[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le Cemagref ETNA

Titre du projet

Etude de l'écoulement et du dépôt des laves torrentielles

Type d'aléa
Erosion - crues et laves torrentielles
Année

1992-93

Mots-clés
Laves torrentielles - Singularités - Modélisation physique - Expérimentation sur modèle réduit
Champs disciplinaires
Hydraulique torrentielle, ingénierie


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
SOGREAH
Organisme(s) associé(s)
Cemagref / RTM 74
Coordonnateur
Philippe COUSSOT / B. LEFEBVRE
Participants
D. RICHARD (?)


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
*
Contexte de l'étude

L’étude s’inscrit dans le programme de recherche sur les risques naturels liés à la montagne, mené dans le cadre du contrat de plan Etat - Région Rhône-Alpes 1989-93, soutenu par le PGRN. Elle a pour objet la réalisation d’investigations théoriques et expérimentales devant apporter une meilleure compréhension des phénomènes d’écoulement et de dépôt de laves torrentielles.

Le premier volet de cette étude a été réalisé par le CEMAGREF de Grenoble ; il a débouché sur la formulation théorique des écoulements des laves en milieu non perturbé et l’examen des possibilités de la modélisation physique de ce type d’écoulement.

Le second volet s’appuie sur les résultats obtenus par le CEMAGREF ; il a pour objet l’étude des singularités placées dans les écoulements, par la réalisation d’essais systématiques en canal expérimental (menés sur le canal associé à la plate-forme torrentielle en service au laboratoire de la SOGREAH.

Programme plus vaste
Contrat de plan Etat - Région Rhône-Alpes 1989-1993
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
22,87 k€ (150 kF : 50 kF en 1992 + 100 kF en 1993)
Part du CG38 - PGRN
? %
(Co)-Financements
???
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Ce financement a servi à payer la campagne expérimentale d’essais sur la plateforme torrentielle.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
Réalisation d’investigations théoriques et expérimentales devant apporter une meilleure compréhension des phénomènes d’écoulement et de dépôt de laves torrentielles.
Méthodologie
Essais systématiques en canal expérimental de singularités symbolisant les ouvrages placés en général à l’aval (ou à l’intérieur) des plages de dépôt, et test de diverses configurations (fente de hauteur infinie, déversoir, orifice en charge, orifice en charge muni d’un déversoir de sécurité, ouvrages ralentisseurs).

Test de matériaux représentant les laves torrentielles boueuses.

Etude des écoulements permanents (ou quasi permanents).

Résultats
 Principaux enseignements (second volet de l’étude) :

- La capacité d’un ouvrage dépend essentiellement de la section d’écoulement.

- Les dispositifs d’entonnement à prévoir en amont sont donc ceux destinés à assurer le transit des blocs transportés par les laves et/ou ceux conçus en fonction des effets dynamiques éventuels des régimes d’écoulement transitoires.
- De même pour les ouvrages ralentisseurs, qui doivent être suffisamment hauts, et conçus en fonction du critère de solidité vis-à-vis des blocs transportés par un écoulement à forte vitesse (la forme de l’obstacle a probablement peu d’influence sur son comportement vis-à-vis de l’écoulement d’une lave homogène).

- Concernant la quantification des écoulements au droit des ouvrages, les lois couramment utilisées pour l’eau surestiment la capacité de l’ouvrage pour une certaine gamme de débits.
Proposition d’un ajustement de ces lois aux laves torrentielles, en y introduisant un paramètre supplémentaire (seuil de charge), qui représente la hauteur de charge minimale en amont de l’ouvrage en deçà de laquelle le débit s’annule.

+ Synthèse des formules proposées pour différents ouvrages.

+ Mise en évidence des points à éclaircir pour affiner et valider les résultats.


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
Rapport final au PGRN [format papier]
Partenariats

- Préexistant
- Qui se poursuit

Retombées du projet

- Choix d’un matériau modèle en similitude rigoureuse avec le matériau réel.
- Connaissance des lois de similitude pour les laves boueuses.



5) Valorisation du projet

Publications et communications

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

- Coussot PH. Lois d’écoulement des laves torrentielles boueuses, La Houille Blanche, n° 3, 1994, 38-43.

- Coussot Ph. Et Laigle D. Etude des laves torrentielles sur modèle réduit en similitude des phénomènes naturels, La Houille Blanche, n° 3, 1994, 44-49.

- Coussot Ph. Study laminar flow of concentrated mud suspensions in open chanel. Journal of Hydraulic Research, 32, 535-559.
Pages Web
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