Svět vědy | Recenze ISSW2018: Opatření na ochranu proti lavinám

Tentokrát: Ochranná opatření: Řízení rizik a inženýrská řešení (zasedání 2)

Zasedání, na kterém se sejdou inženýři a vědci, aby ověřili skutečné ochranné konstrukce v numerických simulacích a našli obecná řešení z případových studií. Zkrátka další vynikající příklad toho, jak lze propojit teorii a praxi. Témata zasedání lze zhruba shrnout do čtyř kategorií: Tlaky a síly sněhové pokrývky a lavin na ochranné konstrukce, návrh a konstrukce ochranných konstrukcí ve vysokohorském terénu, plány zón ohrožení a ověřování ochranných konstrukcí a transport sněhu jako základ nebezpečí lavin a ovlivnění podmínek viditelnosti na dopravních cestách.

Tři z těchto čtyř tematických bloků se zabývají ochrannými konstrukcemi, tj. konstrukční reakcí inženýrů na existující nebezpečí způsobené sněhem nebo lavinami. Existují dva hlavní typy lavin: Konstrukce v oblasti startu laviny a v oblasti sjíždění laviny. Oba typy lze dále rozdělit do dvou tříd. Stabilizace výtluků jako opatření proti usazování sněhu větrem v oblastech potenciálního lavinového startu a stabilizace lavinového startu, která má zabránit samovolnému uvolnění lavin. Rozlišuje se mezi záchytnými nebo brzdnými konstrukcemi a odklonovými nebo přenosovými konstrukcemi na výstupu lavin. Příkladem jsou záchytné hráze, brzdné hrby a lavinové lamače, ale také odklonové hráze, lavinové galerie, tunely a trubkové mosty.

Exkurs: Trubkové mosty jsou jistě zajímavé stavby, ale staví se nebo se stavěly jen zřídka. Výstižným příkladem může být trubkový most Großer Gröben, kde most vede poměrně rovně přes rokli náchylnou k lavinám. Jeho myšlenka spočívá v tom, že silnice prakticky vede umělým tunelem, a proto není zasažena případnou lavinou prachu a nedochází k uzavírce (Rohrbrücke Großer Gröben).

Stavba

Projektování a výstavba ochranných konstrukcí je vždy kompromisem mezi náklady a přínosy: Za hlavní přínos se považují konstrukce, které jsou navrženy tak, aby odolaly až 300letým událostem, ale pak to obec také nemusí nutně zaplatit. Jak bylo uvedeno výše, různí odborníci mohou také dospět k různým návrhovým hodnotám.

Velikost takových konstrukcí ukazuje článek P2.7 (Lavinová bariéra ve Východním Tyrolsku) o lavinové bariéře, která byla vybudována v rokli nad obcí. Článek velmi podrobně informuje o návrhu, stavbě a realizaci. Mimochodem, podobný lavinový lamač je k vidění v Mühlauer Klamm u Innsbrucku.

Z Nového Zélandu pochází článek P2.18 (Design and construction of an avalanche deflecting berm ...) o rozšíření odrazové hráze na ochranu malé osady. Původní 2 metry vysoká hráz byla pomocí hrubých kamenů rozšířena až do výšky 10 m.

Ze Špicberků pochází článek P2.19 o stavbě sněhových zábran a mostů v trvale zmrzlé půdě (Problémy zmírňujících opatření v Longyearbyenu na Špicberkách). Mezi létem a zimou rozmrzá a zamrzá až 3 metry silná vrstva permafrostu, což znamená, že základy opěr musí být zacementovány v hloubce 4 metrů. Stejně tak tak hluboké díry by bylo možné vrtat pouze v zimě, tj. během chladné polární noci.

Pokračování na další straně -->

Plány nebezpečných zón

Plány nebezpečných zón jsou především nástrojem územního plánování pro udržování přehledu o lavinovém nebezpečí na celostátní úrovni. Jsou také podkladem pro plánování nových staveb a rekonstrukcí na úrovni obcí. Například v červené zóně se nesmí stavět vůbec a v modré nebo žluté zóně jen za určitých podmínek, například budovy bez oken na horské straně. Obecně jsou tyto plány zón ohrožení založeny na historických lavinových událostech, odborných posudcích a simulacích.

Příspěvek O2.2 (Rezoning after installing avalanche mitigation measures: Case study of the Vallascia avalanche in Airolo, Switzerland) popisuje obnovu plánu zón ohrožení pro obec Airolo v Ticinu. Po několika velkých lavinách, včetně katastrofy podobné Galtür v roce 1951, byly od roku 1984 prováděny modernizace a v roce 2012 byl dokončen jeden z největších švýcarských stabilizačních projektů s 10 km sněhových zábran, 2 záchytnými hrázemi a 54 ha zalesnění. Změna plánu ohrožení je střízlivá: Nová červená zóna je ještě větší než předtím v původním plánu, jehož podklady pro posouzení nelze kvůli nedostatku dokumentace dohledat (a to ve Švýcarsku!). Podle autorů nové poznatky například ze simulace lavin znamenají, že k takovým případům dochází častěji. Místo porovnávání nového územního plánu se starými mapami autoři navrhují nejprve aktualizovat starý plán bez zohlednění ochranných staveb a teprve poté zapracovat ochranný účinek do tohoto plánu. Ale i s tímto trikem je výsledek z Airolu střízlivý: červená zóna se posunula do kopce asi o dvě řady domů.

Dva další články se stejně podrobně zabývají dvěma lavinovými drahami a účinností ochranných staveb: článek P2.2 (Braking mounds in avalanche simulations - a samosAT case study) zkoumá lavinu Arzler Alm z ledna 2018 pomocí leteckých snímků, hmotnostních bilancí a podrobných simulací. Příspěvek O2.6 (Effectiveness of avalanche protection structures in run-out zones: The Taconnaz avalanche path case in France) simuluje různé lavinové scénáře s variacemi objemů lavin a třecích parametrů. Simulace jsou stále užitečné zejména pro suchý a nesoudržný sníh, ale většinou selhávají při nízkých rychlostech a zvláštních depozičních efektech lavin z mokrého sněhu.

Závěr

Přírodní nebezpečí související se sněhem se obecně značně liší v závislosti na svahu, lavinové dráze a potenciálu nebezpečí. Vhodná opatření ze strategií územního plánování, jako jsou plány zón ohrožení, dočasná opatření, jako jsou uzavírky silnic nebo situační uvolnění lavin, spolu se strukturálními lavinovými ochranami tvoří technickou lavinovou ochranu. Přestože pro celou oblast technické lavinové ochrany existují (pro jednotlivé země) specifické směrnice, stále znovu se vyvíjejí velmi specializovaná řešení pro jednotlivé lavinové dráhy. Právě tato individuální řešení vedou ke změnám a aktualizacím katalogů směrnic a umožňují další kontinuální vývoj technické lavinové ochrany.