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Landslide driven erosion in the Southern Ruahines, New Zealand
an assessment of its spatial and temporal variability
Raphael Riedler
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Thomas Glade
DOI
10.25365/thesis.24696
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29717.06299.673569-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Besonders in Bergregionen, welche teilweise landwirtschaftlich genutzt werden oder sich in unmittelbarer Nähe von dicht besiedelten Gebieten befinden, haben Hangrutschungen einen starken Einfluss auf die Menschen und von ihnen genutzte Infrastruktur. Hangrutschungen treten in ganz Neuseeland in hohem Maße auf. Unter diesen sind besonders flachgründige Rutschungen am verbreitetsten, welche auch für den Großteil der Schäden sowie Probleme verantwortlich sind. Als Beispiel kann der durch zwei großflächige Rutschungen ab August 2011 für neun Monate gesperrte Highway Nummer drei im Manawatu Gorge angeführt werden (NZ Transport Agency 2012). Ferner laufen im Manawatu Einzugsgebiet 24.300 bis 28.300 Hektar hochwassersicherer fruchtbarer Ackerboden Gefahr, von Flussschottern begraben zu werden (Hubbard 1978).
Bei den Südlichen Ruahines handelt es sich um ein derartiges Gebiet. Nach intensiver Forschungstätigkeit im Bereich des Erosionsverhaltens der Südlichen Ruahines in den 1970er und frühen 1980er Jahren wurden bis 2011 keine zufriedenstellenden Untersuchungen durchgeführt. Es wird angestrebt, die Abtragungsprozesse durch Hangrutschungen sowie deren Materialeintrag in Flüsse innerhalb dieser Gebirgskette durch Luftbildinterpretation zu erforschen.
Ein Ziel dieser Arbeit war es, einen durchgehenden Datensatz für die von Hangrutschungen betroffene Fläche für mehr als 65 Jahre, nämlich von 1946 bis 2011, zu erstellen. Ferner soll der Anteil von Hangrutschungen, welche in direkter physischer Verbindung mit dem Flussbett in einem Einzugsgebiet in den Ruahines stehen, und das von ihnen zur Verfügung gestellte Material identifiziert werden. Daraus sollen Erkenntnisse zum potenziell von Hangrutschungen für Flusssediment zur Verfügung gestelltem Material gewonnen werden.
Angewendete Methoden beinhalten Luftbildinterpretation in einem GIS, wobei ebenfalls deren Konnektivität eruiert wurde. Weiters wurde detaillierte Geländevermessung unter Nutzung eines differentiellen GPS Systems und einer automatischen Totalstation durchgeführt. Schließlich wurden die dadurch erhaltenen Ergebnisse kombiniert um die gekoppelten Hangrutschungsvolumina zu berechnen.
Unter Verwendung von bis zu sechs verschiedenen Luftbilddatensätzen konnte die räumliche und zeitliche Verteilung von Hangrutschungen detailliert mit über 8900 einzelnen Einträgen dokumentiert werden. Durch die detaillierte Oberflächenerkundung von vier Hangrutschungen konnten digitale Höhenmodelle für die Volumsberechnung erstellt werden. Diese Berechnungen wiederum wurden genutzt um den potenziellen Materialeintrag ins Flusssystem durch Hangrutschungen zu berechnen. Zum Beispiel wurde im 11,3 km² großen Tamaki West Einzugsgebiet im schwächsten Jahr 1946 Volumen von 41.853 m³ berechnet. Das Maximum von 322.000 m³ wurde in 1977 eruiert und der Durchschnittswert aller sechs untersuchten Zeitpunkte beläuft sich auf 144.837 m³.
Durch die vorliegende Untersuchung konnten die für die 70er und 80er des vorigen Jahrhunderts vorliegenden flächendeckenden Hangrutschungsanalysen bis 2011 weitergeführt werden. Weiters konnten der Zusammenhang zwischen der Anzahl, der individuellen Größe sowie der durch sie betroffenen Fläche von Hang-Gerinne-gekoppelte Rutschungen hergestellt und erläutert werden. Aus diesen Erkenntnissen ergibt sich ein besseres Prozessverständnis sowie ein klareres Bild der Auswirkungen auf das Flusssystem und sie zeigen auch die Notwendigkeit einer fortlaufenden Beobachtung der Hangrutschungsausdehnung in einem sensiblen Gebiet wie den Südlichen Ruahines.
Abstract
(Englisch)
In mountainous regions which are used agriculturally or are adjacent to densely populated areas, mass movements strongly influence human activity and infrastructure. This also happens at a high rate in New Zealand, where mass movements occur throughout all the country. Shallow slides are the most abundant within them and also cause the majority of problems and damage. For example, starting in August 2011, NZ state highway number three was closed for nine months due to severe landsliding in the Manawatu Gorge (NZ Transport Agency 2012). Moreover in the Manawatu catchment 24.300 to 28.300 hectares of flood free, fertile fields are threatened to be buried by fluvial gravels (Hubbard 1978).
The Southern Ruahine Range is such an environment. While detailed investigations were carried out in the 1970's and 1980's no extensive investigations were accomplished since then. Here the aim is to better understand the erosion patterns trough landslides and their material input into streams throughout this mountain range using aerial picture interpretation.
One aim of this work was to create a continuous record of the landslide affected area in the Southern Ruahines for more than 65 years ranging from 1946 until 2011 and to understand the potential material contribution to river systems through shallow landslides. The degree of hillslope-channel coupled debris slides and material provided by them is analysed within a selected catchment in the ranges.
Methods applied include aerial picture interpretation of landslides using GIS and determining their connectivity to the channel system. In addition detailed surface surveillance in the field applying differential GPS and a robotic total station was carried out and finally these measurements were combined to derive landslide volumes.
Employing up to six different aerial picture sets, more than 8900 individual features were mapped in the study area and detailed information about temporal and spatial landslide distribution was gathered. Four landslides were surveyed in the field to derive accurate digital elevation models for volume calculations. These values were used to derive potential material contribution to the channel-system by coupled debris slides. As an example, in the 11,3 km² big Tamaki West catchment the minimum observed volume was 41.853 m³ in 1946, the maximum 322.000 m³ in 1977 and 144.837 m³ is the average volume of six obtained sets from 1946 to 2011.
Through the received data the landslide coverage available in the 1970's and 1980's could be completed until 2011. Furthermore the understanding of the relation between the number of hillslope-channel-coupled debris slides, their size and their affected area is greatly enhanced by the data provided in this study. This leads to an improved comprehension of the processes within the Southern Ruahine Ranges and their influence on the rivers system. To extend the knowledge further, regular investigations monitoring the landslide extent should be carried out in this fragile environment.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
erosion landslide mass movement New Zealand Southern Ruahines surface model
Schlagwörter
(Deutsch)
Erosion Hangrutschung Massenbewegung Neuseeland Southern Ruahines Geländemodell
Autor*innen
Raphael Riedler
Haupttitel (Englisch)
Landslide driven erosion in the Southern Ruahines, New Zealand
Hauptuntertitel (Englisch)
an assessment of its spatial and temporal variability
Paralleltitel (Deutsch)
Erosion durch Hangrutsche in den Southern Ruahines, Neuseeland ; eine Analyse ihrer räumlichen und zeitlichen Variabilität
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
XI, 121 S. : Ill., graph. Darst., Kt.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Glade
AC Nummer
AC10674065
Utheses ID
22076
Studienkennzahl
UA | 453 | | |