[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le Cemagref ETNA
Titre du projet

Effort et impact des laves torrentielles sur les ouvrages
Type d'aléa
 Erosion - crues et laves torrentielles
Année

1994
Mots-clés
 Laves torrentielles – Efforts – Impact sur les ouvrages – Lois de comportement
Champs disciplinaires
 Hydraulique torrentielle, ingénierie


1) Organismes et auteurs

Organisme pilote
 Cemagref (PE)
Organisme(s) associé(s)
 *
Coordonnateur
 Philippe COUSSOT
Participants
 Bruno PRATX


2) Contexte du projet

Site(s) d'étude
*
Contexte de l'étude
 De nombreux ouvrages de correction torrentielle sont couramment construits dans le lit des torrents de montagne. Ils ont pour but de limiter l’érosion des berges, de freiner ou d’arrêter les matériaux solides transportés par l’eau. Le dimensionnement et le choix des matériaux constitutifs de ces ouvrages sont conditionnés entre autres par les efforts susceptibles d’être exercés par les divers écoulements torrentiels. Parmi ces derniers, les phénomènes les plus puissants sont les laves torrentielles, coulées boueuses et rocailleuses qui peuvent engendrer des dégâts importants si elles parviennent à s’étaler sur le cône de déjection du torrent. Pour améliorer la protection contre ces phénomènes, il est utile de faire progresser les connaissances dans le domaine des techniques de correction torrentielle. Dans ce but, cette étude concerne les efforts et l’impact des laves torrentielles sur ces ouvrages. Ce projet a été réalisé dans le cadre du DEA de Bruno Pratx.
Programme plus vaste
 -
Initiation du projet
 Projet initié par le PGRN ?
Participation du PGRN ?
Montant du financement (k€)
 13,7 k€ (90 kF)
Part du CG38 - PGRN
 ? %
(Co)-Financements
 ?
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
 ?


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
 Faire progresser les connaissances concernant les efforts et l’impact des laves torrentielles sur les ouvrages de correction torrentielle.
Méthodologie

Etat des connaissances (synthèse bibliographique) portant sur les formules théoriques et empiriques utilisées par les ingénieurs pour évaluer la force d’impact des laves torrentielles sur les ouvrages, et en particulier sur les lois de comportement des laves torrentielles boueuses (dont les règles de similitude permettent d’étudier sur modèles réduits les efforts et l’impact de ces laves sur les ouvrages).

Analyse du problème et restriction de la recherche à l’étude des forces appliquées par une lave (en écoulement permanent ou transitoire) à un ouvrage supposé indéformable :

- Etude théorique et expérimentale des efforts appliqués par un écoulement de lave torrentielle boueuse en régime permanent (analyse des connaissances existantes dans le domaine des écoulements laminaires de fluides à seuil autour d’obstacles et réalisation d’expériences inédites sur modèle réduit sur la plate-forme torrentielle du LHF).

- Etude de l’impact des laves torrentielles (en tenant compte de leur caractère transitoire) : analyse des possibilités techniques de mesure de l’impulsion transmise par un front de lave sur un obstacle en vue d’une l’étude expérimentale ultérieure et proposition de formules théoriques.
Résultats

Etablissement d’une loi semi-empirique exprimant l’effort d’une lave torrentielle autour d’un obstacle partiellement immergé en fonction des paramètres de l’écoulement.

Proposition de formules théoriques nouvelles pour l’estimation de l’impact d’une lave torrentielle (boueuse et granulaire) en fonction de ses caractéristiques.


4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
 Chercheurs et praticiens en hydraulique torrentielle
Production scientifique
 - Méthodologie innovante
- Production de connaissances théoriques
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
 -
Partenariats
 - Préexistant
- Initié par ce projet
- Qui se poursuit
Retombées du projet

Poursuite du travail : la thématique interaction écoulements - ouvrages s'est poursuivie beaucoup plus tard par les thèses suivantes :

- Philippe Lachamp (2000-2003) INPG/UJF, école doctorale « Terre, Univers, Environnement », Modélisation numérique de l'effet d'un obstacle sur les écoulements de fluides à seuil par la méthode SPH. Directeur de thèse : Sedat Tardu (LEGI, UMR 5519). Thèse soutenue le 12 décembre 2003 (répertoriée parmi les 21 thèses exceptionnelles soutenues à l'UJF entre 2003 et 2005).

- Didier Tiberghien (2004-2007) INPG/UJF, école doctorale « Terre, Univers, Environnement », thème : interaction entre un écoulement à surface libre de fluide complexe et un obstacle, application aux laves torrentielles et aux avalanches. Directeur de thèse : Mohamed Naaim (Cemagref, UR ETNA).


5) Valorisation du projet

Publications et communications

- Un chapitre de Coussot Ph. Mudflow Rheology and Dynamics, Balkema, Rotterdam, NCD, 1997, 255 p.

- Pratx, B., “Force d’impact des laves torrentielles – Approche expérimentale”, Mémoire de DEA Mécanique des Milieux Géophysiques et Environnement, Université Joseph Fourier, Grenoble, 1994.
Pages Web
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