Erdbeben als auslösender Faktor für Hangrutschungen im Bonner Raum?

geologische Karte kein passendes und genügend differenziertes Profil für das Melbtal bot, wurde das Profil der hydrologischen Karte genommen. Die hydrologische Karte bietet auch zusätzlich Informationen zu den Substrateigenschaften an. Es wurden im Melbtal aus dem Hangrutschungsbereich die südlichste, steilere (ME 6 / Friedhofsrutschung, in Anhang A- 17 das Profil A - B) und die nördlichste, etwas flachere Hangrutschung (ME 1, in Anhang A- 17 das Profil C - D) für die Berechnung ausgesucht. Da keine Bohrungen in diesen Bereichen mit der nötigen Tiefe existieren, wurden virtuelle Bohrlöcher definiert. Die Bohrprofile wurden an Hand des geologischen Profils als Transsekt senkrecht zur Hangneigung in gleichmäßigen Abständen vom höchsten zum niedrigsten Punkt unter Berücksichtigung der Schichtmächtigkeiten maßstabsgerecht umgerechnet. Die Substrateigenschaften wurden nach den Angaben auf der Profilkarte zugeordnet. Um auch eine Aussage über die Rutschungsgefährdung für die quartäre Auflage zu bekommen, in deren Bereich sich die Rutschungen im Melbtal ereigneten, wurde als zusätzliche Methode mit dem Modell 'Newmark Displacement' gerechnet, dass im Folgenden beschrieben werden wird. [...]

das Modell mit mehr Ungenauigkeiten berechnet als die weniger überformten älteren Schichten (Hollnack 2002). Die GOF über NN kann manuell aus Werten der topographischen Karte übernommen werden oder aus einem digitalen Höhenmodell (DEM). Die jeweiligen Schichtgrenzen werden aus diesen Daten und den eingegebenen Schichtmächtigkeiten errechnet. Daraus erstellt das Modell eine 3-DSchichtlagenkarte des Untersuchungsgebietes. Das Modell geht allerdings davon aus, dass die Schichten weitgehend horizontal in der stratigraphischen Reihenfolge liegen (jüngste oben, älteres darunter) und dass die Schichten wassergesättigt sind. Die geophysikalischen Parameter werden nach Budny (1984) bestimmt, wobei die Werte für die Dichte und Scherwellengeschwindigkeit zwar mit den Werten für die GOF eingegeben werden, aber vom Modell auf die jeweilige Tiefe umgerechnet werden. Zusätzlich werden noch die Korngröße und der Durchlässigkeitskoeffizient benötigt (Geologischer Dienst NRW 1996). Nach Eingabe der Magnitude und der Beschleunigung erhält man den Minimum FOS. Ist dieser Wert > 1, kann man von einer Bodenverflüssigung ausgehen, die wiederum ihrerseits eine Hangrutschung auslösen kann. [...]

Es gibt einige wenige Modelle, mit denen die Auswirkungen von Erdbeben auf die Hangstabilität berechnet werden können. Das gebräuchlichste Modell ist das 1965 von Newmark entwickelte Modell des 'sliding block' und daraus abgeleitet der durch ein Erdbeben ausgelöste Versatz ('Newmark Displacement'). Newmark (1965) hat dieses Modell für künstliche Dämme und Böschungen entwickelt. Für die Übertragung dieses Modells auf natürliche Hänge stößt man zuerst auf die Schwierigkeit, dass es für natürliche Hänge auf Grund ihrer Heterogenität keine geeigneten Methoden für eine lückenlose oder zumindest repräsentative Analyse des Untergrundes gibt. Man muss also mit Schätzungen und Annahmen rechnen. Andererseits würde eine vollständige Aufnahme einen derart mächtigen Satz von Daten als Eingebeparameter erzeugen, dass diese Methode unhandhabbar würde. Die Berechnungsgrundlagen und Eingabeparameter wurden daher soweit vereinfacht, dass ein handhabbares Modell entstand. Bei den Unsicherheiten, die z. B. allein in den Parametern für die Bodeneigenschaften für eine regionale Analyse bestehen, ist dieses Verfahren z. Zt. auch ausreichend, um nicht auch hierbei eine Genauigkeit vorzutäuschen, die es wegen der erwähnten Unsicherheiten so nicht geben kann. Für diese Arbeit wurden dann auch die Methoden des USGS übernommen, weil sie mangels verfügbarer Daten für ausreichend für das Aufzeigen eines Trends angesehen werden. [...]