Page 1

Norges Geotekniske Institutt

SKRED Denne boken gir den første, komplette, faglige oversikt over fenomenet skred og flodbølger fra skred i Norge. Fysikkens og matematikkens lovmessigheter legges til grunn for hvorfor og hvordan skred blir utløst og beveger seg. Boken beskriver modeller og metoder som benyttes for å beregne faren, samt dimensjonering og utforming av sikringstiltak. SKRED er skrevet og redigert av ti erfarne skredeksperter fra Norges Geotekniske Institutt (NGI). NGI har arbeidet med skred helt fra 1953, og her finnes landets største og mest anerkjente fagmiljø for skredforskning og rådgivning innenfor alle typer skred som kan forekomme, både i Norge og i andre land. Forfatterne har dyptgående kunnskap om skred, skredfare, risikovurderinger og skredkartlegging, og om hvordan man ved bruk av sikringstiltak hindrer skred i å gjøre skade.

Skredfare og sikringstiltak

Hvert år fører skred til tap av menneskeliv og betydelige materielle skader, og flodbølger etter skred hører til de største enkeltulykker i landet vårt. Til sammen har mer enn 4000 mennesker mistet livet i skredulykker i historisk tid. Skredulykker gjør oftest stort inntrykk på publikum, først og fremst fordi menneskeliv går tapt, men også fordi deres ødeleggende krefter er så voldsomme og de materielle skadene så dramatiske.

SKRED skredfare og sikringstiltak

Om Norges Geotekniske Institutt (NGI) Norges Geotekniske Institutt (NGI) er et internasjonalt ledende senter for forskning og rådgivning innen ingeniørrelaterte geofag. NGI utvikler optimale geofaglige løsninger for næringslivet og samfunnet. NGI tilbyr ekspertise på jord, berg og snø og deres påvirkning på miljøet, konstruksjoner og anlegg, og på hvordan jord og berg kan benyttes som byggegrunn og byggemateriale. NGI arbeider innen følgende markeder: • offshore energi • bygg, anlegg og samferdsel • naturfare • mljøteknologi NGI er en privat næringsdrivende stiftelse med kontor og laboratorier i Oslo, avdelingskontor i Trondheim og datterselskap i Houston, Texas, USA. www.ngi.no

praktiske erfaringer og teoretiske prinsipper ISBN 978-82-15-02391-5 ISBN 978-82-15-02391-5

9

788215 023915



Skred

skredfare og sikringstiltak



Norges Geotekniske Institutt (NGI)

Skred

skredfare og sikringstiltak praktiske erfaringer og teoretiske prinsipper

Universitetsforlaget

III


© NGI og Universitetsforlaget 2014 ISBN 978-82-15-02391-5 NGI takker alle kilder som har bidratt til boken. For enkelte illustrasjoner har det vært umulig å finne fram til rettmessig copyright-innehaver. Hvis vi på denne måten har krenket opphavsretten, har det skjedd ufrivillig og utilsiktet. Rettmessige krav i denne forbindelse vil selvfølgelig bli honorert som om vi hadde innhentet tillatelse på forhånd. Det må ikke kopieres fra denne boken i strid med åndsverkloven eller avtale om kopiering som er inngått med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningskrav og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel. Spørsmål om bokens innhold kan rettes til NGI Pb 3930, Ullevål stadion, 0806 Oslo eller ngi@ngi.no Omslagsbilde: Skred i Kattmarka, 2009 Kilde: Kjell Karlsrud, NGI Omslag, layout og sats: NGI/Tim Gregory Trykk og innbinding: Livorna Print, Latvia


Forord Da Norges Geotekniske Institutt (NGI) ble opprettet i 1953 startet utforskningen av kvikkleireskred. Kort tid etter ble stein- og fjellskred tatt opp som et viktig forskningsområde. I årene som fulgte ble studier av alle typer løsmasseskred, undersjøiske skred, flomskred og snøskred inkludert, og i løpet av de seneste årene er også flodbølger som følge av skred eller jordskjelv blitt et viktig fagfelt. Innenfor alle disse skredtypene har NGI drevet en kontinuerlig forsknings- og rådgivningsvirksomhet med stadig større omfang, noe som skyldes samfunnets gradvis økende krav til sikkerhet mot naturskade. Denne boken er et resultat av 60 års erfaring med skred her i landet og i mange andre land. Skredfaget er et utpreget kombinasjonsfag der avanserte teoretiske beregninger av kompliserte fysiske prosesser kobles sammen med erfaringer, observasjoner og målinger i felten. Skredenes oppførsel kan ikke forstås fullt ut bare bak skrivebordet og heller ikke bare ved feltstudier. Dette er også noe av essensen i denne boken. Her er praktiske råd om vurdering av skredfare, tiltak for å redusere skredfare gjennom systematisk kartlegging og sikringstiltak, kombinert med teoretisk bakgrunnsstoff om skredutløsning, skreddynamikk og flodbølger. Boken er ikke skrevet med en bestemt målgruppe for øyet. Den er tenkt å være av interesse og nytte for planleggingsfirma, entreprenører, kommuner, fylker og statlige organer som arbeider med bebyggelse, samferdsel eller med anleggsvirksomhet i skredterreng. Boken kan også benyttes til undervisning ved høyskoler og universiteter. Innholdet består av elleve kapitler med bidrag fra ni forfattere, alle medarbeidere ved NGI. Kapitlene er skrevet av: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Innledning og historikk Snøskred Fjell- og steinskred Løsmasse- og flomskred Leirskred Undersjøiske skred Skredmekanismer og stabilitetsberegninger Flodbølger forårsaket av skred Skreddynamikk Kartlegging av skredfare Lovregler i forbindelse med skredfare

Karstein Lied Karstein Lied Ulrik Domaas og Eystein Grimstad Frode Sandersen Odd Gregersen Tore Kvalstad Kaare Høeg Carl B. Harbitz Peter Gauer og Carl B. Harbitz Karstein Lied Karstein Lied

NGI takker for samarbeid med kollegaer ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Universitetet i Oslo (UiO), Universitetet i Bergen (UiB), Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE), Statens vegvesen, NSB, Jenbaneverket, Statnett/Statkraft og fagfolk i mange skredutsatte kommuner. I tillegg har en redaksjonskomite arbeidet med stoffet for å gjøre kapitlene mest mulig samkjørte. Sist, men ikke minst, har Tim Gregory hatt ansvar for tegning av figurer, tilrettelegging av fotografisk materiale og layout. Kaare Høeg, Kjell Karlsrud, Karstein Lied

V


VI


Innhold Innledning og historikk ................................................................................................................................... 1 1.1

1.2 1.3

Skred i ulike deler av verden ........................................................................................................................... 2 1.1.1 Eksempler på store skred ................................................................................................................... 2 1.1.2 Sosio-økonomiske konsekvenser av skred ........................................................................................ 4 Skred i Norge .................................................................................................................................................. 5 1.2.1 Skred i historisk tid ............................................................................................................................ 6 Skred i fremtiden ............................................................................................................................................. 9 Referanser ..................................................................................................................................................... 11

Snøskred .................................................................................................................................................................. 13 2.1 Innledning - historikk .................................................................................................................................... 14 2.2 Snøskredterreng ............................................................................................................................................ 15 2.2.1 Utløsningsområdet ........................................................................................................................... 16 2.2.2 Terrengformer .................................................................................................................................. 16 2.2.3 Skredløpet ........................................................................................................................................ 18 2.2.4 Utløpsområdet .................................................................................................................................. 18 2.2.5 Spor i terrenget ................................................................................................................................ 18 2.2.6 Spor i vegetasjonen .......................................................................................................................... 19 2.3 Snødekkets materialegenskaper .................................................................................................................... 20 2.3.1 Fokksnø ............................................................................................................................................ 21 2.3.2 Temperaturfordelingen i snødekket ................................................................................................. 21 2.3.3 Krystallomvandling, metamorfose .................................................................................................. 21 2.3.4 Snøsig i hellende terreng ................................................................................................................. 23 2.4 Skreddannelse ............................................................................................................................................... 25 2.4.1 Løssnøskred ..................................................................................................................................... 25 2.4.2 Flakskred .......................................................................................................................................... 25 2.4.3 Sørpeskred ....................................................................................................................................... 27 2.5 Værforhold som fører til snøskred ................................................................................................................ 28 2.5.1 Generelt ............................................................................................................................................ 28 2.5.2 Nysnømengde og nedbørintensitet .................................................................................................. 28 2.5.3 Vindstyrke og retning ...................................................................................................................... 29 2.5.4 Lufttemperatur ................................................................................................................................. 30 2.5.5 Regn ................................................................................................................................................. 30 2.5.6 Internasjonal skredfaresskala ........................................................................................................... 30 2.6 Snøskredbevegelse ........................................................................................................................................ 31 2.6.1 Generelt ............................................................................................................................................ 31 2.6.2 Topografisk-statistisk modell for utløps-distanse ............................................................................ 32

VII


2.6.3 Trykkpåkjenninger fra skred ............................................................................................................ 33 2.7 Sikringstiltak ................................................................................................................................................. 34 2.7.1 Generelt ............................................................................................................................................ 34 2.7.2 Samleskjermer ................................................................................................................................. 34 2.7.3 Støtteforbygninger ........................................................................................................................... 35 2.7.4 Kunstig utløsning av snøskred ......................................................................................................... 36 2.7.5 Skredoverbygg ................................................................................................................................. 37 2.7.6 Sikringsvoller og murer ................................................................................................................... 38 Referanser ..................................................................................................................................................... 43

Fjell- og steinskred ............................................................................................................................................ 45 3.1 Innledning ..................................................................................................................................................... 46 3.2 Topografiske og geologiske forhold .............................................................................................................. 46 3.2.1 Trekk fra Norges geologi ................................................................................................................. 46 3.2.2 Geologiske betingelser for utløsning av skred ................................................................................. 47 3.3 Materialegenskaper ...................................................................................................................................... 49 3.4 Skredutløsning .............................................................................................................................................. 50 3.4.1 Utglidning langs en enkel sprekkeflate ............................................................................................ 51 3.4.2 Utglidning av kile ............................................................................................................................ 52 3.4.3 Utvelting av blokker på grunn av tilnærmet vertikale sprekker ...................................................... 52 3.4.4 Utfall av hengende blokk ................................................................................................................. 52 3.4.5 Glidning langs flere sprekkeflater eller krumme flater .................................................................... 52 3.4.6 Mekanismer som utløser fjell- og steinskred ................................................................................... 53 3.5 Undersøkelsesmetoder og skredfarevurdering .............................................................................................. 54 3.5.1 Generelt ............................................................................................................................................ 54 3.5.2 Kartlegging av sprekkeplan ............................................................................................................. 54 3.5.3 Steinsprangundersøkelser i felt ........................................................................................................ 55 3.6 Stereografisk analyse av stabilitetsforhold .................................................................................................... 56 3.7 Skredbevegelser ............................................................................................................................................ 57 3.7.1 Fjellskredenes bevegelser og rekkevidde ........................................................................................ 57 3.7.2 Steinskredenes bevegelser ............................................................................................................... 60 3.7.3 Steinsprangenes bevegelser ............................................................................................................. 61 3.7.4 Restitusjon ....................................................................................................................................... 64 3.8 Sikringstiltak ................................................................................................................................................. 64 3.8.1 Innledning ........................................................................................................................................ 64 3.8.2 Eksempler på overvåking av potensielle fjell- og steinskred .......................................................... 64 3.8.3 Målemetoder for å overvåke utløsing av fjell- og steinskred .......................................................... 65 3.9 Sikringsmetoder for å hindre skred og utfall ................................................................................................ 67 3.9.1 Rensk og nedsprenging .................................................................................................................... 67 3.9.2 Bolter og ankere ............................................................................................................................... 67 3.9.3 Nett og fjellbånd .............................................................................................................................. 68 3.9.4 Armert sprøytebetong og understøp ................................................................................................ 68 3.9.5 Drenering av vann fra sprekker og overflate ................................................................................... 68

VIII


3.10 Sikringsmetoder for å begrense konsekvenser av skred og utfall ................................................................. 70 3.10.1 Betongmurer .................................................................................................................................... 70 3.10.2 Fangvoller ........................................................................................................................................ 70 3.10.3 Fleksible steinspranggjerder ............................................................................................................ 71 3.10.4 Vei/jernbane legges i tunnel ............................................................................................................. 72 Referanser ..................................................................................................................................................... 73

Løsmasse- og flomskred .............................................................................................................................. 77 4.1 Innledning ..................................................................................................................................................... 78 4.2 Kort beskrivelse av løsmassedekket i Norge ................................................................................................ 79 4.3 Topografiske forhold ..................................................................................................................................... 81 4.4 Værforhold .................................................................................................................................................... 82 4.5 Materialegenskaper ....................................................................................................................................... 82 4.6 Utløsende årsaker til løsmasse- og flomskred ............................................................................................... 83 4.6.1 Regn og snøsmeltning ...................................................................................................................... 83 4.6.2 Undergraving av skråningsfot .......................................................................................................... 83 4.6.3 Ytre påvirkning fra steinsprang og steinskred ................................................................................. 83 4.6.4 Ytre påvirkning fra jordskjelv ......................................................................................................... 84 4.6.5 Menneskelig påvirkning av dreneringsforhold ................................................................................ 84 4.6.6 Ukontrollert erosjon i elveløp .......................................................................................................... 84 4.7 Skreddynamikk i flomskred .......................................................................................................................... 85 4.8 Skredfarevurdering ....................................................................................................................................... 86 4.8.1 Terrengforhold ................................................................................................................................. 86 4.8.2 Løsmassedekket ............................................................................................................................... 86 4.8.3 Utløpsdistanse av jord- og flomskred .............................................................................................. 86 4.8.4 Tidligere skredaktivitet .................................................................................................................... 88 4.8.5 Prøvesjakter ..................................................................................................................................... 88 4.8.6 Akutt skredfare ................................................................................................................................ 88 4.9 Sikringstiltak ................................................................................................................................................. 90 4.9.1 Stabiliserende tiltak for å hindre utløsning av jordskred ................................................................. 90 4.9.2 Tiltak i elve- og bekkeløp ................................................................................................................ 90 4.9.3 Terrengtiltak i skredløpet og utløpsområdet .................................................................................... 90 4.9.4 Sedimentasjonsbasseng i utløpsområdet .......................................................................................... 91 4.9.5 Varsling av skredfare ....................................................................................................................... 92 Referanser ..................................................................................................................................................... 93

Leirskred ................................................................................................................................................................... 95 5.1 Typiske trekk ved kvikkleireskred ................................................................................................................ 96 5.2 Historikk ....................................................................................................................................................... 96 5.3 Hva er kvikkleire? ......................................................................................................................................... 99 5.3.1 Forhold som påvirker dannelse av kvikkleire ................................................................................ 100 5.4 Materialegenskaper ..................................................................................................................................... 101

IX


5.4.1 Indeksklassifisering ........................................................................................................................ 101 5.4.2 Styrkeegenskaper ........................................................................................................................... 102 5.5 Skredtyper i kvikkleire ................................................................................................................................ 103 5.5.1 Bruddmekanismer .......................................................................................................................... 103 5.5.2 Årsaker til skred ............................................................................................................................. 105 5.5.3 Skredmassenes utløpsdistanse ....................................................................................................... 108 5.6 Skredfarevurdering ..................................................................................................................................... 109 5.6.1 Generelt .......................................................................................................................................... 109 5.6.2 Kartlegging av skredfare ................................................................................................................ 109 5.6.3 Feltundersøkelser ............................................................................................................................111 5.6.4 Skredfarevurdering ved plan- og byggesaks-arbeid .......................................................................111 5.6.5 Risikoklassifisering, et verktøy for prioritering av sikring av fareområder ................................... 112 5.7 Sikringsmetoder .......................................................................................................................................... 114 5.7.1 Prinsippløsninger ........................................................................................................................... 114 5.7.2 Sikringsarbeider i praksis .............................................................................................................. 115 5.7.3 Når skredet har gått ........................................................................................................................ 116 5.8 Klimaendringer og skredfare ...................................................................................................................... 120 Referanser ................................................................................................................................................... 121

Undersjøiske skred ......................................................................................................................................... 123 6.1 6.2

Historikk og kartlegging av undersjøiske skred .......................................................................................... 124 Marin geologi og geoteknikk i skredsammenheng ........................................................................................126 6.2.1 Avsetningsforhold .......................................................................................................................... 126 6.2.2 Havnivå- og landnivåendringer ..................................................................................................... 127 6.2.3 Isbreer, erosjon og transport mot dypt vann .................................................................................. 127 6.3 Materialegenskaper og poreovertrykk ........................................................................................................ 128 6.4 Skredmekanismer ........................................................................................................................................ 129 6.4.1 Retrogressive skred ........................................................................................................................ 129 6.4.2 Monolittiske skred (blokkskred/flakskred) .................................................................................... 130 6.4.3 Flyteskred i sandige, siltige materialer .......................................................................................... 130 6.5 Grunnlagsinformasjon for skredfarevurderinger ........................................................................................ 131 6.5.1 Batymetri ....................................................................................................................................... 131 6.5.2 Seismisk kartlegging ...................................................................................................................... 131 6.5.3 Grunnundersøkelser ....................................................................................................................... 131 6.6 Utløsning av skred ...................................................................................................................................... 132 6.6.1 Generelt .......................................................................................................................................... 132 6.6.2 Naturlige årsaker til utløsning av undervannsskred ....................................................................... 132 6.6.3 Menneskelig påvirkning ................................................................................................................ 134 6.7 Sikring mot skred ........................................................................................................................................ 135 Referanser ................................................................................................................................................... 136

X


Skredmekanismer og stabilitetsberegninger ............................................................................ 139 7.1 7.2

Generelt om skredtyper og bruddmekanismer ............................................................................................ 140 Vurdering av skråningsstabilitet .................................................................................................................. 141 7.2.1 Likevektsberegning − labil tilstand ............................................................................................... 141 7.2.2 Sikkerhetsfaktor ............................................................................................................................. 142 7.2.3 Bruddsannsynlighet og risiko ........................................................................................................ 142 7.3 Skjærstyrke − motstand mot utglidning ...................................................................................................... 144 7.3.1 Løsmasser ...................................................................................................................................... 144 7.3.2 Berg og bergmasser ....................................................................................................................... 146 7.3.3 Snø ................................................................................................................................................. 148 7.3.4 Laboratorie- og in-situ tester for å bestemme skjærstyrke ............................................................ 148 7.4 Årsaker til skredutløsing ............................................................................................................................. 151 7.4.1 Skredutløsing i løsmasser og bergmasser ...................................................................................... 151 7.4.2 Utløsing av snøskred ...................................................................................................................... 153 7.5 Stabilitetsberegninger ................................................................................................................................. 154 7.5.1 Grunne overflateskred i løsmasser ................................................................................................. 154 7.5.2 Utglidning ved rotasjonsbevegelse ................................................................................................ 155 7.5.3 Sammensatte glideflater ................................................................................................................. 157 7.5.4 Situasjoner med sprøbruddutvikling .............................................................................................. 158 7.5.5 Stabilitetsberegning for kvikkleireskråning ................................................................................... 158 7.5.6 Utglidning langs svakhetsplan i bergmasser .................................................................................. 159 7.5.7 Stabilitet av snødekt terreng .......................................................................................................... 160 7.6 Fra skredutløsning til masseutløp ............................................................................................................... 161 7.6.1 Skredlegemet forblir intakt – beregning av bevegelse .................................................................. 162 7.6.2 Nedbryting og masseutløp ............................................................................................................. 162 Referanser ................................................................................................................................................... 163

Flodbølger forårsaket av skred ............................................................................................................ 165 8.1 Innledning ................................................................................................................................................... 166 8.2 Historikk ..................................................................................................................................................... 166 8.2.1 Flodbølger forårsaket av skred på land .......................................................................................... 166 8.2.2 Flodbølger forårsaket av undersjøiske skred ................................................................................. 169 8.2.3 Forestillingen om ”tre bølger” ....................................................................................................... 170 8.3 Sentrale begreper ......................................................................................................................................... 171 8.4 Flodbølge-mekanismer ............................................................................................................................... 172 8.4.1 Generering av flodbølger som følge av skred ................................................................................ 172 8.4.2 Utbredelse av flodbølger ................................................................................................................ 174 8.4.3 Amplifisering og oppskylling av flodbølger .................................................................................. 175 8.4.4 Energien i flodbølger etter skred .................................................................................................... 176 8.5 Flodbølgers destruktive krefter ................................................................................................................... 177 8.5.1 Bølgekrefter ................................................................................................................................... 177 8.5.2 Skader, erosjon og transport av gjenstander etter flodbølger ......................................................... 177

XI


8.6

8.7

8.8

Beregningsverktøy for flodbølger ............................................................................................................... 178 8.6.1 Dybde- og terrengdata ................................................................................................................... 178 8.6.2 Teori og forenklinger ..................................................................................................................... 178 8.6.3 Numeriske beregningsmodeller ..................................................................................................... 179 8.6.4 Laboratorieforsøk .......................................................................................................................... 180 Kartlegging av fare og risiko for flodbølger ............................................................................................... 181 8.7.1 Eksempel på aktsomhetskart .......................................................................................................... 181 8.7.2 Eksempler på faresonekart ............................................................................................................. 182 8.7.3 Eksempler på risikokart ................................................................................................................. 183 Sikringstiltak mot skader fra flodbølger ..................................................................................................... 185 Referanser ................................................................................................................................................... 187

Skreddynamikk ................................................................................................................................................. 189 9.1 Introduksjon ................................................................................................................................................ 190 9.2 Klassifisering av gravitasjonsstrømmer ...................................................................................................... 190 9.3 Grunnleggende dynamiske prinsipper ........................................................................................................ 193 9.3.1 Modell for blokkskred med konstant masse (massemiddelpunktsmodell) .................................... 193 9.3.2 Modell for blokkskred med endring av masse ............................................................................... 196 9.3.3 Motstandskreftene .......................................................................................................................... 198 9.3.4 Effekten av det omgivende fluid .................................................................................................... 200 9.4 Modeller som benytter dybdemidlede parametre (dybdemidlede modeller) .............................................. 202 9.5 Numeriske metoder ..................................................................................................................................... 204 9.6 Reologiske modeller for materialoppførsel ................................................................................................. 205 9.6.1 Klassiske reologiske modeller ....................................................................................................... 205 9.6.2 NIS-modellen og mer sammensatte reologiske modeller .............................................................. 207 9.7 Fysisk modellering ...................................................................................................................................... 212 9.8 Oppsummering ............................................................................................................................................ 215 Referanser ................................................................................................................................................... 216 Vedlegg: Ulike strømningsregimer ............................................................................................................. 217

Kartlegging av skredfare ............................................................................................................................ 221 10.1 Karttyper ..................................................................................................................................................... 222 10.1.1 Hendelseskart ................................................................................................................................. 222 10.1.2 Faresonekart og aktsomhetskart .................................................................................................... 222 10.1.3 Risikokart ....................................................................................................................................... 223 10.2 Skredkartlegging i Norge ............................................................................................................................ 223 10.3 Oversiktskart ............................................................................................................................................... 223 10.3.1 Stein- og snøskredkart ................................................................................................................... 223 10.3.2 Kart over fjellskred og flodbølger fra skred .................................................................................. 224 10.3.3 Kvikkleirekart ................................................................................................................................ 225 10.4 Detaljkart ..................................................................................................................................................... 225 10.4.1 Skred i bratt terreng ....................................................................................................................... 225

XII


10.4.2 Kvikkleireskred ............................................................................................................................. 226 10.4.3 Retningslinjer for plan- og byggesaksarbeid for skred i bratt terreng ........................................... 226 10.5 Skredkartlegging i andre land ..................................................................................................................... 226

Lovregler i forbindelse med skredfare .............................................................................................. 227 11.1 11.2 11.3 11.4

Akseptabel risiko ........................................................................................................................................ 228 Plan- og Bygningsloven .............................................................................................................................. 228 Sikkerhet for bestüende forhold og planlagte forhold ................................................................................. 230 Andre lover og forskrifter ........................................................................................................................... 230 11.4.1 Arbeidsmiljøloven ......................................................................................................................... 230 11.4.2 Politiloven ...................................................................................................................................... 230 11.4.3 Norges Vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Statens naturskadefond ................................... 231 11.4.4 Skianlegg ....................................................................................................................................... 231 11.4.5 Erfaring fra rettsavgjørelser ........................................................................................................... 231 Referanser ................................................................................................................................................... 233

Stikkord .................................................................................................................................................................... 234

XIII


XIV


Innledning og historikk

Kapittel 1

Innledning og historikk

Mangfoldige tusen store og små skred i berg, løsmasser og snø forekommer hvert år rundt om i verden. Skredene hører til de geologiske prosessene som bryter ned og jevner ut høydeforskjeller på jordoverflaten. Nedbrytingen foregår uavbrutt og helst i det små ved langsom forvitring og erosjon, men ikke sjelden tar nedbrytingen mer dramatiske former ved at store skred blir utløst.

Tystigen. (Kilde: Jørn Helöe)

1


Innledning og historikk

1.1 Skred i ulike deler av verden 1.1.1 Eksempler på store skred Ofte blir skredene utløst av voldsomme regnskyll eller store snøfall. Mange skred blir også utløst av jordskjelv, og jordskjelv har sannsynligvis vært årsak til noen av de største skredene vi kjenner til. I et menneskelig tidsperspektiv er store katastrofale skred en sjelden hendelse, og sammenliknet med lengden på et menneskeliv er det lett å tro at sannsynligheten for skred ikke er spesielt stor. Dette kan nok gjelde i de fleste lokalområder, men sett under ett, over større landområder eller verdensdeler, forekommer det skred hver eneste dag. Den eldste kjente fortellingen om en skredulykke stammer fra Kina fra 1776 f. Kr. og handler om et løsmasseskred som ble utløst av et jordskjelv og som demmet opp elvene Yi og Lo. Enkeltheter fra denne eldgamle beretningen er imidlertid ikke kjent. Fra Hellas kjenner vi til at et løsmasseskred i 372–373 f. Kr. gikk ut i sjøen og laget en flodbølge som ødela byen Helice på nordsiden av

Figur 1.1 Løsmasseskred i Vargas i Venezuela 1999. (Kilde: Scanpix)

2

Peleponnes. Ingen mennesker skal ha overlevd flodbølgen (Turner og Schuster, 1996). De mest utsatte skredområdene i verden er sannsynligvis Andesfjellene og Himalaya. Også i Alpene har det gått mange store fjell-, løsmasse- og snøskred. I den delen av Andes som ligger i Peru gikk det to enorme fjellskred i 1962 og i 1970, fra samme fjell; Nevados Huascarán, og begge skredene førte til store katastrofer. I 1962 ble 4000 mennesker drept og i 1970 mistet hele 18000 mennesker livet. Skredet i 1970 ble utløst av et jordskjelv av styrke 7,7 på Richters skala ca 130 km fra skredområdet. Volumet til skredmassene var på 50–100 millioner kubikkmeter, fallhøyden var ca 4000 m og lengden på skredet ca 16000 m. Skredmassene bestod av en blanding av fjell, løsmasser, is og snø. Hastigheten er beregnet til å ha vært 300–350 km/t. 22 kvadratkilometer land ble ødelagt av skredmassene som var mellom 5 og 10 m dype (Pflafker og Ericksen, 1978).


Innledning og historikk

Tusenvis av steinblokker ble slengt opp i luften der skredet traff rygger i terrenget og drepte et stort antall mennesker utenfor selve skredområdet. De største av disse blokkene hadde en vekt på inntil 65 tonn, mens blokker i selve skredmassene var opp til 8000 tonn. Enkelte blokker ble kastet inntil 4 km. Tilbakeberegning av kastevidden til disse blokkene tyder på at utgangshastigheten må ha vært mer enn 1000 km/t, noe som er vanskelig å forstå fordi en slik hastighet er større enn den blokkene ville ha oppnådd ved fritt fall i skredet. En forklaring på dette fenomenet kan være at mindre blokker kan slynges ut fra større blokker når disse knuses i kollisjon med underlaget og få større fart og rekkevidde enn hovedblokken ville fått. Store mengder mudder og søle ble også slengt opp i luften, og det oppstod kraftige vindtrykk som slo folk overende, samtidig som hus og trær ble revet ned i stor avstand fra der de øvrige skredmassene ble avlagret. Til tross for størrelsen på Huascaránskredene overgås de likevel av Mayunmarcaskredet i 1974, også i Peru, som hadde et volum på 1 milliard kubikkmeter! Her var heldigvis både antall omkomne og materielle ødeleggelser vesentlig mindre. Løsmasse- og fjellskred fører ofte til at elver og vann blir demmet opp. Etter en tid ryker som regel demningen på grunn av vanntrykket, eller fordi vannet skjærer seg ned i skredmassene når det renner over. Resultatet blir da en flom som kan gjøre større skade enn selve skredet. På Ny-Guinea ble et løsmasseskred på omkring 180 millioner m3 utløst av et jordskjelv i 1985. Skredet gikk heldigvis i et ubebodd område, men laget en demning over Bairamanelven med en høyde på 210 m. 14 måneder etter at skredet gikk, brast demningen og en voldsom flodbølge ødela byen Bairaman 40 km lenger nede. Ingen omkom, for heldigvis var innbyggerne evakuert i tide (Turner og Shuster, 1996). I Tadjikistan utløste et jordskjelv i 1911 et skred som laget en ca 600 m høy demning og førte til dannelsen av Lake Sarez. Innsjøen er 55 km lang, opptil 500 m dyp og inneholder 16 kubikkilometer vann. Dette er den høyeste demningen som finnes i verden, både av kunstige og menneskeskapte. Dersom dammen ryker kan 5 millioner mennesker i dalføret nedenfor bli berørt. Et av de store skredene som er best undersøkt og beskrevet er fra vulkanen Mount St. Helens i California. Etter en to måneder lang periode med vulkansk aktivitet i fjellet inntraff et jordskjelv med styrke 5,2 på Richters skala 18.

mai 1980. I løpet av få sekunder førte jordskjelvet til at et voldsomt skred av lava, tephra, pyroklastisk materiale, vulkansk aske og is ble utløst nær toppen, på siden av vulkanen. Den ca. 400 m høye toppkjeglen av vulkanen forsvant i den vulkanske eksplosjonen som startet skredet. Skredet utviklet seg retrogressivt, dvs. at det gradvis spiste seg bakover og inn mot kraterkanten som til slutt kollapset i et hesteskoformet amfi med utstrekning 2 x 4 km og med en bakvegg som var ca 600 m høy. I løpet av et halvt minutt var skredhastigheten økt til 250–300 km/t. Volumet til skredet var ca 2,8 millioner kubikkmeter. Skredmassene strakte seg 22 km nedover dalføret North Fork. Videre ble ytterligere 95 km oversvømmet av vann og vulkansk mudder. En gren av skredet gikk ut i innsjøen Spirit Lake og førte til en flodbølge som vasket 260 m opp over det opprinnelige vannivået, samtidig som innsjøen steg med 60 m. I alt ble 60 kvadratkilometer dekket av skredmaterialet som hadde en gjennomsnittlig dybde på 45 m. Enorme ødeleggelser på hus, veier, broer og skog var resultatet (Voight et al., 1983). Den potensielle energien i skredmassene som ble utløst er beregnet til 7 x 1013 kJ. Til sammenligning er energien i en 10 kilotonns atombombe, tilsvarende Hiroshimabomben, lik 1015 kJ (Issler, 2010). Alpene er det området i Europa som er mest utsatt for skred. Det finnes ingen samlet oversikt, men tusenvis av liv har gått tapt her i løpet av de siste 200 år, som følge av snø- jord- og fjellskred. Den 2. september 1806 ble et voldsomt fjellskred utløst ved Rossberg i Sveits. Volumet var 10–20 mill. kubikkmeter og utslettet byen Goldau, slik at 457 personer omkom. En del av skredmassene gikk ut i en innsjø og laget en flodbølge på 20 m høyde. Hendelsen førte til stor interesse og diskusjon blant både vitenskapsmenn, kunstnere og publikum rundt om i Europa om hva som kunne være årsaken til skredet. Sannsynligvis fantes årsaken i at dette året lå det store snømengder i fjellet. Forsinket snøsmelting kombinert med kraftig regn i juli og august førte til høy grunnvannstand og høyt vanntrykk på sprekker i fjellet, noe som nedsatte stabiliteten og utløste skredet (Turner og Shuster, 1996). Mange liknende store skred har gått i Alpene gjennom tidene. Enkelte har også vært utløst av menneskelige inngrep. Dette gjelder for eksempel det store Elmskredet i 1886 på 10 mill. kubikkmeter som drepte 115 mennesker. Sannsynligvis var skredet forårsaket av skiferproduksjonen på stedet. Uttaket av skifer hadde i

3


Innledning og historikk

tidens løp kuttet foten av et større, bratt fjellparti som lå ovenfor selve skiferbruddet. Skredmassene gikk tvers over et dalføre med en hastighet på 290 km/t. Fallhøyden var ca 600 m og rekkevidden 1800 m. Skredmassene gikk hele 100 m opp i motsatt dalside (Heim, 1882, 1932). 1.1.2 Sosio-økonomiske konsekvenser av skred Den sosio-økonomiske betydningen av skred i verdensmålestokk er sannsynligvis økende, fordi antall menneskeliv som går tapt stiger som følge av jordens økende folkemengde. Spesielt er dette tilfellet i utviklingslandene der befolkningsveksten er størst. Her fører veksten i folkemengden til at det tas i bruk skråninger og fjellsider som dels er ustabile i seg selv og der det også kan forekomme skred fra ovenforliggende fjellområder. I tillegg til at skredene medfører tap av menneskeliv og eiendommer, går en stor del av skredene også utover transportnettet slik som veger, jernbaner, kanaler, rørledninger og elektriske overføringsledninger. Mest utsatt er sannsynligvis Japan der skredene koster samfunnet i gjennomsnitt ca 4,5 milliarder dollar pr år (1990). I USA ble skadene etter skred på bygninger og eiendommer beregnet til 1,2–2,4 milliarder dollar pr år i 1996. På vegnettet i Nord-India er det antatt at skadene som følge av skred beløper seg til over 1 milliard dollar pr år (Turner og Shuster, 1996). Da Panamakanalen ble bygget på begynnelsen av det 20. århundre ble det utløst store jordskred pga. de dype utgravingene i jordmassene. En rekke jordskred gikk i de bratte kanalsidene og forsinket ferdigstillingen av kanalen med ca 2 år. I tillegg ble kanalen stengt flere ganger etter åpningen i 1914. Bare ett år etter åpningen skjedde det to større jordskred på til sammen 23 mill. kubikkmeter som blokkerte kanalen. Inntil 1940 var det fjernet 57 mill. kubikkmeter skredmasser fra kanalen, og så sent som i 1986 gikk det et skred med volum 4,8 mill. kubikkmeter. Det finnes ingen samlet oversikt over tap av menneskeliv eller materiell, men kostnadene må ha vært formidable (Turner og Shuster, 1996).

4

20 millioner vinterturister besøker hvert år områder i Alpene der det kan forekomme snøskred. Transalpin trafikk transporterer 80–100 millioner tonn gods hvert år gjennom skredutsatt terreng, og store summer er benyttet for å sikre trafikkårene mot forskjellige skredtyper. Totalt i Europa beløper innvesteringer til sikring mot snøskred seg til mer enn 800 millioner kroner pr år. Skadene etter den store snøskredvinteren i 1999 kostet ca 8 milliarder kroner i Alpelandene. I disse områdene fører en sterkt økende urbanisering og økende turisttrafikk til en stadig økende sannsynlighet for ulykker og andre konsekvenser av skred. Statistikk fra Sveits viser at antall bygninger i skredutsatte områder er 4-doblet i løpet av det 20. århundre, med en forsikringsverdi som har steget med mer enn en størrelsesorden på 30 år (Issler og Lied, 2001). I tillegg til tap av menneskeliv og direkte materielle skader, kommer også sekundære konsekvenser, slik som psykiske påkjenninger på mennesker som følge av frykt for skred, og tap for næringslivet og samfunnet pga forsinkelser, ufremkommelighet, svikt i elektrisitetsforsyning etc. Til tross for bedre forståelse av hvor skred forekommer, bedre varsling og forbedrete beregningsmodeller for rekkevidden av skred er det forventet at skredproblemene og skadene i verden sett under ett vil øke i det 21. århundre. Årsaken til dette er tredelt og skyldes først og fremst: • Økende urbanisering med arealbruk i potensielt skredfarlige områder • Økende avskoging av fjellsider og skråninger • Økende nedbørmengder og nedbørintensiteter i mange skredutsatte områder pga klimaendringer Forståelsen av skred som naturfenomen, deres årsaker, virkninger og hva som kan gjøres for å redusere skader og ulykker blir derfor stadig viktigere.


Innledning og historikk

1.2 Skred i Norge Landskapet i Norge ble i hovedtrekk utformet under, og like etter den siste istid. På Vestlandet og i NordNorge og i de sentrale høyfjellsområdene ble dalfører og fjorder erodert ut. Resultatet av isens virkning i fjellog fjordstrøkene var at fjellsidene ble «overbratte» og dalførene ble dype, se figur 1.2.

Figur 1.3 Eksempel på kvikkleireskred i gammel havbunn. Amdal, Overhalla kommune. (Kilde: Trond Vernang)

dukket opp av sjøen under landhevningen etter istiden, se kapittel 5. Skredaktiviteten må ha vært omfattende på denne tiden, særlig fordi skog og annen vegetasjon ennå ikke var etablert og kunne stabilisere jordmassene.

Figur 1.2 Dype og bratte dalfører erodert ut under istiden. (Kilde: K. Lied)

Fjellsidene var mange steder ustabile der hvor isen trakk seg vekk, og flere steder lå det også morenemasser igjen i bratt terreng etter isen. Dermed var grunnlaget lagt for at mange forskjellige typer skred kunne forekomme. I lavlandet på Østlandet og i Trøndelag, som var dekket av sjøen ved slutten av istiden, ble det avsatt store mengder leire, se figur 1.3. I disse strøkene gikk det mange og store leirskred i leiravsetningene etter hvert som disse

Under avsmeltningstiden ble også store mengder sand og leirmasser avsatt på kontinentalsokkelen i Norskehavet. Disse avsetningene var ustabile flere steder med store undersjøiske skred som resultat. Skredene førte til flodbølger som slo innover landene rundt Nordsjøen, se kapittel 6 og 8. Det aller største skredet som er kjent i Norge, det såkalte Storeggaskredet, ble utløst for 8200 år siden i havet utenfor Nordvestlandet i ustabile marine løsavsetninger langs kontinentalskråningen mot dyphavet. Skredet omfattet et område på hele 95000 kvadratkilometer, og det hadde et volum på mellom 2500 og 3500 kubikkilometer! Flodbølgene etter Storeggaskredet var opptil 10–12 m høye langs Vestlandskysten og trolig opptil 50 m høye i enkelte fjordstrøk. Bølgene slo også langt innover land på Shetland og på Færøyene. Også i Skottland er det funnet spor etter denne kjempebølgen (Bryn et al., 2005). I dag vet vi at det ble utløst flere kjempestore fjellskred på millioner av kubikk-meter i de første årtusener etter istiden. Store fjellskredavsetninger er funnet flere steder

5


Innledning og historikk

og er datert til å være ca 9000–10 000 år gamle. En av hovedgrunnene til den store skredaktiviteten rett etter istiden, var at den raske landhevningen førte til en høy jordskjelvaktivitet i Skandinavia, og også fordi fjellsidene som nevnt var blitt svært bratte som følge av isens erosjon. Vi må også regne med at store løsmasseskred forekom hyppig i de bratte fjellsidene. Et tegn på dette er de mange skredviftene av løsmateriale vi i dag kan finne rundt om i dalførene. Materialet på skredviftene ble spylt ut med flomskred og smeltevann fra breen etter hvert som den trakk seg tilbake. Skredaktiviteten i landet vårt har fortsatt frem til i dag. Like etter istiden gikk det nok flest skred. Senere har skredaktiviteten variert. I våte og kalde tidsperioder har aktiviteten vært stor, og i varmere og tørrere perioder har det gått færre skred. Også i fremtiden må vi gjøre regning med at det vil gå skred i landet vårt. Uansett hvordan klimaet vil utvikle seg vil forskjellige typer skred representere et problem for samfunnet.

Figur 1.4 Kvikkleireskred Namsos kommune 2009. (Kilde: Kjell Karlsrud)

1.2.1 Skred i historisk tid I historisk tid har mer enn 4000 mennesker omkommet i skred i Norge (Furseth, 2006) og i de siste 150 år har mer enn 2000 mennesker mistet livet. De tre mest alvorlige ulykkene er fjellskredene i Loen i 1905 og 1936, og i Tafjord i 1934 som til sammen krevde 174 menneskeliv som følge av flodbølgene som oppstod etter skredene. Til sammen har 1550 mennesker mistet livet i snøskred og

150 mennesker i kvikkleireskred. I de senere årene har mellom 5 og 10 personer i gjennomsnitt mistet livet hvert år i skredulykker. Dokumentasjonen om skred går imidlertid ikke så mange hundreår tilbake, og opplysningene blir sporadiske og sparsomme når de blir 200–300 år gamle. Ett av de eldste og største skredene vi kjenner til er kvikkleireskredet i Gauldalen i 1345. Skredet fylte dalen og førte til at Gaula ble demmet opp. Da demningen brast ble 48 gårder ødelagt av flommen og ca 500 mennesker omkom (Helland og Steen, 1895). Av kvikkleireskred i nyere tid må vi nevne det store skredet i Rissa i april 1978, da 5–6 millioner kubikkmeter leire gled ut i innsjøen Botnen. Ett menneske omkom og syv gårdsbruk og fem andre bolighus ble ødelagt av skredet. Den samlete samfunnsmessige kostnad etter dette ene skredet ble beregnet til kr 35 mill. i 1978 (Gregersen, 1981). I 2009 gikk et kvikkleireskred i i Kattmarka ved Namsos, med store konsekvenser for bebyggelsen og vegen i området, se figur 1.4. Skredet omfattet et areal på ca 40.000 kvadratmeter med et volum på ca 400.000–500.000 kubikkmeter. Fire bolighus og seks hytter ble tatt av skredet. Ytterligere 15 bolighus og en rekke hytter mistet veg, vann og strøm. Undersøkelsene som ble foretatt i etterkant viste at skredet ble utløst av sprengningsarbeider ved et veianlegg like ved (Karlsrud, 2012). Det største kjente fjellskredet i Norge er Tjelleskredet i Langfjorden i Romsdal som gikk i 1756. Skredet var på 15 mill. kubikkmeter og laget en flodbølge med høyde opptil 50 m som førte til at 32 mennesker mistet livet (Jørstad, 1956). I Loen ble skredene utløst fra det bratte Ramnefjellet som ligger lengst sør i Loenvatnet. Den 15. januar 1905 falt det ut en stor berghammer fra Ramnefjellet. Berghammeren tok med seg urmasser og morene nedenfor, og den samlede massen raste ut i Loenvatnet med et volum på ca 350 000 kubikkmeter. Skredet skapte en flodbølge med opptil ca 40 m vertikal oppskylling på land, og bølgen raserte de to bygdene Bødal og Nesdal med det resultat at 61 mennesker mistet livet (Helland, 1905, 1911). Det neste katastrofeskredet i Loen kom den 15. september 1936 da et volum på ca 1 million kubikkmeter raste ut fra større høyde enn skredet i 1905, se figur 1.5. Denne

6


Innledning og historikk

Skredet i Tafjord i 1934 omfattet en fjellhammer på ca 1,5 milloner kubikkmeter, se figur 1.6. Fjellhammeren tok også her med seg urmassene nedenfor med et tilsvarende volum som selve fjellet. Da skredmassene gikk i sjøen laget de en flodbølge som skyllet opp 62 m og 40 mennesker omkom. Tallrike bygninger ble rasert og bølgen kunne merkes opptil 90 km lenger ute i fjorden (Holmsen, 1936). I Signaldalen i Troms raste det ut en berghammer i 2008. Berghammeren drog med seg urmassene i fjellsiden nedenfor. Skredet gikk langt utover dalbunnen og praktisk talt frem til bebyggelsen. Volumet var anslagsvis 400.000 kubikkmeter, se figur 1.7.

Figur 1.5 Ramnefjell i Loen etter skredet i 1936. (Kilde: Ukjent)

gangen nådde oppskyllingen fra bølgen hele 74 m høyde. 73 mennesker mistet livet i katastrofen og alle bygninger langs Loenvatnet ble mer eller mindre skadet. Det gikk flere store fjellskred fra Ramnefjell samme året uten at det førte til tap av menneskeliv. Også 22. juni 1950 gikk det et skred med volum omkring 1 million kubikkmeter. Denne gangen gikk det ingen liv tapt fordi de mest utsatte områdene var fraflyttet, og fordi vannet nedenfor Ramnefjellet var fylt opp av tidligere skredmassser (Holmsen, 1936; Grimstad, 2005).

Figur 1.7 Fjellskred i Signaldalen 2008, i Storfjord kommune, Troms. (Kilde: Kjetil Brattlien)

Figur 1.6 Tettstedet Tafjord med skredsåret fra 1934 i bakgrunnen. (Kilde: Lystad)

Problemene kunne bli store for strevsomme og fattige gårdbrukere rundt om i bygdene der skredene hadde rammet. I Farlige Fjell av Arthur Klæboe har vi funnet følgende klageskrift etter et fjellskred etter en innledning av forfatteren:

7


Innledning og historikk

«Tru og tillit til Storemannen hadde dei, sterk som ætterøtene i skredjorda; men audmjuke som makken i mold var dei når dei sto fram for presteskap og øvrigheit. Høyr berre på dette klagebrevet til Munkeliv kloster etter ei skredulukke på Bjåstad i Fjærland i 1652 (Sogn folkemuseum)»: Gunstige Velborne, fromme, husbond, haver vi fattige mend æders velbårenheds landbønder, paa en av eders velborenheds gaard, navnlig Bjåstad, oss høyelig og meget nødvendigen eders velborenhed underdanigst til vitende føre, hvorledes en ulykke er sig tildragen anno 1647, om høsten, att en stor fjeldschrede er udbrøden, og nedfaren, paa vorris paaboende jord, og borttaget en hel del av vorres beste eng, så samme jord er slett fordervet, og ennu er tilsyne, som henger løs oppe i fjellet, og vil mere udfalde, og dersom det skjer er befryktendes at det borttager baade folk, hus og garde. Hvilket Gud nådelig avvende, saa det er ikke nok for eders velborne at beklage den meget store skade vi fattige folk har lid, på voris leimaal, men end og af samme fjeldskrede er alle tre voris fattige kvinder, med alt voris fe og qveg, de havde samlet paa et sted at melke der de sat under kjørne og melket dem, da blev de med kveget, av sand, jord og stein omkommen og overschult. Saa vi fattige mend maatte tage vores omboende granne til hjelp med oss at opprødde og grave jord og stein, udi fire dagers tid, førend vi igjen opfant voris salige kvinders legemer. Løsmkasseskred forekommer nærmest årvisst i bratte fjellsider i landet vårt, (figur 1.8). Skredene starter som utglidninger i jorddekket og går ofte ned i bekkeløp der de fortsetter som flomskred. Skredtypen er et problem for bebyggelse, men kanskje særlig for vegnettet.

I august 1979 ble Jostedalen rammet av flom og av en rekke store flomskred som førte til store skader på hus, innmark og veger etter et uvanlig sterkt regnvær, med nedbørmengder på ca 100 mm i løpet av ett døgn, samtidig som temperaturen var opp mot 20° C. Sammen med sterk smelting av is og snø på breene førte dette til stor vannføring i elveløpene med skred og flom som resultat (Kristensen, 1980). Høsten 2005 gikk det mange skred av denne typen på Vestlandet. I Bergen ble tre personer drept da to jordskred i henholdsvis september og november traff bebyggelse etter en periode med dobbelt så mye nedbør som normalt. Snøskred er den vanligste skredtypen vi har i Norge. Hver vinter går det tusenvis av skred i fjell- og fjordstrøkene. De aller fleste går heldigvis i ubebygde områder og gjør derfor ingen skade. Men snøskredene har også tatt mange menneskeliv og gjort store skader i landet vårt (figur 1.9).

Figur 1.9 Snøskred fra fjellet Hattavarre mot hus og veg i Tamokdalen, Troms. (Kilde: Aadne Olsrud)

I årene fra 1836 og frem til i dag kjenner vi til at ca 1500 mennesker har mistet livet i snøskred i Norge. Frem til 1930-årene gikk de alle fleste snøskredulykkene ut over mennesker i bebodde områder. Senere har dette bildet endret seg, og i dag er det personer som normalt driver en eller annen form for friluftsaktivitet som utsettes for snøskred (Kristensen, 1998).

Figur 1.8 Flomskred mot Smedsgården, Hallingdal, 2007. (Kilde: Trond Vernang)

8

På 1600 og 1700-tallet var klimaet betydelig kaldere enn nå, og mye tyder på at snøskredaktiviteten var større i denne perioden enn i dag. I flere vintre skjedde det da store snøskredulykker. Den 6. februar 1679 for eksempel, omkom 130 mennesker på Sunnmøre, og 20 gårdsbruk ble samtidig ødelagt. Et stort antall dødsulykker skjedde


Innledning og historikk

også i vintrene 1656–1657, 1717–1718 og 1754–1755, men det nøyaktige antall omkomne er ikke kjent. Den verste skredvinteren vi kjenner var i 1868 da totalt 161 mennesker mistet livet. Store snøskred gikk inn i bebygde områder på Nordvestlandet 6. februar, nye skred fulgte de påfølgende dager; den 8, 10, 11 og 26. Distriktene som hadde de største tapene av menneskeliv var Stryn med 35 døde og Oppdal med 32. Alle de omkomne ble rammet i bygninger som ble ødelagt av skredene (Kristensen, 1998). I nyere tid er det skredet i Vassdalen ved Narvik den 5. mars 1986 som har hatt størst konsekvenser mht tap av menneskeliv, da 16 soldater mistet livet under en militærøvelse. Vegnettet er mest utsatt for snøskred sammenliknet med annen infrastruktur. Mange vegsperringer hvert år er et hinder for trafikken og for regulariteten på vegene. Det er likevel sjelden at kjøretøy treffes og personer skades som følge av snøskred på vegene Hytter, hus, andre bygninger, kraftlinjer og jernbanestrekninger blir også rammet av snøskred. Dette skjer helst i vintre med uvanlige snøforhold. Vinteren 1979 for eksempel var en slik uvanlig vinter. Etter langvarig kulde og lite snø i desember og januar slo været om med sterke snøfall i begynnelsen av februar og med mildvær og regn i mars. Resultatet var mange og store snøskred og sørpeskred som traff bebyggelse og veger. I løpet av vinteren omkom 11 personer og til sammen ble over 100 våningshus og driftsbygninger i landbruket truffet. Omkring 160 anleggsbrakker og hytter ble også skadet eller ødelagt. De materielle skadene ble anslått til ca 200 millioner kroner (Domaas og Lied, 1980).

Figur 1.10 Sørpeskred i Sjånesheia 1998. (Kilde: Ø. Bratt, Rana Blad)

Sørpeskred er en variant av snøskred der snøen er mettet med vann og der skredet arter seg nærmest som en flom. Tallrike sørpeskred forekommer i Norge. De kan bli store og ha stor ødeleggende kraft. Skredene går helst i kyststrøkene der det kommer mye nedbør og der det ofte er mildvær med kraftig snøsmelting og regn om vinteren, se figur 1.10. Slike skred går også i Arktis, bl.a. på Svalbard der en av de største skredulykkene skyldtes et sørpeskred (Hestnes, 1985).

1.3 Skred i fremtiden Den tekniske utbyggingen av landet med økt infrastruktur og større befolkning har på mange måter gjort oss mer sårbare overfor naturkatastrofer enn før i tiden. Denne utviklingen startet for alvor ved begynnelsen av det 20. århundre og har siden gått i økende tempo. Mengden av bebyggelse, transport, elektrisitetsforsyning og andre kommunikasjonssystemer er i dag svært mye annerledes enn for ca 100 år siden. Og selv om vi har sikret mange

utsatte områder og flere av de mest skredutsatte områdene er fraflyttet, må vi regne med at skredhendelser kan få vesentlig større konsekvenser i dag enn tidligere. Basert på historiske erfaringer vil det kunne inntreffe 2–3 større fjellskredulykker og leirskredulykker og 3–4 større snøskredulykker i løpet av kommende hundreårsperiode. Hver ulykke kan føre til at flere titalls menneskeliv går

9


Innledning og historikk

tapt, i tillegg til betydelige materielle skader. Samtidig vil det forekomme en rekke mindre ulykker på grunn av snø-, løsmasse-, sørpe- og steinskred. Mange mennesker bor og ferdes i dag i områder der sikkerheten mot skred ikke kan garanteres, og i akutte perioder må det foretas evakueringer av frykt for skred. Slike forhold fører ofte med seg sterke psykiske påkjenninger. Når det inntreffer en skredulykke der hus og hjem blir skadet eller mennesker mister livet, fører dette til store traumatiske belastninger hos de involverte. Både boligområder og kommunikasjonslinjer kan planlegges og bygges i sikkerhet for skred. Det er også mulig, teknisk sett, å sikre all utsatt bebyggelse, og for så vidt all annen infrastruktur mot de fleste skred, kanskje unntatt de aller største fjellskredene. Men også for disse går det an å planlegge på lang sikt og plassere bebyggelse og andre sårbare innretninger utenfor farlige områder. Et eksempel på sikringstiltak mot fjellskred har vi i dag i Åkerneset i Synnylvsfjorden i Stranda kommune. Her ligger et fjellparti på 20–60 millioner kubikkmeter som er i langsom bevegelse. Området er forsynt med en rekke måleinstrumenter som kan varsle innbyggerne i de nærmeste tettstedene dersom bevegelsen øker faretruende. Forskningsresultater fra de seneste år viser klare trender når det gjelder nedbør- og temperaturendringer. Både intensitet og hyppighet av kraftige nedbørhendelser har økt markert i store deler av landet i perioden 1957 til 2010. Dette gjelder både timesnedbør og nedbør i løpet av ett døgn til 10 døgn. Økningen har vært størst i de mest nedbørrike områdene. Spesielt på sørvestlandet har økningen vært markant. Denne trenden

10

forventes å fortsette i fremtiden (Dyrrdal m.fl. 2011, 2012). Historiske data viser dessuten en klar økning i gjennomsnittstemperaturen i Norge, noe som fører til at mer nedbør faller som regn og at snømengdene minker, spesielt i lavlandet og langs kysten. Områder med kalde vintre har fått økende snømengder som følge av den generelle nedbørøkningen i fjellområdene og innlandet. Resultatene viser at de observerte endringene vil fortsette ut dette århundret. På det meste viser fremskrivningene en økning i årlig maksimum døgnnedbør på mellom ~40 og ~80 mm fra perioden 1961–1990 til 2071–2099. Utviklingstendensene for værelementene fører også til hyppigere episoder med vær som kan klassifiseres som ekstremvær. Generelt vil økt nedbør og vind føre til en økning i naturfarehendelser som flom og skred (InfraRisk 2013). Fremtidige klimaendringer vil derfor føre til forandring av dagens skredmønster. Det vil si at både skredtyper og geografisk forekomst av skred vil endre seg. Etter hvert som klimaet blir mildere og mer nedbørrikt er det sannsynlig at vi får flere «våte» skred, dvs. skred der vann og vanntrykk er årsak til utløsningen. Flomskred og sørpeskred vil sannsynligvis opptre hyppigere enn i dag, og vi kan få flere snøskred i høyfjellsområdene. Store, tørre snøskred som når ned i lavlandet kan derimot bli sjeldnere enn før. Økende nedbør kan føre til at vanntrykket på sprekker i fjellet vil øke, og dermed kan vi få flere steinsprang og fjellskred. På den annen side vil skoggrensen gå oppover i fjellsidene. Skogens evne til å binde ustabile jord- og snømasser vil øke, med avtakende fare for skred. Hva totalresultatet vil bli er usikkert. Ett er i hvert fall sikkert: Skred vil det fortsatt gå i landet vårt.


Innledning og historikk

Referanser Bryn, P., Berg, K., Forsberg, C.F., Solheim, A., Kvalstad, T.J. (2005) Explaining the Storegga Slide. Marine and Petroleum Geology, 22, nr. 1-2, s. 11-19. Domaas, U. og Lied, K. (1980) Snøskredulykker og skader vinteren i Norge 1978/79. En oversikt over årsaker og virkninger. Norges Geotekniske Institutt. Rapport nr. 58302-23. Dyrrdal, A.V., Isaksen, K., Hygen, H.O. (2011) Past changes in frequency, intensity, and spatial occurrence of meteorological triggering variables relevant for natural hazards in Norway. met.no report 3. Oslo. Dyrrdal, A.V., Isaksen, K., Hygen, H.O., and Meyer, N.K. (2012) Changes in meteorological variables that can trigger natural hazards in Norway. Climate Research 55, 153–165. Furseth, A. (2006) Skredulykker i Norge. Tun forlag, Oslo. 207s. Gregersen, O. (1981) The quick clay landslide in Rissa, Norway. Int. Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 10. Sthm. 1981. Proc. b. 3, s. 421-426. Norwegian Geotechnical Institute, Oslo, Pub. 135. Grimstad, E. (2005) The Loen Rock Slide – An analysis of the stability. International Conference and Field Trip on Landslides, Trondheim, Norway September 2005. Proc., s. 129-135. Heim, A. (1882) Der Bergsturtz von Elm. Zeitschrift Deutsche geologische Gesellschaft, Vol. 34. Heim, A. (1932) Bergsturz und Menschenleben. Beiblatt zur Vierteljahrschrift der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich, Vol. 77. Helland, A. (1905) Raset paa Ravnefjell i Loen. Naturen 29, 6/7. Helland, A. (1911) Norges land og folk, XV, 1. del, Kristiania. Helland, A. og Steen, H. (1895) Lerfaldet i Guldalen i 1345. Archiv for Mathematik og Naturvideskaberne, Bind 17, Nr. 6, Christiania 1895. 48s. Hestnes, E. (1985) A contribution to the prediction of slush avalanches. Annals of Glaciology 6, s. 68-70. Holmsen, G. (1936) De siste bergskred i Tafjord og Loen, Norge. Svensk geografisk årsbok. Lunds universitet. Geografiska institutionen. Meddelande 124. InfraRisk: Impacts of extreme weather events on infrastructure in Norway. 2013 Issler, D. (2010) Pers. med. Issler, D. og Lied, K. (2001) SATSIE, avalanche studies and model validation in Europe. EU-RTD Proposal, Norges Geotekniske Institutt. Rapport 20011001-4. Jørstad, F. (1965) Fjellskredet ved Tjelle. Et 200-årsminne. Naturen 80, 6. Karlsrud, K. (2012) Prosjekteksempel skred Kattmarka. Kurs i grunnforsterkning. Norsk Geoteknisk Forening. Klæboe, A. (1980) Farlige Fjell, Oslo 1981. 257s.

11


Innledning og historikk

Kristensen, K. (1980) Flomskred i Jostedalen, Norges Geotekniske Institutt, Oppdragsrapport 97498_1. Kristensen, K. (1998) A survey of snow avalanche accidents in Norway. 25 years of Snow Avalanche Research, Voss Mai 1998. Redaktør: E. Hestnes. Norges Geotekniske Institutt. Publikasjon 203, s. 155-159. Lied, K. m.fl. (1986) Om skredulykken i Vassdalen 5. mars 1986. Rapport fra sivil granskningskommisjon oppnevnt ved kgl.res. 7. mars 1986. Norges offentlige utredninger NOU 1986:20. 124s. Lied, K. og Kristensen, K. (2003) Snøskred, Håndbok om snøskred. Nesbru, Vett og Viten. 200s. Nesdal, S. (1983) Lodalen - fager og fårleg. Norsk Folkeminne Skrifter 125. 144s. Pflafker, G. og Ericksen, G. E. (1978) Nevados Huascarán avalanches Peru. Voight, B.: Rockslides and Avalanches, 1: Natural Phenomena, s. 277-314. Elsvier. Reusch, H. (1907) Skredet i Loen 15de januar 1905: Norges Geologiske Undersøkelse, Aarbok 1907. NGU 45, III. 20s. Turner, A. og Shuster, R. (1996) Landslides, Investigation and Mitigation, National Academy Press,Washington, D. C. 673s. Voight, B., Janda, R., Glicken, H., Douglass, P. (1983) Nature and mechanism of the Mount St. Helens rockslideavalanche of 18 May 1980. Geotechnique, 33, nr. 3, s. 243-273.

12


Norges Geotekniske Institutt

SKRED Denne boken gir den første, komplette, faglige oversikt over fenomenet skred og flodbølger fra skred i Norge. Fysikkens og matematikkens lovmessigheter legges til grunn for hvorfor og hvordan skred blir utløst og beveger seg. Boken beskriver modeller og metoder som benyttes for å beregne faren, samt dimensjonering og utforming av sikringstiltak. SKRED er skrevet og redigert av ti erfarne skredeksperter fra Norges Geotekniske Institutt (NGI). NGI har arbeidet med skred helt fra 1953, og her finnes landets største og mest anerkjente fagmiljø for skredforskning og rådgivning innenfor alle typer skred som kan forekomme, både i Norge og i andre land. Forfatterne har dyptgående kunnskap om skred, skredfare, risikovurderinger og skredkartlegging, og om hvordan man ved bruk av sikringstiltak hindrer skred i å gjøre skade.

Skredfare og sikringstiltak

Hvert år fører skred til tap av menneskeliv og betydelige materielle skader, og flodbølger etter skred hører til de største enkeltulykker i landet vårt. Til sammen har mer enn 4000 mennesker mistet livet i skredulykker i historisk tid. Skredulykker gjør oftest stort inntrykk på publikum, først og fremst fordi menneskeliv går tapt, men også fordi deres ødeleggende krefter er så voldsomme og de materielle skadene så dramatiske.

SKRED skredfare og sikringstiltak

Om Norges Geotekniske Institutt (NGI) Norges Geotekniske Institutt (NGI) er et internasjonalt ledende senter for forskning og rådgivning innen ingeniørrelaterte geofag. NGI utvikler optimale geofaglige løsninger for næringslivet og samfunnet. NGI tilbyr ekspertise på jord, berg og snø og deres påvirkning på miljøet, konstruksjoner og anlegg, og på hvordan jord og berg kan benyttes som byggegrunn og byggemateriale. NGI arbeider innen følgende markeder: • offshore energi • bygg, anlegg og samferdsel • naturfare • mljøteknologi NGI er en privat næringsdrivende stiftelse med kontor og laboratorier i Oslo, avdelingskontor i Trondheim og datterselskap i Houston, Texas, USA. www.ngi.no

praktiske erfaringer og teoretiske prinsipper ISBN 978-82-15-02391-5 ISBN 978-82-15-02391-5

9

788215 023915