Quantitative Parameterization and 3D‐run‐out Modelling of Rockfalls at Steep Limestone Cliffs in the Bavarian Alps

این کار پیشگام با پارامترسازی ریزش سنگ در زمینه مدل‌سازی سه بعدی فرسودگی در یک سایت مطالعه در کوه‌های آلپ باواریا سروکار دارد. هدف اصلی پوشش نه تنها ریزش‌های سنگی با قدر کم و فرکانس بالا (<10 m³) بلکه رویدادهای قدر متوسط ​​بود که شامل حجم سنگ‌های بین 10 تا 100 m^{3 است.} (سقوط تخته سنگ) و بین 100 تا 10000 متر³ (ریزش بلوک). از آنجایی که رویدادهای قدر میانی از نظر مدل‌سازی ریزش سنگ تاکنون به اندازه کافی پوشش داده نشده است، یک رویکرد ژئومکانیکی برای توصیف آن رویدادها با استفاده از یک مطالعه موردی توسعه داده شده است. برای یک بلوک سنگ آهک 200 متری ³ یک سناریوی شکست بالقوه با ترکیب یک تجزیه و تحلیل شکست قطعی با یک مدل خروجی مبتنی بر فرآیند عددی تجزیه و تحلیل شد. برای مدل‌سازی سناریوهای بالقوه فرسودگی بلوک 200 متری³، نسخه بتای کد RAMMS::Rockfall که توسط موسسه تحقیقات برف و بهمن سوئیس (SLF) توسعه یافته است، استفاده شد. RAMMS::Rockfall امکان گنجاندن شکل بلوک و در نتیجه در نظر گرفتن تأثیرات اشکال مختلف بلوک را در فاصله خروجی فراهم می کند. مدل سازی خروجی برای کل سایت پروژه با استفاده از کد علمی Rockyfor3D (Dorren/ecorisQ) انجام شد. برای ارائه اطلاعات کمی از نظر پارامترهای ورودی، یک ثبت میدانی اندازه بلوک در شیب تالوس، و همچنین تجزیه و تحلیل ناپیوستگی دقیق در منطقه منبع، انجام شد. این کتاب با موفقیت نشان می‌دهد که چگونه تحقیقات میدانی دقیق و کمی می‌تواند به مدل‌سازی ریزش سنگ سه بعدی کمک کند.

This pioneering work deals with the parameterization of rockfalls in the context of 3D run-out modelling at a study site in the Bavarian Alps. The main objective was to cover not only low-magnitude, high-frequency rockfalls (<10 m³) but also Mid-Magnitude events, which involve rock volumes of between 10 and 100 m³ (boulder falls) and between 100 and 10,000 m³ (block falls). As Mid-Magnitude events have been insufficiently covered in terms of rockfall modelling up to now, a geomechanical approach has been developed to characterize those events by means of a case study. For a 200 m³ limestone block a potential failure scenario was analysed by combining a deterministic failure analysis with a numerical process-based run-out model. To model potential run-out scenarios of the 200 m³ block, the beta version of the code RAMMS::Rockfall, developed by the Swiss Institute for Snow and Avalanche Research (SLF), was applied. RAMMS::Rockfall makes it possible to include the block shape and thus consider the effects of varying block shapes on the run-out distance. The run-out modelling for the entire project site was performed using the scientific code Rockyfor3D (Dorren/ecorisQ). To provide quantitative information in terms of input parameters, a field recording of block sizes at the talus slope, as well as a detailed discontinuity analysis at the source area, were conducted. The book successfully demonstrates how detailed and quantitative field investigation can contribute to 3D rockfall modelling.