Base 'Projets' - Résultats des programmes de recherche sur les risques naturels

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PGRN 2002 - Bouchet et al.
Programme départemental CG38/PGRN
Détermination des lois d'écoulement de la neige coulante [étude expérimentale des écoulements d’avalanches de neige dense : mesures et interprétations des profils de vitesse en écoulements quasi permanents et pleinement développés] (2002-2003)
Fiche 'Projet' complète
Types de risques Avalanches (de neige dense)
Mots-clés Dynamique des avalanches - Neige dense - Lois de comportement - Ecoulements à surface libre - Dispositif expérimental - Profils de vitesse
Objectifs Déterminer expérimentalement les lois de comportement de la neige et les lois d’écoulement des avalanches denses
Résultats Mise au point et installation in situ d’un dispositif expérimental pour l’étude des écoulements de neige dense. Cette installation a permis de produire des écoulements de neige quasi-permanents et pleinement développés, selon différents angles de pentes (étendus de 31° à 39°).

Des profils de vitesse pour différentes pentes ont été obtenus et sont présentés dans le rapport scientifique. Les résultats indiquent la présence d’une couche fortement active (cisaillée) au fond de l’écoulement. Cette couche est principalement responsable de la vitesse de l’avalanche, alors que la couche supérieure a un gradient de vitesse beaucoup plus petit. Une première interprétation des résultats est fournie dans le rapport.

Les profils de vitesse ont été moyennés sur la durée de l’écoulement et ont été analysés comme représentant un écoulement permanent établi. Les profils trouvés sont semblable à ceux observés dans une vraie avalanche, avec un taux de cisaillement uniforme dans le corps de l’écoulement et une couche active mince au fond, interprétée ici comme une vitesse de glissement. La dépendance de cette vitesse de glissement avec la pente est linéaire. Cette fonction a permis de remonter au coefficient de frottement effectif, dont les lois d’évolution avec la vitesse sont semblables à des mesures de frottement neige-neige. En conclusion, l’intégration de la vitesse sur l’épaisseur de l’écoulement a permis d’accéder à la loi d’écoulement de la neige dense dans la gamme des pentes et des hauteurs étudiées. Cette nouvelle loi a été intégrée dans un code de dynamique des avalanches.
Livrables Modélisation physique : dispositif expérimental (canal d'écoulement) pour l'étude des avalanches de neige dense

Modélisation numérique : code de dynamique des avalanches de neige dense intégrant la loi d’écoulement obtenue

Rapport scientifique (2003) au PGRN
Retombées A l’issue du projet, le code de dynamique des avalanches de neige dense intégrant la loi d’écoulement obtenue était en cours de test sur un couloir d’avalanche où 151 avalanches ont été répertoriées durant le siècle dernier (…)

Cf. Naaim et al . 2004...
Contacts Mohamed NAAIM (Cemagref ETNA) : Tél. +33 4 76 76 27 22 - mohamed.naaim@cemagref.fr

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