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Titre
du projet |
Mise
au point d'un appareil de mesures du débit solide |
| Type
d'aléa |
Erosion
- crues et laves torrentielles |
| Mots-clés |
Hydraulique
torrentielle - Mesure du transport solide - Radioactivité
artificielle - Absorption du rayonnement Gamma |
| Champs
disciplinaires |
Hydraulique
torrentielle, physique nucléaire |
1) Organismes et auteurs
| Organisme
pilote |
Cemagref
(PE) |
| Organisme(s)
associé(s) |
CEA |
| Coordonnateur |
Maurice
MEUNIER |
| Participants |
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2) Contexte du projet
| Site(s)
d'étude |
Bassin
versant expérimental de Laval à Draix (Alpes-de-Haute-Provence) |
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Contexte
de l'étude |
La
protection contre les risques torrentiels a subi une grande
mutation au cours des années1980 ; en effet, la transformation
des activités en montagne, l’augmentation de
sa fréquentation par des citadins pour leurs loisirs,
l’évolution de l’organisation des responsabilités
collectives (décentralisation) notamment en matière
de protection vis-à-vis des risques naturels, ont conduit
en matière de risques torrentiels, à privilégier
la protection rapprochée (proche des objectifs à
protéger) et la protection passive (qui n’éteint
pas les crues torrentielles, mais les détourne ou leur
ôte leur charge solide). Cette doctrine récente
est venue compléter la doctrine traditionnelle des
Services RTM, la protection active, qui consiste à
étouffer les crues torrentielles par des ouvrages conjugués
de génie civil et de génie biologique. Malheureusement,
les ouvrages de défense passive nécessitent
une bien meilleure connaissance quantitative des phénomènes
torrentiels, car il s’agit essentiellement d’ouvrages
d’endiguement et de détournement ou des plages
de dépôts, pour lesquels il faut fixer une hauteur
de digue ou un volume de stockage.
Pour dimensionner donc correctement les ouvrages de défense
passive, les spécialistes ont cherché des données
susceptibles de fournir les bases d’une quantification
; celles-ci se sont avérées inexistantes pour
les écoulements torrentiels dès lors qu’ils
étaient un peu chargés en transport solide.
Ils ont alors souhaité que soient effectuées
de telles mesures. Mais, même pour les cours d’eau
de plaine, la mesure des transports solides est un problème
qu’on peut considérer soit comme très
difficile à résoudre, soit comme non résolu.
Une étude du professeur Bois (MRES-IMG/LTHE, 1989),
après inventaire critique des possibilités existantes,
a suggéré comme pistes de recherches encore
prometteuses, la voie ultrasonique et celle de la radioactivité.
Compte tenu de cette analyse et de l’importance d’une
meilleure connaissance des transports solides torrentiels,
le Cemagref PE a décidé d’explorer la
voie radioactive, en collaboration avec le Service d’Applications
des Radioéléments du CEA. Elle est en effet
particulièrement adaptée aux forts transports
solides, et est indifférente à la minéralogie
du matériau transporté : il s’agit en
effet de mesurer l’atténuation du rayonnement
? (fourni par une source radioactive de Caesium 137) que provoque
la présence de matériaux solides dans l’écoulement.
Le Cemagref PE était particulièrement indiqué
pour conduire un tel projet, car il gère des bassins
versants expérimentaux (en collaboration avec le Service
RTM) situés en zone montagneuse très dégradées.
Il avait déjà l’expérience de la
mesure des transports solides, ce qui lui permettait donc
une confrontation entre les méthodes déjà
utilisées (difficile à gérer et peu opérationnelles,
qu’il s’agit de remplacer) et une méthode
nouvelle. |
| Programme
plus vaste |
3
projets CG38-PGRN / Cemagref sur la problématique des
aléas torrentiels |
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Initiation
du projet |
Participation
du PGRN |
| Montant
du financement
(k€) |
32,01
k€ (210 kF : 110 kF en 1990 et 100 kF en 1992) |
Part
du CG38 - PGRN |
?
% |
|
(Co)-Financements |
CEA
(Service d’Application des Radioéléments)
+ Cemagref |
| Appréciation
du rôle du financement CG38 - PGRN |
Fort
soutien du Pôle au projet |
3)
Objectifs, méthodes et résultats
| Objectifs |
Mise
au point d’un appareil de mesures du transport solide
par mesure de l’absorption du rayonnement Gamma. |
| Méthodologie |
Utilisation
de la radioactivité artificielle (les rayonnements
Gamma traversent l’eau et sont arrêtés
par les matériaux solides) pour mesurer le transport
solide.
Installation :
- de 3 sources radioactives de 20 millicurie chacune, à
trois hauteurs (en principe 5, 15, 45 cm) de façon
à obtenir la courbe de répartition des concentrations
sur la verticale ;
- de 3 scintillateurs dans la paroi opposée pour mesurer
la réponse et l’atténuation du faisceau,
dont on déduira la concentration en matériau
solide.
Réalisation de l’étalonnage en laboratoire
et confrontation aux mesures de terrain (effectuées
avec des préleveurs d’échantillons asservis
au niveau d’eau). |
|
Résultats |
Réalisation
des trois appareils constituant le dispositif. Test et étalonnage
en laboratoire. Installation
de l’appareil dans un ouvrage en béton qui sert
à la mesure des débits liquides sur le bassin
expérimental du Laval à Draix. |
4)
Débouchés du projet
|
Utilisateurs
finaux potentiels |
Utilisateurs
potentiels : concepteurs d’ouvrage de protection sur les
cônes de déjection des torrents (dimensionnement).
Utilisateurs
finaux : chercheurs en hydraulique torrentielle. |
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Production
scientifique |
-
Production de connaissances pratiques / opérationnelles |
| Produits
délivrables |
Dispositif
de mesure |
| Partenariats |
-
Initié par ce projet
- Qui se poursuit : pas beaucoup (quelques contacts …sont
revenus dans le GIS) |
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Retombées
du projet |
Pas
de débouché, du fait de l’opposition locale
à la dissémination de sources radioactives dans
la nature ; utilisation ultérieure de traceurs non radioactifs. |
5)
Valorisation du projet
| Publications
et communications |
CONAN
N., 1992 – Compte rendu des contrôles de radioprotection
effectués sur une jauge type « Cemagref »
élaborée par le DTA / DAMARI / SAR et équipée
d’une source de caesium 137 d’activité
0,74 G Bq (20mCi). CEA – DCES – DSCE – SRI
– D92-327, mars 1992, 10 p., 1 annexe, 3 fig.
MEYER G., 1993 – Jauge Cemagref / Draix. Généralités.
DAMARI / SAR, Gif-sur-Yvette Cedex, 4 p. + photos.
POGGI A., 1992 – Etalonnage d’une jauge à
transmission. DAMARI / SAR, Gif-sur-Yvette Cedex, 5 p.
MEYER G., MEUNIER M., OLIVIER J.-E., 1995 – Mesure de
débit solide des écoulements hyperconcentrés
en matériaux fins par une jauge à absorption
du rayonnement gamma. in Compte-rendu de recherches n°3
BVRE de Draix. Etudes « Equipement pour l’eau
et l’environnement », vol. 21, Coord. M. Meunier,
p. 79-93. |
| Pages
Web |
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