Feste Geländehindernisse in der Grösse des stürzenden Blockes bewirken einen starken Energieverlust, da die Stossreaktion mit einem solchen Hindernis in einem stumpfen Winkel erfolgt. In der Praxis bilden z. B. Blockschutthalden oder Wildbachgerinne Zonen erhöhter Rauigkeit.
Die Rauigkeit wirkt direkt auf die hangparallele Bewegungskomponente. Das heisst, dass die Rauigkeit bei einem gleichmässig geneigten Hang, wo die Bewegung des Blockes vorwiegend in flachen, hangparallelen Sprüngen verläuft, einen grösseren Einfluss hat, als bei einem Profil mit grossen Neigungswechseln, wo höhere Sprünge und demzufolge auch grössere Aufprallwinkel resultieren.
Die Rauigkeit wird im Modell mit einem empirischen Ansatz berechnet. Es wird je nach Grössenverhältnis zwischen stürzendem Block, der Grösse und Anzahl der Rauigkeitskomponenten (Steine, Blöcke, Totholz, Geländestrukturen wie Rinnen, Gräben) bei jedem Aufprall am Boden ein definierter Prozentsatz der Translationsenergie abgezogen. Dabei wird programmintern die Rauigkeitszahl spezifisch modifiziert, so dass die Rauigkeit bei grossen Sturzblöcke weniger gewichtet wird, als bei kleinen Blöcken/Steinen.
ROFMOD rechnet mit empirischen Rauigkeitszahlen zwischen 1 und 19. Diese sind definiert durch die Grösse sowie die Dichte der Rauigkeitskomponenten:
Der Wert 1 bedeutet eine geringe Rauigkeit, die bei weit auseinander liegenden kleinen Steinen erreicht wird und die maximale Rauigkeitszahl von 19 wird bei dicht beieinander liegenden grossen Blöcken gewählt.
Es ist zu beachten, dass die Rauigkeitskomponenten auf dem Gelände respektive auf dem Profil liegen. Sie sind nicht mit den modellierten Sturzblöcken zu verwechseln. Die Rauigkeitszahl kann aus nachfolgender Tabelle herausgelesen werden. In ROFMOD 5.0 ist ein Rauigkeitsrechner implementiert, welcher die Rauigkeitszahl aus Durchmesser und Abstand der Komponenten (engl. obstacles) bestimmt.
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Abstand zwischen den Rauigkeitskomp. [m] |
Durchmesser der Rauigkeitskomponenten [m] |
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0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
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10.0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
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8.0 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
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6.0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
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4.0 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
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3.0 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
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2.5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
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2.0 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
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1.5 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
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1.0 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
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0.5 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
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Wichtiger Hinweis:
Die Rauigkeit soll als "Mikro-Topografie" der Geländeoberfläche verstanden werden, welche nicht im digitalen Geländeprofil abgebildet wird. Das trifft dann zu, wenn die Rasterweite des Profils (Abstand der Profilpunkte) grösser als die Dimensionen der Rauigkeitsstrukturen ist.
Die Punktdichte eines Hangprofils sowie die verwendeten Rauigkeitzahlen müssen deshalb aufeinander abgestimmt sein:
Falls auf einem detaillierten Profil (z.B. Export aus einem hochaufgelösten DTM) modelliert wird, sollten eher tiefe Rauigkeitszahlen definiert werden, weil die Rauigkeit bereits in der Profildefinition enthalten ist.
Für Hangprofile, welche mit wenigen Stützpunkten definiert sind, sollten hingegen eher hohe Rauigkeitszahlen verwendet werden; die Topographie zwischen zwei ‚entfernten‘ Profilpunkten ist meist mehr oder weniger stark ‚strukturiert‘, was mit der Rauigkeitszahl erfasst werden sollte.
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