Rapport final du projet 5.3.3 PAPROG / DFOGP Déclenchement de laves torrentielles en conditions de débâcles glaciaires, action 5.3 Risques en montagne du Programme MTECT (DGPR/SRNH) – INRAE 2022 Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Rapport Année : 2023

Rapport final du projet 5.3.3 PAPROG / DFOGP Déclenchement de laves torrentielles en conditions de débâcles glaciaires, action 5.3 Risques en montagne du Programme MTECT (DGPR/SRNH) – INRAE 2022 Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques

Résumé

This report aims to study the variability of torrential granular flows in case of dam failure as glacial lake or natural dam break. Due to steep slopes, those kind of flows can transport considerable amount of materials and therefore be dangerous for human stakes downstream. Various sort of flows can be formed that way (debris flow, hyperconcentrated flow, etc.), depending on the slope and the volume of drained water. In order to bring some element of comprehension into the influence of these two factors on of dam break flows, this work makes use of a physical model with a flume that respect Froude similarity. Through a geometry, a granulometry and a formation mode that stay the same for all the experiments, the versatility of flows is examined for a slope range that extend from 1.70 to 36.24 % and for different drained volume of clean water. To establish a qualitative analysis, two cameras and one webcam shot from sideways and one camera shot from above of the flume. Thereby, they enable to describe flows. Moreover, the flume is fitted with a sediment recuperation device downstream and with five ultrasonic sensors. The processing of these data heighten the work. Simulation showed a large variability of granular flows that are characterized by morphological and dynamic features and various sediment transport. This versatility of phenomenon analogous of bed-load, hyperconcentrated flows and debris flows shows a continuum of flow that is mostly influenced by slope.
Par une approche expérimentale, ce mémoire vise à étudier la variabilité des écoulements torrentiels granulaires en cas de rupture brutale de barrage telle qu’une vidange d’un lac glaciaire ou une rupture de barrage naturel. Les écoulements ainsi formés peuvent mobiliser une grande quantité de matériaux à la faveur de fortes pentes et se révéler dangereux pour les enjeux anthropiques en aval. Ces écoulements peuvent cependant être de différentes natures (lave torrentielle, écoulement hyper-concentré, etc.), notamment selon la pente et le volume vidangé considérés. C’est par une approche expérimentale que nous tentons ici d’apporter des éléments de compréhension sur l’influence de ces deux facteurs sur la nature des écoulements issus d’une rupture de barrage. Le modèle physique prend la forme d’un canal rectangulaire à fond mobile, respectant les similitudes de Froude. Pour des conditions initiales définies (géométrie, granulométrie et mode de formation), la versatilité des écoulements est étudiée pour un large spectre de pente allant de 1.70 à 36.24 % et des volumes d’eau claire vidangés différents. Pour établir une analyse qualitative, trois caméras latérales et une zénithale, ont permis de décrire les écoulements. Le canal est en outre muni d’un dispositif de récupération des sédiments évacués et de cinq capteurs ultrasonores. Le traitement de ces données est venu appuyer l’analyse qualitative. Les simulations ont révélé une multitude d’écoulements caractérisés par des traits morphologiques, des dynamiques et des modes de transport solide différents. Cette versatilité de phénomènes analogues à du charriage, de l’hyper-concentré, et des laves torrentielles traduit un continuum des types d’écoulement où la pente joue un rôle majeur.
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Dates et versions

hal-04727550 , version 1 (09-10-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04727550 , version 1

Citer

Loïs Ribet, Dominique Laigle. Rapport final du projet 5.3.3 PAPROG / DFOGP Déclenchement de laves torrentielles en conditions de débâcles glaciaires, action 5.3 Risques en montagne du Programme MTECT (DGPR/SRNH) – INRAE 2022 Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques. Institut des géosciences de l'environnement (IGE), 38000 Grenoble; Inrae. 2023. ⟨hal-04727550⟩
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