Terskelverdier for farenivå

En metode for å fastsette farenivå er å bruke definerte terskelverdier for bevegelser i et gitt tidsintervall, eksempelvis oppgitt i millimeter per døgn eller millimeter per time. Det er ikke enkelt å sette gode terskelverdier i en normalsituasjon. Mye informasjon om fjellets reaksjoner og hvor mye bevegelse fjellpartiene «tåler» oppnås først når bevegelsene øker ut over det vanlige. Økningen av hastigheten (akselerasjonen) er antagelig viktigere enn hastigheten alene.

Crosta og Agliardi (2003) har analysert hastigheter fra sju overvåkede fjellpartier som har utviklet seg til fjellskred, i ulike deler av verden. Basert på analysene har de vurdert hva som kunne ha vært fornuftige terskelverdier for tre ulike farenivåene, som omtrentlig tilsvarer gult, oransje og rødt farenivå som brukes av NVE. De konkluderer med at terskelen for å varsle gult farenivå burde vært mellom 1 og 42 mm/døgn. For varsling av oransje farenivå foreslår de terskelverdier mellom 2 og 227 mm/døgn, mens for rødt farenivå forslår de terskelverdier mellom 5 og 923 mm/døgn. De største hastighetene er anbefalt for en ustabil skråning i en åpen gruve, men det er også stor variasjon for naturlige skred. Det er enkelt å sette fornuftige terskelverdier etter at skredet er gått, men langt vanskeligere å gjøre i forkant.

Nær bygda Preonzo gikk det i 2012 et lite fjellskred fra et fjellparti som var under overvåking (Loew mfl. 2017). Terskelverdier for noe som kan tilsvare gult farenivå var 1–3 mm/døgn, oransje farenivå 72–120 mm/døgn og rødt farenivå (evakuering) mer enn 120 mm/døgn. De siste dagene før skredet gikk, endret fjellets oppførsel seg ved at fjellpartiet akselererte uten at nedbøren var årsak. Denne endringen ble vurdert som svært kritisk og ble tolket riktig som et varsel om en nær forestående kollaps.

For Veslemannen, en mindre del av det ustabile fjellpartiet Mannen i Møre og Romsdal, ble det målt hastigheter over 600 mm/døgn flere ganger mens det var rødt farenivå. Rødt farenivå ble varslet 16 ganger før skredet endelig gikk i 2019 (Kristensen mfl. 2021). Terskelverdiene for Veslemannen ble revidert årlig og økt flere ganger, med økt vekt på bevegelsene i den kritiske nedre delen av fjellpartiet. Slik som fjellpartiet nær Preonzo endret Veslemannen oppførsel før skredet gikk, og de siste ukene økte bevegelsene uten at nedbøren var en drivende mekanisme. Veslemannen var et særtilfelle, med et volum litt i underkant av hva som defineres som fjellskred. NVE forventer at de større overvåkede fjellpartiene ikke vil reagere tilsvarende følsomt overfor regn som Veslemannen, som var årsaken til de mange tilfellene av raskt økte bevegelser og rødt farenivå.

Ved gult og oransje farenivå er det mye usikkerhet knyttet til når skredet kan forventes, men det er likevel hensiktsmessig å dimensjonere beredskapen etter gitte tidslengder til et forventet skred (som måneder uker eller døgn).

NVE benytter plotting av invers hastighet i sine analyser. Dette gir et estimat for når et skred kan gå, men NVE publiserer ikke forventet skredtidspunkt basert på dette. NVE varsler farenivå og ikke forventet skredtidspunkt.

Metoden er basert på «accelerated creep theory» (Saito, 1969; Fukozono, 1985) og har som forutsetning at akselerasjonen skjer uten at kreftene som driver bevegelsene, endres. En slik sammenheng er vist for mange fjellskred som er gått fra overvåkede fjellpartier. Ved en konstant akselerasjon vil datapunktene (den inverse av hastigheten) danne en tilnærmet rett linje i et diagram, der linjen heller ned mot x-aksen. Denne kan finnes ved lineær regresjon. Ved å ekstrapolere linjen og finne punktet der den krysser x-aksen (tidsaksen), vil krysningspunktet i teorien indikere tidspunktet for skredet fordi hastigheten i dette punktet går mot uendelig, gitt at fjellpartiet fortsetter å akselerere og ikke stopper opp.

I praksis er det likevel utfordrende å benytte denne metoden til å varsle skred. Alle akselererende bevegelser vil peke mot et skredtidspunkt, men i tilfeller der hastigheten i perioder holder seg konstant eller avtar, vil regresjonslinjen bøye av. Dette kan skje i tilfeller der bevegelser har økt etter kraftig nedbør og bevegelsen minker igjen etter nedbøren har opphørt.

Farenivået blir individuelt vurdert for hvert enkelt fjellparti, og terskelverdiene for å endre farenivået vil variere for de overvåkede fjellpartiene. I tillegg kan delscenarioer eller kritiske områder for stabiliteten ha egne terskelverdier. Drivende faktorer som vanntrykk i borehull, nedbør, snøsmelting og værvarsel kan inkluderes i fastsettingen av farenivå. Terskelverdiene kan bli endret over tid i takt med at kunnskapsnivået for et fjellparti øker. Siden kriteriene for å fastsette farenivået er komplekse, publiserer NVE i utgangspunktet ikke terskelverdiene for de enkelte overvåkede ustabile fjellpartiene.

Crosta, G. B., & Agliardi, F., 2003. Failure forecast for large rock slides by surface displacement measurements. Canadian Geotechnical Journal, 40(1), 176-191.

Fukuzono T, 1985. A new method for predicting the failure time of slopes. Proceedings, 4th International Conference & Field Workshop on Landslides, Tokyo, pp 145–150

Kristensen, L., Czekirda, J., Penna, I., Etzelmüller, B., Nicolet, P., Pullarello, J. S., ... & Abellan, A., 2021. Movements, failure and climatic control of the Veslemannen rockslide, Western Norway. Landslides, 18, 1963-1980.

Loew, S., Gschwind, S., Gischig, V., Keller-Signer, A., & Valenti, G., 2017. Monitoring and early warning of the 2012 Preonzo catastrophic rockslope failure. Landslides, 14, 141-154.

Saito, M. 1969 Forecasting time of slope failure by tertiary creep. Proceedings, 7th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico City, pp 677–683