Deep seated gravitational slope deformation of the southern Heinzenberg (Grison, Switzerland). Issue 1 (17th February 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Osten, Julian; Küppers, Jan; Dufresne, Anja; Huwiler, Andreas; Amann, Florian
• Is Part Of: Geomechanik und Tunnelbau. Volume 13:Issue 1(2020:Feb.)
• Page Start: 74
• Page End: 87
• Publication Date: 2020-02-17
• Subjects: deep seated gravitational slope deformation -- numerical modelling -- rock slope stability; tiefgreifende Massenbewegungen -- numerische Modellierung; Rock mechanics -- Natural hazards -- Engineering geology; Felsmechanik -- Naturgefahren -- Ingenieurgeologie; Engineering geology -- Periodicals; Soil mechanics -- Periodicals; Rock mechanics -- Periodicals; Tunneling -- Periodicals; 624.151
• DOI: 10.1002/geot.201900065
• Languages: English
• ISSNs: 1865-7362

Abstract

Abstract: Geotechnische Beurteilung der Wiederauffüllung des Lüschersees Am südlichen Heinzenberg in Graubünden, Schweiz wurden im 19. Jh. Massenbewegungen mit Verschiebungsraten von mehreren m/a in Richtung des Wildbachs Nolla festgestellt. In unregelmäßigen Abständen drangen Schuttströme aus dem hinteren Bachlauf bis ins Hinterrheintal vor, die den Rhein auf > 10 m über seinem üblichen Wasserstand anstauten. Umfassende Sanierungsmaßnahmen ab 1870, allen voran eine Wildbachverbauung, sowie 1910 die Entleerung des 3 ha großen Lüschersees verringerten die Verschiebungsbeträge auf durchschnittl. 4, 3 cm/a und verhinderten weitere Schuttströme. Der Einfluss der Entleerung des Lüschersees auf die Massenbewegung war schon damals umstritten und ist bis heute nicht geklärt. Seine geplante Wiederauffüllung zur Nutzung als Wasserreservoir für künstliche Beschneiung im örtlichen Skigebiet rückt die Thematik in den aktuellen Diskurs. Die Integration geologischer Daten mit den Ergebnissen numerischer Simulationen zeigt, dass sowohl die mechanische Wirkung der Aufschotterung durch die Bachverbauung als auch die dadurch verhinderte Tiefenerosion einen verlangsamenden Einfluss auf die Hangdeformation haben. Bezüglich der Veränderung der hydrogeologischen Situation durch die Wiederauffüllung des Lüschersees und der damit verbundenen Verringerung der Stabilität verbleiben Unsicherheiten. Folglich wird die Entscheidung für die Wiederauffüllung erst nach einer erfolgreichen Probebefüllung stattfinden, welche durch permanent messende GPS‐Stationen überwacht wird. Abstract: Geotechnical assessment of the refilling of the Lüschersee A mass movement of several m/year towards the Nolla stream was detected at the southern Heinzenberg (Grisons, Switzerland) in the 19 th century. Debris flows originating from the upper stream valley reached the Hinterrhein valley at irregular intervals, creating temporary dams, which raised the river > 10 m above normal levels. Since 1870, comprehensive mitigation strategies, including torrent control and drainage of the 3‐ha Lüschersee lake situated in the landslide area, have reduced the deformation velocity to approx. 4.3 cm/year and prevented further debris flows. Whether draining of the Lüschersee has influenced the slope deformation was debated back then and has not been conclusively resolved till this day. A potential use of the lake to store water for the local ski area makes the topic current. The integration of geological data with the results of numerical simulations shows that both the mechanical effect of the artificially raised riverbed and the subsequently reduced erosion have a positive influence on the slope, although the effects of changing the hydrogeological situation by refilling the Lüschersee remain uncertain. Therefore, the decision on refilling is dependent on a successful test filling accompanied by permanent GPS measurements.