[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le Cemagref ETNA

Titre du projet

Dynamique des avalanches : domaine de validité de la simulation physique d'un aérosol

Type d'aléa
Glace, neige et avalanches  
Année

1996

Mots-clés

Dynamique des avalanches - Simulation physique d'un aérosol - Domaine de validité - Critères de similitude

 
Champs disciplinaires
Nivologie, mécanique des fluides


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
Cemagref ETNA
Organisme(s) associé(s)
Moscow State University (?)
Coordonnateur
Olivier MARCO  
Participants
Pierre-Yves VALANTIN, Philippe REVOL


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
-
Contexte de l'étude

La simulation physique des avalanches aérosols en canal noyé était étudiée depuis de nombreuses années à la Division Nivologie. Ce travail avait fait l’objet de nombreuses publications et des résultats significatifs ont été établis. L’établissement par exemple des lois empiriques d’accroissement du nuage en fonction de la pente avait permis d’écrire un programme de calcul de ces écoulements, très utilisé par les praticiens. L’étude de l’interaction avec un obstacle avait également permis la mise au point de différentes règles empiriques, fort utiles aux ingénieurs chargés de la mise en place de dispositifs de protection passive contre les avalanches.

Toutefois, la simulation physique du phénomène naturel n’était pas parfaite. Tous les critères de similitude n’étaient pas respectés. Il s’agissait donc plutôt d’une simulation analogique, fort utile pour bien comprendre le phénomène. Si ce type de simulation était repris dans différents pays (Suisse, Japon,), il était remis en cause par d’autres laboratoires, en particulier par la Moscow State University (MSU) qui préfère simuler les aérosols à l’air libre et étudier, sur les plans théoriques et expérimentaux, les conséquences des distorsions engendrées par le non respect des critères de similitude. Ce travail devait être réalisé en France à la Division Nivologie en association avec les chercheurs de la MSU.
Programme plus vaste
?
Initiation du projet
Projet initié par le PGRN ?
Participation du PGRN ?
Montant du financement (k€)
4,573 k€ (30 kF)
Part du CG38 - PGRN
? %
(Co)-Financements
?
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
?


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs

Mieux cerner le domaine d’utilisation de la modélisation physique des aérosols telle qu’elle était pratiquée à la Division Nivologie du Cemagref.

Profiter de l’expérience dans ce domaine dans les différents laboratoires de la MSU, qui étudie les avalanches depuis 1935 (1970 en France) et a proposé un premier modèle d’écoulement dès 1939, basé sur de nombreuses expériences in situ.
Méthodologie
 

Contrairement aux russes qui tentaient de créer l’aérosol au cours de l’écoulement, la démarche retenue a été de créer l’aérosol avant son écoulement proprement dit.

Réalisation de nombreux essais par des étudiants de maîtrise avec de la poudre de kaolin, le problème étant l’obtention d’une concentration suffisante.

Deux étudiants russes sont venus à Grenoble pour participer aux essais et réaliser un travail théorique de réflexion sur les coefficients de similitude à partir des équations de Navier-Stokes.
Résultats

Le travail théorique des étudiants russes n’a pas débouché sur des résultats concrets mais le contact a été gardé.

Comparaison avec succès du logiciel AVAER, issu des essais dans l’eau, avec un modèle moins empirique de la MSU (Eglit, Revol, 1998), les deux approchent donnant des résultats cohérents.

Devant la difficulté du sujet, un projet de thèse a été proposé et a obtenu une bourse de la Direction Générale du Cemagref.


4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Chercheurs en nivologie et concepteurs de digues paravalanches
Production scientifique
- Méthodologie innovante
- Production de connaissances théoriques
Produits délivrables
-
Partenariats
- Préexistant
- Initié par ce projet
- Qui se poursuit
Retombées du projet
Le projet de thèse proposé (???), qui intègre la participation du LEGI, a reçu le soutien financier du PGRN…


5) Valorisation du projet

Publications et communications

- Valantin Pierre-Yves, Simulation des avalanches aérosols. Bilan des études précédentes et première approche d’une simulation dans l’air, 1996. Mémoire de fin d’étude ENTPE/Cemagref, 61 p.

- Eglit Margarita, Revol Philippe, 1998, Models for powder snow avalanche : comparison of two approaches. Norvegian Geotechnical Institut, publication 203, pp. 99-103.
Pages Web
-

 

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