Geodynamische Risiken und Naturgefahren

Risiken durch externe geodynamische Prozesse

Hochwasserrisiko: Ursachen

Hochwasser kann durch natürliche oder anthropogene Ursachen entstehen:

Natürliche Ursachen

• Klimatische Ursachen:
  • Küstenzyklone und extreme Wetterereignisse
  • Schnelle Schnee- und Eisschmelze
  • Klimatische Perioden mit ausgeprägten Trocken- versus Starkregenzeiten
• Geomorphologische Ursachen:
  • Obstruktion natürlicher Flusskanäle

Vom Menschen verursachte Ursachen

• Direkte Ursachen:
  • Arbeiten im Flussbett
  • Dammbrüche
  • Plötzliche Entleerung von Stauseen
  • Bergbau und Ablagerung von Abraummaterial
• Indirekte Ursachen:
  • Abholzung und Verlust der Vegetationsdecke
  • Schlechte landwirtschaftliche Praktiken auf Hängen
  • Bodenerosion

Faktoren sintflutartiger Phänomene

• Klimatische Faktoren

  • Niederschlag und Verdunstung

• Geologische Faktoren

  • Lithologische Durchlässigkeit: Undurchlässige Materialien begünstigen erhöhten Oberflächenabfluss, während durchlässige Gesteine dies weniger tun.
  • Strukturelle Anordnung der Schichten und Brüche
  • Vorhandensein von Becken

• Hydrographische und geomorphologische Faktoren

  • Morphometrie der Becken: Längere Becken neigen zu diffuserem Abfluss im Vergleich zu kompakten Becken, die eine schnellere Reaktion auf Stürme zeigen.

Risiken von Erdrutschen

Materialien auf der Erdoberfläche unterliegen der Schwerkraft. Hangbewegungen treten auf, wenn die Scherkraft, die durch die Schwerkraft auf das Material wirkt, größer ist als die Scherfestigkeit des Materials, das den Hang stabilisiert. Hänge unterliegen internen (intrinsischen) Faktoren wie lithologischen und strukturellen Eigenschaften sowie externen Faktoren wie der Zunahme des Wassergehalts in der Umgebung.

Typen von Hangbewegungen

• Erdrutsche

  Schwere Massenbewegungen von Gestein oder Erde entlang einer Bruchfläche. Es gibt zwei Haupttypen:

  • Translationale Erdrutsche: Die Bruchfläche verläuft mehr oder weniger parallel zur Hangoberfläche.
  • Rotationserdrutsche (Rutschungen): Treten auf, wenn ein Erdrutsch entlang einer gekrümmten Bruchfläche stattfindet; sie sind in tonhaltigem Material verbreitet.

• Steinschläge und Felsstürze

  Plötzliche Bewegungen von Gesteinsblöcken unterschiedlicher Größe, die durch Schwerkraft vom Felsen gelöst werden.

• Murgänge und Schlammlawinen

  Bewegungen von losem Material wie unkonsolidiertem Regolith oder Böden mit hohem Lehmanteil. Schlammströme, die an Vulkanhängen auftreten, werden Lahare genannt.

• Lawinen

  Ähnliche Bewegungen wie Murgänge, aber viel schneller.

• Kriechen (Bodenkriechen)

  Ein langsamer, kontinuierlicher Fluss des Oberflächenmaterials. Eine besondere Form ist die Solifluktion, ein langsames Fließen des Bodens, das mit Frost-Tau-Prozessen verbunden ist und die oberste Bodenschicht betrifft.

Bodensenkungen

Bodensenkungen sind das Absinken der Erdoberfläche im Vergleich zu einem stabilen Referenzniveau. Ursachen können sein:

• Lithologie
• Tektonik
• Bergbau (Bergsenkungsgebiet)
• Entnahme von Flüssigkeiten (z.B. Grundwasser)
• Entwässerung von Oberflächenwasser
• Anthropische Auffüllungen oder Erdbeben

Expansive Böden

Expansive Böden bestehen aus Materialien wie Lehm, Schluff und Ton, die bei Hydratation quellen und bei Austrocknung schrumpfen. Dies kann zu erheblichen, irreversiblen Verformungen und zum Verlust der Stabilität führen.

Faktoren

• Entwässerungsbedingungen in der Umgebung
• Dicke des expansiven Bodens
• Klimamerkmale
• Art der Tonminerale

Auswirkungen

• Schäden an Vegetation
• Verformung von Fahrbahnen und Gehwegen
• Erdrutsche
• Brüche von Entwässerungsrohren

Prävention

• Bodenstabilisierung (z.B. durch Mischen mit Kalk)
• Auffüllen mit nicht-expansivem Material
• Gezielte Bepflanzung

Dünenbewegungen

Dünen sind Sandansammlungen in Wüsten oder an Küsten, die durch Windeinwirkung geformt werden.

Typen von Dünen

• Barchane: Halbmondförmige Dünen, die entstehen, wenn der Wind überwiegend aus einer Richtung weht.
• Seif-Dünen (Längsdünen): Entwickeln sich in Regionen, in denen der Wind aus zwei Richtungen weht, wobei eine Richtung vorherrscht. Sie können einen Arm verlieren und schließlich subparallele Ketten zur Hauptwindrichtung bilden.
• Pyramiden- oder Sterndünen (Rhourds): Massive Dünen mit mehreren Armen, die in Gebieten mit variablen Windrichtungen entstehen.
• Küsten- und Stranddünen: Dünen, die sich an Küstenlinien bilden und ins Landesinnere vordringen können.

Aktivitätsgrad von Dünen

• Wanderdünen (lebende Dünen): Aktive Dünen, die sich bewegen.
• Stabile Dünen: Dünen, die durch Vegetation oder andere Faktoren fixiert sind.
• Fossile Dünen: Ehemalige Dünen, die nicht mehr aktiv sind und oft von anderen Sedimenten überlagert wurden.