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Tsunami Deposit Characteristics at the Andaman Coast

Eigenschaften der Tsunami Ablagerungen an der thailändischen Andaman Küste

  • This thesis presents a study of tsunami deposits created by the 2004 Indian Ocean tsunami at the Thai Andaman coast. The outcomes of a study are the characteristics of tsunami deposit for paleo-tsunami database, the identification of major sediment layers in tsunami deposit and the reconstructing tsunami run-ups from the characteristics of tsunami deposit for a coastal development program. rnThe investigations of tsunami deposit are made almost 3 years after the event. Field investigations characterize the tsunami deposit as a distinct sediment layer variable in thickness of gray sand deposited with an erosional basis on a pre-existing soil. The best location for the observation of recent tsunami deposit is the area located about 50-200 m inland from the coastline. In most cases, the deposit layer is normally graded. In some cases, the deposit contains rip-up clasts of muddy soils and/or organic matters. The tsunami deposits are compared with three deposits from coastal sub-environments. The mean grain-size and standard deviation of deposits show that the shoreface deposits are fine to very fine sand, poorly to moderately well sorted; the swash zone deposits are coarse to fine sand, poorly to well sorted; the berm/dune deposits are medium to fine sand, poorly to well sorted; and the tsunami deposits are coarse to very fine sand, poorly to moderately well sorted. The plots of deposit mean grain-size versus sorting indicate that the tsunami deposits are composed of shoreface deposits, swash zone deposits and berm/dune deposits as well. rnThe vertical variation of the texture of tsunami deposit shows that the mean grain-size fines upward and fining landward. The analysis and interpretation of the run-up numbers from the characteristics of tsunami deposits get three run-ups for the 2004 Indian Ocean tsunami at the Thai Andaman coast. It corresponds to field observations from the eye-witness reports and local people- affirmations. The total deposition is a major transportation pattern of onshore tsunami sediments. The sediments must fine in the direction of transport. In general, the major origins of the sediment are the swash zone and berm/dune zone where coarse to medium sand is a significant material, the minor origin of tsunami sediment is a shoreface where a significant material is fine to very fine sand. Only at an area with flat slope shorface, the major origin of tsunami sediment is the shoreface.rn The thicknesses, the mean grain-sizes, and the standard deviations of tsunami deposits are used to evaluate the influences of coastal morphology on the sediment characteristics. The evaluations show that the tsunami affected areas were attacked by the variable energy waves. Wave energies at the direct tsunami wave affected areas are higher than at the indirect tsunami wave affected areas. Tsunami wave energy is highly dissipated at an area with steep slope shoreface. In the same way, tsunami run-up energy is highly dissipated at an area with steep slope onshore. A channel paralleled to the coastline decreases the run-up velocity, slightly dissipates run-up energy. The road and pond highly influence the characteristics of tsunami deposit and tsunami run-up. A road obstructs the run-up velocity, dissipates run-up energy. A pond decreases run-up velocity, dissipates run-up energy.rn The characteristics of tsunami deposit can be interpreted for reconstructing the characteristics of tsunami run-up such as a run-up height and a flow velocity. Soulsby et al.(2007)- model is applied for reconstructing tsunami run-up at the study areas. The input parameters are sediment grain-size and sediment inundation distance. Ao Kheuy beach and Khuk Khak beach, Phang Nga province, Thailand are the areas listed for reconstructing tsunami run-up. The evaluated run-up heights are 4.2-4.9 m at Ao Kheuy beach, and 5.4-9.4 m at Khuk Khak beach. The evaluated run-up velocities are 12.8-19.2 m/s (maximum) and 0.2-1.9 m/s (mean) at the coastline and onshore, respectively. Hence, a reasonably good agreement between the evaluated and observed run-up is found. Tsunami run-up height and velocity can be used for coastal development and risk management in the tsunami affected areas. The case studies from the Thai Andaman coast suggest that in the area from coastline to about 70-140 m inland was flooded by the high velocity (high energy) run-ups, and those run-up energies were dissipated there. That area ought to be a non-residential area or a physical protection construction area (flood barrier, forest planting, etc.).rn
  • Diese Dissertation präsentiert eine Studie über Tsunami Sedimente, die durch den 2004er Tsunami im Indischen Ozean an der Thai Andaman Küste abgelagert worden sind. Die Ergebnisse dieser Studie sind die Eigenschaften der Tsunami Sedimente für die Paläo-Tsunami-Datenbank, die Identifizierung der wichtigsten Sedimentschichten in der Tsunami Ablagerung und die Rekonstruktion der Tsunami run-ups. Aus den Eigenschaften der Tsunami Sedimente soll ein Programm für die Entwicklung des Küstenschutzes erarbeitet werden. rnDie Untersuchungen der Tsunami Sedimente sind 3 Jahre nach dem Ereignis durchgeführt worden. Die Untersuchungen vor Ort zeigen die Tsunami-Sedimente als eigenständige Sedimentschicht von variabler Dicke. Die grauen Sande besitzen eine Erosionsbasis zum darunterliegenden Paläo-Boden. Der beste Untersuchungsort für die jüngsten Tsunami-Sedimente befindet sich ca. 50-200 m landeinwärts von der Küste. In den meisten Fällen weisen die Sedimente eine normale Gradierung auf. In einigen Fällen enthält das Sediment Fragmente (rip-up clasts) von tonigen Böden und/oder organischem Material. Die Tsunami Ablagerungen werden mit drei verschiedenen Küstenablagerungen verglichen. Die mittlere Korngröße und die berechneten Standardabweichungen der Ablagerungen zeigen, dass die shoreface Ablagerungen aus fein bis sehr feinem Sand, der schlecht bis mäßig gut sortiert ist, bestehen; die swash Zone Ablagerungen sind grob bis fein sandig und schlecht bis gut sortiert; die Berm/Dünen Ablagerungen setzen sich aus schlecht bis gut sortiertem, mittleren bis feinen Sand zusammen; und die Tsunami Ablagerungen bestehen aus grobem bis sehr feinem Sand, der schlecht bis mäßig gut sortiert ist. Ein Diagramm, in dem die mittlere Korngröße gegen den Sortierungsgrad aufgetragen ist, zeigt, dass sich die Tsunami Ablagerungen aus den shoreface Ablagerungen, den swash-zone Ablagerungen und den Berm/Dünen Ablagerungen zusammensetzen.rnDie vertikale Variation der Textur der Tsunami Sedimente zeigt, dass die mittlere Korngröße zum Hangenden und landeinwärts abnimmt. Die Untersuchung und Interpretation der Tsunami-Sedimente zeigt drei run-ups für den 2004 Tsunami im Indischen Ozean an der Thai Andaman Küste. Dies entspricht den Beobachtungen von Augenzeugen und den Aussagen dort ansässiger Menschen. Die Hauptablagerungsart von onshore Tsunami Sedimente kann als total deposition beschrieben werden, dabei nimmt die Korngröße der Ablagerungen in Transportrichtung ab und es findet keinerlei Erosion statt. Die Sedimente stammen im Allgemeinen aus der swash- und der Berm/Düne-Zone, in denen hauptsächlich grobe bis mittlere Sande vorkommen. Die feinkörnigen Sedimente aus der shoreface-Zone spielen generell nur eine untergeordnete Rolle. Nur an einem flachsansteigenden shoreface Hang, stammen die Tsunami Ablagerungen aus dem shoreface Bereich.rnDie Mächtigkeit, die mittlere Korngröße, und die Standardabweichung der Tsunami Ablagerung werden benutzt, um die Einflüsse der Küstenmorphologie auf die Sedimentation zu untersuchen. Die Auswertung zeigt, dass die betroffenen Gebiete von Tsunami-Wellen mit variabler Energie getroffen wurden. Die Wellenenergie ist in Gebieten, in denen die Wellen direkt auftreffen, um ein Vielfaches höher als in Gebieten, in denen die Wellen indirekt auftreffen. Die Energie der Tsunamiwelle wird auf den steilen Shoreface Hängen stark gebrochen. Ebenfalls an steilen Hängen im onshore Bereich wird die Energie der Welle stark reduziert. Küsteparallelablaufen-Kanäle senken die Auflaufgeschwindigkeit der Tsunamiwelle und dadurch wird die Auflaufenergie verringert. Straßensysteme und Becken beeinflussen stark die Tsunami Ablagerungen und das Auflaufverhalten der Welle. Straßen behindern die Tsunami Auflaufgeschwindigkeit und reduzieren die Energie der Tsunamiwelle genau wie die vorkommenden Becken.rnDie Eigenschaften der Tsunami Ablagerungen werden herangezogen, um das Auflaufverhalten wie Wellenhöhe und Strömungsgeschwindigkeit von Tsunamis zu rekonstruieren. Das Model von Soulsby et al. (2007) wird dazu genutzt, um dass Auflaufverhalten im Arbeitsgebiet zu rekonstruieren. Als Input-Parameter gehen die Korngröße und die Breite des überschwemmten Gebietes in das Model ein. Ao Kheuy Strand und Khuk Khak Strand, Provinz Phang Nga, Thailand werden als Untesuchungsgebiete für das Model genutzt. Die errechnete Auflaufhöhe liegt am Ao Kheuy Strand bei 4,2-4,9 m und am Khuk Khak Strand bei 5,4-9,4 m. Die berechneten Auflaufgeschwindigkeiten betragen 12,8-19,2 m/s an der Küstenlinie und 0,2-1,9 m/s im Landesinneren. Dadurch lässt sich eine hinreichend gute Übereinstimmung zwischen den berechneten und den beobachteten Werten feststellen. Die berechnete Wellenauflaufhöhe und Geschwindigkeit der Tsunamiwelle kann für die Entwicklung des Küstenschutz und des Risikomanagements in gefährdeten Gebieten verwendet werden. Die Untersuchungen an der Thai Andaman Küste zeigen, dass bei hoher Wellengeschwindigkeit die Küste bis zu 70-140 m landeinwärts überflutet wurde, obwohl die Wellenenergie sukzessiv abnahm. Dieser Bereich der Küste sollte deshalb nicht als Wohngebiet deklariert, sondern für Schutzmaßnahmen wie z.B. Hochwasserbarrieren, Anpflanzen von Waldgebieten, usw. genutzt werden.

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Metadaten
Author:Chanchai Srisutam
URN:urn:nbn:de:hbz:385-5418
Advisor:J.F. Prof. Dr. Wagner
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of completion:2009/08/17
Publishing institution:Universität Trier
Granting institution:Universität Trier, Fachbereich 6
Date of final exam:2009/07/13
Release Date:2009/08/17
Tag:Characteristic; Deposit; Sediment; Thailand; Tsunami
GND Keyword:Ablagerung; Eigenschaft; Sediment; Thailand; Tsunami
Institutes:Fachbereich 6 / Geographie und Geowissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 55 Geowissenschaften, Geologie / 550 Geowissenschaften

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