Study of debris flows on a reduced scale and similarities with natural events
Etude des laves torrentielles sur modèle réduit en similitude des phénomènes naturels
Résumé
Small-scale study of complex debris flows are useful to solve many practical problems. It is hard to carry out a complete similarity between small-scale flows and natural events. Indeed the material is heterogeneous and upstream discharge is a priori unknown. Here we propose a practical solution : it consists in representing separately the debris flow body using a similar fluid (fine mud), and the front by dispersing coarse particles upon the channel bed. These particles are dragged and pushed by the flood so that they finally form a front with global characteristics analogous to those of natural fronts (larger yield stress than the rest of the fluid, unstable behaviour). Then, analyzing our experimental results concerning such flows, we discuss the conditions to respect for a global similarity.
L'étude sur modèle réduit des écoulements a priori complexes de laves torrentielles peut être un bon moyen pour résoudre de nombreux problèmes pratiques. La similitude complète des écoulements à petite échelle avec les écoulements naturels est difficile à réaliser du fait de l'hétérogénéité du matériau. En outre ces phénomènes naturels sont nettement transitoires et l'évolution du débit au cours du temps est mal connue. On propose ici une solution pratique qui consiste à représenter le corps de la lave par un fluide modèle en similitude et le front par un ensemble de blocs grossiers répartis sur le fond du canal et emportés par la coulée à l'avant. On représente ainsi le mode de formation du front et ses caractéristiques globales. A la lumière de résultats d'expériences réalisées sur ce principe, on discute ensuite les conditions à respecter pour obtenir par cette méthode un écoulement proche en similitude d'un écoulement naturel donné.