Numerical modelling of debris flowdynamics
Modélisation numérique de la dynamique des coulées de débris
Résumé
In order to predict complex transient debris flows, we developed a numerical model based on shallow water equations. We consider only muddy debris flows the behaviour of which is well described by a Herschel-Bulkley model. In laminar regime, the wall friction force is assumed to be equal to the resistance of a steady uniform flow having the same depth and mean velocity. The parameters of this model, directly deduced from the fluid behaviour, are determined independently by rheometrical measurements. The main characteristics of our experimental transient flows, established in a laboratory flume, are in fairly good agreement with the predictions of the numerical model. It should be noticed that these results were obtained without any complementary fitting.
Afin de décrire les écoulements transitoires des laves torrentielles, un modèle numérique fondé sur les équations de Saint-Venant a été construit. On s'intéresse uniquement aux laves torrentielles essentiellement boueuses, qui ont une loi de comportement de type Hershel-Bulkley. En régime laminaire, nous faisons l'hypothèse que le frottement à la paroi est égal à celui d'un écoulement permanent uniforme ayant mêmes vitesse moyenne et hauteur. On présente ici la confrontation entre des écoulements transitoires de matériaux modèles en laboratoire et les simulations numériques correspondantes. Les paramètres de la loi de frottement sont déterminés indépendamment par des expériences de rhéométrie. L'adéquation entre simulations et expériences est satisfaisante et d'autant plus prometteuse qu'aucun calage préalable de paramètres n'est effectué.