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A Comparison of Observed and Calculated Avalanche Velocities

Published online by Cambridge University Press:  20 January 2017

Edward R. La Chapelle
Affiliation:
Geophysics Program and Department of Atmospheric Sciences, University of Washington, Seattle, Washington 98195, U.S.A.
Theodore E. Lang
Affiliation:
Department of Civil Engineering and Engineering Mechanics, Montana State University, Bozeman, Montana 59717, U.S.A.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Velocities have been derived from motion-picture film of two different avalanches falling in known terrain. These data are used to calculate avalanche behavior according to the method of Voellmy and the method of Lang and others. Results suggest that Voellmy’s coefficient of turbulent flow may be related to snow density and temperature as much as it is to terrain roughness. For avalanche flow modelled as a transient, viscous process, specification of friction coefficient and kinetic viscosity over a limited range of values successfully predicts a wide range of avalanche behavior.

Résumé

Résumé

A partir d’un film de photo de leur mouvement, on a estimé les vitesses de deux avalanches différentes tombant sur un terrain connu. On utilise ces données pour calculer le comportement de l’avalanche selon la méthode de Voellmy et la méthode de Lang et alt. Les résultats montrent que le coefficient d’écoulement turbulent de Voellmy peut être relié à la température et à la densité de la neige autant qu’à la rugosité du terrain. Pour un écoulement d’avalanche modélisé comme non-permanent, la spécification de processus visqueux par un coefficient de friction et une viscosité cinétique dans une gamme limitée de valeurs peut rendre compte avec succés d’une grande variété de comportements d’avalanches.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Aus Filmaufnahmen zweier verschiedener Lawinenabgänge in bekanntem Gelände wurden Geschwindigkeiten hergeleitet. Diese Daten werden zur Berechnung des Lawinenverhaltens nach der Methode von Voellmy sowie nach der von Lang u.a. benutzt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Voellmy’s Koeffizient des turbulenten Flusses ebenso stark von der Schneedichte und -temperatur wie von der Geländerauhigkeit abhängen kann. Betrachtet man den Lawinenfluss als einen vorübergehenden, viskosen Vorgang, so lässt sich mit der Festlegung des Reibungs-Koeffizienten und der kinetischen Viskosität auf einen begrenzten Wertvorrat ein grosser Bereich des Lawinenverhaltens erfolgreich vorhersagen.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1980
Figure 0

Fig. 1. Center-line profile of Brooklyn B and Slushman avalanche paths. The starting zone starts at the top cell of each profile.

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Fig. 2. Measured and computed avalanche velocity profiles.

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Fig. 3. Brooklyn B avalanche approaching road.

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Table I. Data from avalanches and value of ξ calculated from them Brooklyn B (San Juan Mountains, Colorado)

Figure 4

Fig. 4. Slushman avalanche in run-out zone. Photograph courtesy Dr R. Oakberg.