Geological mapping and modelling of debris flows and avalanches at Trollstigen, Møre og Romsdal - and how these can be affected by a changing climate.

Skred er en av de største naturfarene i Norge og rammer både mennesker og infrastruktur. Trollstigen i Møre og Romsdal er en av Norges mest kjente turistattraksjoner, og veien er utsatt for flere skredhendelser i året som kan gjøre skade på veien og potensielt ta menneskeliv. Denne masteroppgaven er laget med utgangspunkt i pilotprosjektet «Trollstigen: Early warning», som har til hensikt å undersøke mulighetene for et varslingssystem for stenging av veien ved store nedbørsmengder og økt skredfare. Pilotprosjektet er en del av «Klima 2050», som er et senter for forskningsbasert innovasjon. Formålet med masteroppgaven er å kartlegge skredaktiviteten ved deler av Trollstigen og undersøke hvor nøyaktig kjente skredhendelser kan modelleres ut fra observasjonene. I tillegg brukes klimaprofilen for Møre og Romsdal for å undersøke hvordan et klima i endring påvirker skredaktiviteten. I denne oppgaven er det kartlagt to flomskredrenner og to glideskredbaner ved hjelp av blant annet feltobservasjoner, fjernkartlegging og historiske data. Kartleggingen er brukt for å modellere kjente skredhendelser i modelleringsprogrammet RAMMS («Rapid Mass Movements Simulation»). Resultater fra kartleggingen av skredaktiviteten i studieområdet gir en estimert returperiode for flomskred over vei på 10 år, og større glideskred har en antatt returperiode på 1 til 5 år. Modelleringsresultatene for snøskred stemmer godt overens med kjente skredhendelser når det kommer til utløpslengde og utbredelse av snømassene, men gir større avvik for flytehøyde og skredvolum. Flomskredmodelleringen stemmer godt overens med observasjoner av strømningsmønster og avsetninger frem til skredet har utløp over veien, men den maksimale utløpslengden nedenfor veien har stor usikkerhet. Mer nøyaktig modellering av flomskred vil kreve flere geotekniske og hydrologiske undersøkelser. En økning på opp mot 100% i hyppighet for styrtnedbør frem mot år 2100 vil kunne redusere returperioden for flomskred over vei. Frem mot år 2100 kan den årlige gjennomsnittstemperaturen øke med opp mot 4°C, og dette vil trolig føre til at snøskredene vil få kortere utløpslengde og at snøskredaktiviteten forskyves mot vintersesongen. For å redusere risikoen for ulykker ved skred over vei vil mer omfattende skredfarekartlegging, varslingssystemer og eventuelle sikringstiltak være avgjørende.Landslides and avalanches are one of the greatest natural hazards in Norway and affects people and infrastructure. Trollstigen in Møre og Romsdal is one of Norway's most famous tourist attractions and the area is exposed to several landslide and avalanche events every year. These events have the capability to damage roads and risk human lives. This master thesis is based on the pilot project “Trollstigen: Early warning”, which aims to explore the possibility for developing an early warning system for landslide events triggered by heavy rainfall. The pilot project is a part of the center for research-based innovation called “Klima 2050”. The purpose of this thesis is to map the debris flow and avalanche activity at Trollstigen and explore how accurate well-known debris flow and gliding avalanche events can be modeled. The effect of a changing climate on the debris flow and avalanche activity have also been studied with the use of the climate profile for Møre og Romsdal. Field observations, remote mapping and historical data have been used for geological mapping of two debris flow channels and two gliding avalanche sites. The results from the mapping are used for modeling debris flows and avalanches in RAMMS (Rapid Mass Movements Simulation). Based on the geological mapping, the estimated return period for debris flows with runout zone on the road is 10 years, and larger avalanches are estimated to have a return period of 1 to 5 years. The results from the avalanche modeling provides a good reconstruction of known events in terms of runout and snow distribution. However, there are more deviations and uncertainties in terms of flow height and total avalanche volume. The debris flow models correspond well with observations in terms of flow and deposits until the landslide reaches the road. However, the maximum runout length, which is typically over the road, has greater uncertainties. More accurate models of debris flows will require more detailed geotechnical and hydrological data. An increase of up to 100% in frequency of heavy rainfall towards the year 2100 could lead to a decrease in return period for debris flows with runout zone on the road. The annual average temperature could increase with 4°C towards the year 2100, and this would probably lead to a decrease in runout length and shift the avalanche activity towards the winter months. To reduce the risk of avalanche and debris flow hazards more mitigation measures like warnings systems and more detailed geological mapping of the area will be necessary.Masteroppgave i geovitenskapGEOV399MAMN-GEO