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Dynamique des avalanches - comment se comportent les avalanches

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Il est important de comprendre les caractéristiques d’écoulement des avalanches pour déterminer les zones possibles de danger et planifier les mesures de protection. Les propriétés de la neige et du terrain sont essentielles.

 

Une avalanche de neige sèche ne se déplace pas comme une avalanche de neige dense et humide. Il est essentiel de connaître les forces destructrices qui apparaissent sur son chemin, et l’endroit où elle s’arrêtera après avoir suivi son parcours, afin d’évaluer les risques et de planifier des mesures de protection. Pour pouvoir répondre à cette question, nous devons savoir comment l’avalanche ralentit. Les mécanismes qui conduisent une avalanche à s’immobiliser sont complexes et variés : les impacts entre les blocs de neige, leur fragmentation et nouvelle agglomération, la fonte de la couche de glissement sur le sol, la neige arrachée au manteau neigeux ou l’air entraîné dans le nuage de poudreuse contribuent à détruire l’énergie de mouvement induite par la gravité. Les caractéristiques du terrain jouent également un rôle important.

 

Expériences sur le comportement de l’écoulement

Pour obtenir des indications sur les processus qui dominent pour les différents types de neige, nous effectuons des expériences avec des avalanches réelles. Notre site d’essais se trouve dans la vallée de la Sionne, sur la commune d’Arbaz (VS). Lorsqu’une avalanche dévale vers la vallée, des douzaines de capteurs mesurent ses caractéristiques, notamment la vitesse ou la pression de choc. Pour obtenir une image détaillée de l’écoulement de la neige, nous combinons les mesures sur le parcours avec des méthodes modernes de télédétection.

 

 

Un regard en arrière

Autrefois, on se représentait les avalanches comme d’immenses boules de neige emportant tout sur leur passage. Cette vision des choses - que nous savons aujourd’hui erronée - a subsisté longtemps. Mais c’est seulement en 1863 que le géologue suisse Bernhard Studer a constaté : « Personne n’a jamais vu voler des avalanches comme des petits globes terrestres avec des maisons, des arbres et des êtres humains ». Les premières règles simples de calcul pour les distances de parcours et pour les vitesses le long de celui-ci ont été élaborées dans les années 1930 en Russie - et après les hivers avalancheux 1950/51 et 1953/54 en Suisse.

 

Ces règles de calcul se basent sur l’idée que l’ensemble de la masse de l’avalanche est concentrée en un seul bloc, freiné puis stoppé par les processus de frottement au sol - une forte simplification. Cependant, elles ont permis d’obtenir des évaluations utilisables pour les zones menacées par les avalanches, en tenant compte des connaissances des experts.

Comportement d’écoulement et évaluation des dangers

Aujourd’hui, on veut cependant mieux connaître les domaines menacés, notamment pour délimiter les zones constructibles. Notre modèle d’avalanches RAMMS évalue plus précisément le comportement d’écoulement et de ralentissement des avalanches, car il tient compte de la mécanique des fluides pour les avalanches, c’est-à-dire des processus au sein de l’avalanche évoqués plus haut. RAMMS sert d’instrument aux ingénieurs et aux bureaux d’études pour évaluer le danger d’avalanches, et offre également des informations sur les longueurs de parcours et les vitesses d’écoulement, importantes pour le dimensionnement des mesures de protection.

 

Grâce à RAMMS et à des directives pour le dimensionnement des digues et galeries paravalanches, nous mettons à disposition des instruments pour la pratique. Notre travail s’applique également aux dangers naturels dont les processus sont similaires comme les coulées de boue ou les glissements de terrain - et RAMMS propose en conséquence des modules permettant de modéliser ces processus.

 

  

Infrastructure

Recherche sur la dynamique des avalanches

Sur le site de recherche sur les avalanches, les scientifiques et ingénieurs mesurent des données indispensables à la compréhension du processus...

 

POUR EN SAVOIR PLUS