Un nouvel outil pour la détermination des zones de départ des avalanches

Un nouveau modèle de détermination semi-automatique des zones de départ des avalanches a été développé dans le cadre des projets Interreg STRADA et STRADA 2.0. Il assiste les experts dans l’évaluation du potentiel de menace par les avalanches.Une publication scientifique décrit le développement de l’outil.

L’emplacement et l’ampleur des zones de départ des avalanches sont des facteurs importants pour évaluer si les routes, voies ferrées ou autres infrastructures sont menacées, et dans quelle mesure. L’évaluation de ces zones de départ est très complexe, et s’appuie aujourd’hui encore en grande partie sur les connaissances des experts.

Dans le cadre de son mémoire, Jochen Veitinger, chercheur au SLF, a étudié systématiquement les caractéristiques de certaines zones de départ. Il a dépouillé les données des avalanches qui ont été déclenchées au cours des 20 dernières années sur le site d’expérimentation du SLF, dans la vallée de la Sionne (commune d’Arbaz, VS). Il a constaté que la surface de départ potentielle dépend également de la hauteur de neige dans la zone concernée. Plus le manteau neigeux est épais, plus il semble masquer les irrégularités du terrain, de type rochers ou arêtes, qui pourraient stopper une rupture dans une couche fragile. Ceci permet à d’importantes avalanches de plaque d’un seul tenant de se déclencher.

Pour déterminer cet « effet de lissage » du manteau neigeux sur la surface du terrain, les chercheurs ont effectué pendant trois hivers dans un bassin alpin d’altitude des mesures de hauteur de neige à haute définition par laser. Grâce à ces mesures, il a été possible de développer une méthode pour relier la structure de surface avec la hauteur de neige, notamment la disparition des irrégularités avec une épaisseur croissante. La neige étant répartie, jusqu’à un certain point, de manière très similaire durant chaque hiver, il a donc été possible de prendre systématiquement en compte
cet effet de lissage

Dans ce contexte, le doctorant a développé un nouveau modèle qui, sur la base de particularités du terrain comme la pente et la rugosité, et de la hauteur de neige, calcule la probabilité pour une portion de terrain de devenir zone de départ pour une avalanche de plaque (fig.1). Cet outil est mis en œuvre dans un système d’information géographique (SIG). Les interactions entre la hauteur de neige et la surface du terrain en hiver sont simulées par l’intermédiaire d’un paramètre de rugosité dépendant de la hauteur de neige dans un nouvel algorithme pour le SIG. Ainsi, les zones de départ potentielles peuvent être calculées pour différents scénarios de manteau neigeux. En outre, un paramètre d’influence du vent, également intégré, permet de déterminer les variations de dépôt de la neige en fonction des différentes directions de vent. L’outil offre ainsi des valeurs de référence supplémentaires pour l’éventuelle extension de la zone de départ, aussi bien pour la planification des zones de danger en cas d’avalanches extrêmes que pour l’évaluation du danger des avalanches plus fréquentes. Ceci est intéressant notamment pour un axe de circulation, où différentes conditions de vent ou de neige peuvent être déterminantes pour le potentiel de danger. Dans ce domaine, le nouvel outil a apporté des résultats améliorés après comparaison avec des évènements avalancheux historiques documentés, surtout pour l’évaluation des avalanches fréquentes.