[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le laboratoire 3S

Titre du projet
Comportement mécanique de la neige
Type d'aléa
Glace, neige et avalanches
Année
1994
Mots-clés
Avalanche - Perte de stabilité - Comportement mécanique - Stratigraphie - Mesures de terrain - Pénétromètre
Champs disciplinaires
Nivologie, mécanique


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
Laboratoire 3S
Organisme(s) associé(s)
Météo France CEN - Labo de géosciences
Coordonnateur
Dominique DAUDON
Participants
Stéphanie BORREL, Etienne FLAVIGNY / J.P. NAVARRE


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Col du Lac Blanc (domaine skiable de l'Alpe d'Huez)
Contexte de l'étude
Ce projet est une contribution pour améliorer la compréhension du comportement mécanique du manteau neigeux, afin d'interpréter la perte de stabilité d'une masse de neige, initiatrice de l'avalanche.

Le site d'étude choisi est un site déjà instrumenté et suivi dans les programmes précédents soutenus par le Pôle, permettant de disposer des données nivo-climatiques et des prévisions d'évolution du CEN (simulation Safran-Crocus-Mepra).

Ce projet est une première étape d'une étude pluriannuelle sur les propriétés mécaniques de la neige en vue d'une modélisation 2D (et 3D).
Programme plus vaste
*
Initiation du projet
Projet initié par le PGRN
Montant du financement (k€)
8,08 k€
Part du CG38 - PGRN
100 %
(Co)-Financements
PGRN : 53 kF dont 15,15 kF pour le CEN (dépenses de fonctionnement et de petit matériel liées aux acquisition et traitement des données), personnel et moyens techniques de base fournis par le CEN
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Initiation de cette recherche.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs

Développer des outils et des méthodes de mesure pour la compréhension de l'évolution de la stabilité d'un manteau neigeux en liaison d'une part avec l'étude de la structure de la neige et d'autre part, vers l'aval, en liaison avec les chaînes de prévision du risque d'avalanches.

Etude (CEN) de faisabilité (pré-étude) sur la détermination des propriétés mécaniques de la neige, à partir d'une approche microscopique de la structure définie par coupes minces et analyses d'images de surface.

Méthodologie
Etude (3S) de la variabilité spatiale des propriétés mécaniques d'un manteau neigeux : sondages (Pandalp) et profils stratigraphiques sur la zone d'étude. Confrontation avec les pénétrogrammes et les données nivo-climatiques (température et humidité de l'air, hauteur de neige, direction et vitesse du vent, quantité de précipitations).

Test de différentes méthodes d'acquisition des images (CEN) : par réflexion angulaire de lumière polarisée (trop complexe et trop chère) ; par réflexion directe de lumière polarisée et non polarisée, avec un microscope/caméra Leica d'abord couplé à une lumière coaxiale puis à une lumière annulaire ; par des méthodes " plus classiques " de coupes minces et transmission de lumière.

Numérisation et traitement des images de surfaces d'échantillons de neige enregistrées : détermination de paramètres de la structure (tailles des grains et/ou des ponts, indices de porosité, squelette,…) par le logiciel Visilog du CEN.

Résultats
Interprétation des variations des caractéristiques mécaniques du manteau neigeux : épaisseur et géométrie des strates, présence de niveaux de résistance, de croûte de surface, concordance entre strates mécaniques et strates cristallographiques...

Discussion des perspectives pour la cartographie du manteau neigeux.



4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Chercheurs et gestionnaires du risque avalanche (Météo-France CEN, Anena, Cemagref…)
Production scientifique
- Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
Produits délivrables
*
Partenariats
- Préexistant
- Qui se poursuit
Retombées du projet
Poursuite de l'étude dans le cadre d'un contrat Etat / Région Rhône-Alpes : les projets suivants ont permis de compléter celui-ci en développant des mesures de traction dans la neige en liaison avec des calculs de stabilité de plaque (programme 95-96), ainsi qu'en développant une méthode d'acquisition des images par lumière coaxiale (budget 96 du CEN et financement partiel du Pôle Grenoblois).


5) Valorisation du projet

Publications et communications
Actes avec review :
DAUDON D., FLAVIGNY E., Gourves R. et Navarre J.-P. (1994) Snow mechanic and soil mechanic : in situ and laboratory testing. Internatonal symposium on snow and related manifestations (Snow symp 94), 26-28 sept 1994- Manali (Inde), in: Internatonal symposium on snow and related manifestations, pp.161-165.

Actes sans review (1998) :
Burlet J.L , Gourves R. et DAUDON D. (1998) Pandalp : A new penetrometer for snow investigation, 25 Years of snow Research 12-16 may 1998 Voss , org. Norvegian geotechnical institute, in: 25 years of snow Avalanche research, Erik Hestnes Ed. NGI, vol. 203 pp.300.

Pages Web
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