[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le LIME

Titre du projet

Dynamique des avalanches : mesures de pression au sein d'une avalanche

Type d'aléa
Glace, neige et avalanches
Année

1996

Mots-clés
Dynamique des avalanches - Mesures de pression
Champs disciplinaires
Nivologie, informatique, métrologie


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
LIME
Organisme(s) associé(s)
Cemagref ETNA + Farechschule de Munster
Coordonnateur
Ph. BENECH
Participants
 


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Installation du prototype de capteur au site du Lautaret
Contexte de l'étude
Chaque méthode de protection contre les avalanches a ses avantages et ses inconvénients. Mais le fait d’intervenir directement sur l’écoulement nécessite une bonne connaissance de l’interaction entre une avalanche et un obstacle (cf. projet PGRN Cemagref ETNA 1995…). Une bonne connaissance des contraintes exercées par les avalanches sur un obstacle est indispensable pour les raisons suivantes :

- Pour les ingénieurs, il n’existe pas de règles précises indiquant, pour différentes formes d’obstacles, les contraintes normales ou tangentielles exercées par une avalanche. Il y a également une grande incertitude sur le rapport entre la contrainte moyenne s’exerçant sur une surface donnée et les contraintes ponctuelles.

- Pour les chercheurs, il est indispensable de vérifier certaines hypothèses avancées sur la nature des avalanches coulantes (milieu continu ou granulaire). Ces hypothèses peuvent être levées partiellement à partir de la connaissance du profil des pressions au sein de l’écoulement (par exemple répartition hydrostatique ou non).

Dans cette perspective, ce projet se proposait d’étudier les différentes contraintes exercées sur un obstacle par une avalanche coulante. Ce projet de recherche entre dans le cadre d’un programme beaucoup plus large sur l’approfondissement des connaissances physiques sur l’interaction entre un écoulement avalancheux (aérosol ou avalanche coulante) et un obstacle. Il a été entrepris par la Division Nivologie en collaboration avec différents laboratoires européens (italien, suisse et norvégien).

Le travail effectué porte sur l’acquisition, le stockage et le traitement des signaux provenant d’un capteur de pression associé à un accéléromètre (afin de faire la part entre la contrainte réellement exercée par l’avalanche et la réponse du support des capteurs). Un prototype a été mis au point par les laboratoires en 1995 et début 1996. Il utilise les propriétés piézoélectriques du PVDF (polyfluorure de vinylidène). A terme, l’objectif était d’obtenir un profil des contraintes au sein d’un écoulement.
Programme plus vaste
Programme de recherche de la Division Nivologie sur l’interaction entre un écoulement avalancheux et un obstacle.
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
4,573 k€ (30 kF)
Part du CG38 - PGRN
~ 20 %
(Co)-Financements
Financements européens et régionaux.
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Il a permis de financer les expérimentations in situ.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
Avant de placer à demeure le prototype mis au point sur le site expérimental du Lautaret, il était indispensable d’étudier comment acquérir les données (en particulier la vitesse d’échantillonnage), comment transmettre les signaux obtenus, comment les stocker et comment les traiter pour obtenir les mesures désirées.
Méthodologie
Réalisation (avant ce projet) d’un premier prototype de capteur incluant un élément sensible à la fois aux contraintes exercées par la neige et aux accélérations du support et un élément sensible uniquement aux accélérations du support (principe de l’accélérométrie piézoélectrique).

Etalonnage au laboratoire du prototype de capteur de force (essais mécaniques) et installation au site du Lautaret avec l’instrumentation associée (pour numériser, valider, enregistrer et transmettre les données issues du capteur) dans un local protégé. Le système de mesure est constitué d’un PC équipé d’une carte d’acquisition pour échantillonner les signaux analogiques (mesure automatique déclenchée au-dessus d’un seuil donné) et d’un modem pour transmettre les résultats sur une ligne téléphonique. L’ensemble est géré par les logiciels Labview et Olicom (fonctionnement permanent).

Réalisation de différents tests sur la station d’acquisition et sur la liaison modem.
Résultats
Validation du dispositif d’acquisition / traitement des mesures et transmission des données installé au Lautaret et relié au Cemagref de Grenoble.


4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Chercheurs en nivologie
Production scientifique
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
 
Partenariats
- Préexistant (avec Cemagref)
- Initié par ce projet (avec la Farechschule de Munster)
- Qui ne s'est pas poursuit
Retombées du projet

Amélioration du prototype de capteur ?

Objectif final du projet : réalisation d’une cartographie de l’évolution des pressions exercées par l’avalanche sur un obstacle…

Le projet n’a pas été poursuivi après la disparition du LIME mais le travail sur se thème se poursuit au Cemagref dans le cadre du projet européen SATSIE.



5) Valorisation du projet

Publications et communications
0
Pages Web
0

 

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