/daa Kronedekning
Støren 10% av gjennomsnittlig snøhøyde SR16: 72 % kronedekning Kvernvassmoen, Støren
Høyoppløselig lidardata som validering Overestimert i SR16 Underestimert i SR16 10% av gjennomsnittlig snøhøyde RMSE = 20, Std avik = 1.7
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
Jordskred: hvilken effekt har vegetasjon? Røtter binder jordekket Påvirker jordfuktighet Påvirker avrenning, på grunn av intersepsjon, Hogst: Avvirket område veger? Dreneringveier - grøfter, kjørespor
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 m 3 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