2 土石流
2.4 防護概念
為此，常見的結構為一個非沖蝕殼（Non-eroding Shell）設計的混凝土拋石［Thrown Concreted Blocks），以確保明確的流經它的橫截面。通常這種類型的防護措施會與其它方法結合使用，
例如伯恩州3布里恩茲使用所謂的導流殼（Flow-guilding Shell ）設計（見第2.4.2章）。在規劃 和結構工程方面，只有在導流經過後的區域能確保具有足夠蓄留空間時，導流結構物才是合 理的選擇。在布里恩茲例子中，布里恩茲湖就是Trachtbach殼（Shell）中止的地方。
圖2.11：位於GR Pontresine的截流壩（左），位於塔什(Täsch)村的Dorfbach土石流制動（右）。
2.4 防護概念
本章將介紹現實生活中土石流潛在破壞的例子 — 從布里恩茲（Brienz）到哈斯利貝格
（Hasliberg） —以說明造成的損害以及後續發展的防護概念。只有協調的概念［coordinated concept］—沿著脆弱溪流的不同位置，進行各種措施的組合，才能防止未來的損害（如2005 年的洪水）。
2.4.1 2005年洪水
2005年的洪水是由一個低谷所觸發，低谷的中心座落於阿爾卑斯山（Alps）南方，維持了一段 長時間的穩定。主要發生在2005年8月21、22日，一場覆蓋阿爾卑斯山北側廣闊區域的強降 雨：從伯爾尼茲阿爾卑斯山脈（Bernese Alps）到瑞士中部和局部格勞賓登（Grisons），再到 奧地利和巴伐利亞（Bavaria）南部。整個瑞士損失達到約30億瑞士法郎，損害多數集中在伯 爾尼高地（Bernese Oberland）(見圖2.12)。此外，多數的損害來自伯爾尼高地的土石流，更具 體來說是來自布里恩茲湖（Lake Brienz）周圍。
3BE, 伯恩州（Canton of Bern）
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2 土石流
在哈斯利貝格（Hasliberg）區Gummen，13,000 m3的片岩物質移動並流入數個段波（Surge）
進入山谷中，洪水流入邁林根（Meiringen）和哈斯利貝格（Hasliberg）行政自治區。過程當 中，土石流沿著流路沖蝕了另外25,000 m3，因此總體積達40,000 m3[71]。值得慶幸的是，這些 事件並沒有造成任何傷亡。
圖2.12：[9]中各州的主要破壞類型。種類：übrige Kantone = 其它州；Schaden = 損害； private Schäden = 私有損害；Infrastrukturschäden = 基礎設施的損害。
布里恩茲（Brienz）市的情況就不是如此。Trachtbach河與Glyssibach河所發生的事件造成了人 員受傷等其它損害。Trachtbach的土石流為Ritzwald森林的滑坡所觸發，挾帶著60,000 m3的土 石流入Trachtbach，為隨後發生的土石流提供了足夠物質。Trachtbach的坍方物質黏性強，需 要長時間的浸泡才會開始流動。而2005年8月的降雨滿足了這一條件。起初5,000 m3的土石能 輕鬆地沿著殼（Shell）移動，這是一個特別設計的河床結構，功能為導流，來提高進入布里 恩茲湖（Lake Brienz）的排水能力。 然而，因其高黏度和高海拔讓物質不久就卡住，往湖泊 殼（Shell）的上游阻塞和填充。根據[75]，大約76,000 m2面積的村莊受到影響，估計固體體積 大約為5,000到7,000 m3。Glyssibach也發生了類似事件，土石流將大約30,000 m3的物質運送到 山谷中。這場土石流也由巴倫（Balen）村附近的一處滑坡滑落至海拔1,200 m所引起。
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2.4 防護概念
圖2.13：2005年暴風雨後的布里恩茲（Brienz），以及土石流所造成的民房損害。
2.4.2 布里恩茲（Brienz）的執行
在布里恩茲（Brienz），該州立即下令對此事進行分析，形成對此事制定新開發的防護概念和 預測結構措施［projected structural measures］的基礎。Trachtbach河的新防護概念會在下面進 行詳細討論[76]。首先，必須評估未來事件的規模。該估算主要是基於Ritzwad森林的滑動區 域進行評估，目前詳細的測量技術為定期觀測滑動區域的數個測量點以提供可能事件的評估
（表2.3）。
表2.3：Trachtbach河土石流事件的基本情境。
頻率 抵達村莊的體積（ m3 ） 念，需要為各個地點找出最適合的防護措施。整體概念的設計是確保30,000 m3的百年事件
（見表2.3）對村莊所造成的傷害降到最低。此外，布里恩茲行動計畫中的一項獨特措施是瑞 士首次強制將建築物搬遷，例如部份受損的建築物無法原地重建。
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2 土石流
表2.4：布里恩茲（Brienz）的防護概念。
1. 維護 在Ritzgraben豁口後端設置混凝土柵欄 開拓在Ritzgraben豁口前端後端的連通道路 在Trachtbach河設置環網
加長Rauenhag防護壩 在Welenberg橋設置防護壩 沿殼的牆（增加橫斷面的尺寸）
5000m3 河道沖刷
6000m3 殼
14,000m3 柵欄
8,000m3 堆積
6000m3
河道中3層柵欄的攔阻量 4000m3
前側隘口的攔阻量 10,000m3
滑坡
50,000m3 滑坡
5,000m3 碼頭
24,000m3
滯留在渠道內
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2.4 防護概念
目前工作的剩餘部份，不包括進一步具體討論位於Trachtbach 4座環網柵欄的規畫和規格。然 而，第8章的樣本計算將說明這個過程。剩餘的措施將不會進行詳細的個別討論，儘管在[76]
可以找到更詳細的訊息。
2.4.3 哈斯利貝格（Hasliberg）村莊的執行
2005年的Haslital山谷事件也進行了詳細分析，並導致進行了結構性措施的全面性概念發展 [50]。然而目前的研究僅討論位於Gummen區域的環網柵欄的結構性措施概念。
這裡能形成土石流的片岩材料，藉由13個彈性環網柵欄已經被攔阻在集水區。整個柵欄的攔 截量約為12,000 m3，而2座垃圾掩埋場的容量約為40,000 m3。 由於Gummen地區難以進入，因 此網狀結構是該處的最佳選擇，可藉由直昇機運往該處，並使用小型行走式挖土機（Walking Excavator）進行設置。此外，由於旅遊業在Gummen地區扮演著重要角色，因此網狀結構也被 選擇作為大型混凝土柵欄在視覺上賞心悅目的替代品。此外，由於事件的重現期（Return Period）預估為10至15年之間，因此環網被視為理想的解決方案（只須定期進行維護）。網眼 尺寸和底部開口的高度由WSL的實驗室實驗決定（參見第5.3.4節和[109]部份）。另外網具適 用於土石流負荷，而單一網具則是用於雪和雪崩負荷（見第8章和[85]）。
Deposit area "oberer Staffel"
堆積區域「oberer Staffel」
Deposit area "Hubel"
堆積區域「Hubel」
Ring net series 環網群
圖2.15：位於Gummen集水區的交錯河床載蓄留（Retention），包括13個彈性柵欄和2處掩埋場
（Landfill Site）。
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