Studenter og forskere ved UNIS og sveitsiske SLF har kastet steiner utenfor en skråning innerst i Adventdalen. Det gir verdifulle data om steinsprang og -skred.
Forsker Perry Bartelt fra SLF sammen med studentene. Adventdalen i bakgrunnen. Foto: Arne Aalberg
Denne saken ble først publisert november 2016.
Skred og steinsprang mot veier og bebyggelse forårsaker jevnlig skader og tap av liv i landet vårt, i tillegg til å medføre begrensninger i trafikk og stenging av viktige veier.
Denne type geofarer inngår som sentrale temaer i undervisningen ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS), og nylig ble det gjennomført et forsøk med «menneskeskapte» steinsprang.
Sammen med sveitsiske forskere fra Institut fur Schnee und Lawinenforschnung (SLF), gjorde forskere og studenter ved UNIS et forsøk med et utvalg steiner på flere titalls kilo for å undersøke hvordan og hvor langt steinene rullet utenfor en skråning mot Adventdalen.
Arne Aalberg er professor i geoteknikk ved UNIS. Foto: UNIS
– For stein som faller fra bratte fjellskråninger vil både steinens hastighet, skadepotensialet den utgjør og distansen den kan rulle ut fra skråningen avgjøres av lokale fysiske forhold, forteller Arne Aalberg, professor i geoteknikk ved Institutt for arktisk teknologi ved UNIS.
– Faller steinen rett ned, sklir eller ruller den, hopper og spretter den og i så fall hvor høyt? Et sikringsgjerde eller nett har liten effekt hvis steinblokker kan passere over, og de må derfor ha tilstrekkelig høyde og styrke.
Utstyrt med måleinstrumenter
Rotasjonsmålere og akselerometre ble plassert i midten av steinene for å gi data om ferden ned skråningen. Foto: Arne Aalberg
Forsøkene ble gjort i midten av september ved veien som går opp til Gruve 7 innerst i Adventdalen. Steinene ble veid og scannet slik at deres eksakte form var kjent. Laserscanner ble brukt for å lage en topografisk modell av skråningen og sletten, og målere ble plassert i steinene.
Deretter ble steinene dyttet ned skråningen gjentatte ganger for å måle deres ferd og oppførsel.
– Vi registrerte hvor langt og høyt steinene spratt, og rotasjonen og kreftene mot bakken ble målt. Den viktigste parameteren var hvor langt steinen rullet ut på sletta, sier Aalberg.
Forskerne fra SLF skal med hjelp fra UNIS bruke resultatene i SLF sitt verdensledende regneprogram for snø- og steinras, RAMMS (Rapid Mass Movement Simulation). Programmet brukes blant annet av Vegvesenet i planlegging og sikring av norske veier og tuneller.
Figuren viser utløpsbanen og hastighet for steinene som ble dyttet utenfor skråningen. Illustrasjon: SLF
God motivasjon for studentene
Ti studenter fra UNIS deltok i forsøket, og til tross for noen tunge løft, var stemningen god hele lørdagen.
– Det er lett å motivere studentene når de ser den umiddelbare koblingen mellom det vi gjør i forskning og undervisning, og hvordan dette benyttes i regneprogrammer som faktisk brukes av selskaper og veiplanleggere, påpeker professoren.
Etter forsøket i felt, regnet studentene ved hjelp av datamaskin ferden til de utvalgte steinene, og sammenliknet med hva de selv hadde sett i felt.
Laserscanningen ble gjort både før og etter eksperimentet, og med en detaljoppløsning ned til én centimeter, kunne studentene se avtrykkene etter alle steinene i skråningen på dataskjermen.
Som en bonus fikk studentene også tre dager med forelesning fra de sveitsiske besøkende om teori rundt skred og steinsprang, samt om beregningsprogrammet RAMMS.
PhD-stipendiat Bjarte Rød ved UiT og masterstudent Thea Ingeborg Skrede ved NTNU. Foto: Arne Aalberg
Nye data fra arktisk terreng
Forsøket er unikt i den forstand at det ble gjort i et landskap nært sagt uten vegetasjon.
– Svalbard og Longyearbyen representerer en utfordring i arbeid med bestemmelse av parametere som trengs i beregninger. Foruten et nesten vegetasjonsfritt terreng, gjør permafrosten at bakken til tider er hard og dermed yter minimal rullemotstand, forklarer Aalberg.
Oppførselen til rullende steiner er dermed vesentlig forskjellig fra steinsprang/-skred i regioner med for eksempel skog.
Experimental runs with #instrumented #rocks as well as many on the same #shape have been successfully done… pic.twitter.com/sbRYF6RPOE
— Andrin Caviezel (@teamcaviezel) 10. september 2016
En av steinene kastes ned skråningen. Video: Andrin Caviezel, SLF / Arne Aalberg, UNIS
