RAPPORT TECHNIQUEYNAVALIT31.12.2010

De
Publié par

  • cours - matière potentielle : élaboration
  • redaction - matière potentielle : deux guides techniques
Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 1 INTERREG Cooperazione Italia-Francia 2007-13 Progetto n° 048 - DYNAVAL “Dynamique des avalanches: départ et interactions écoulement/obstacle (DynAval) “ Rapport Technique Janvier 2009 – Décembre 2010 PARTENAIRES ET COUTS DU PROJET Projet n 048 Dynamique des avalanches: départ et interactions écoulement/obstacle - DynAval Budget Budget total 1641.390,00 RAVA 1.046.800,00 Cemagref 594.590,00 Partenariat Chef de file : Direction de laménagement hydrogéologique et des bassins de montagne Région Autonome Vallée d'Aoste Partenaire transfrontalier : Cemagref (Institut de Recherche en Sciences et Technologies pour l'Environnement) Objectif coopération territoriale européenne Programme Italie-France (
  • analyse de la structuration des écoulements
  • déclenchement
  • pressions d'impact
  • méthodologie pour la détermination du volume de départ d'avalanche suivant la fréquence de l'avalanche
  • détermination des zones de départ
  • systèmes d'alimentation et d'acquisition de données
  • obstacles
  • avalanches
  • site
  • sites
  • projet
  • projets
Publié le : lundi 26 mars 2012
Lecture(s) : 23
Source : irstea.fr
Nombre de pages : 33
Voir plus Voir moins






REGION AUTONOME VALLEE
D’AOSTE Objectif coopération territoriale européenne Cemagref
Direction de l´aménagement
UR ETNA Programme Italie-France (Alpes) 2007/2013 hydrogéologique et des bassins de
2, Rue de la Papeterie BP 76
montagne Alcotra 38402 – Saint-Martin-d’Hères
Loc. Amérique, 33
11020 Quart
INTERREG Cooperazione Italia-Francia 2007-13
Progetto n° 048 - DYNAVAL
“Dynamique des avalanches: départ et interactions
écoulement/obstacle (DynAval) “
Rapport Technique
Janvier 2009 – Décembre 2010

PARTENAIRES ET COUTS DU PROJET

INTERREG Cooperation Italie-France
2007-13

Dynamique des avalanches: départ et interactions
Projet n 048
écoulement/obstacle - DynAval
Budget total RAVA Cemagref
Budget
1641.390,00 1.046.800,00 594.590,00
Chef de file : Partenaire transfrontalier :

Direction de l´aménagement Cemagref (Institut de Recherche en Sciences et
Partenariat hydrogéologique et des bassins de Technologies pour l’Environnement)
montagne
Région Autonome Vallée d’Aoste
Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 1 SOMMAIRE



INTRODUCTION .............................................................................................................................3
Objectifs du projet.....................................................................................................................3
Rappel des étapes principales .................................................................................................5
ETAT D’AVANCEMENT DU PROJET..........................................................................................6
AVANCEMENT DES TRAVAUX S .........................................................................................................6
ACTION 1 : Réalisation des sites expérimentaux [1], [2], [3], [4], [5] [6] [7] et [8]......6
ACTION 2 : Caractérisation mécanique du manteau neigeux [9] ...............................20
ACTION 3 : Evaluation de l’énergie de détachement grâce aux techniques de
déclenchement artificiel [10]....................................................................................................21
ACTION 4 : Définition de l’aire et des volumes de l’avalanche [11], [12, [13], [14],
[15] et [16] 24
ACTION 5 : Etude de la dynamique des avalanches denses........................................26
ACTION 6 : Etude de l’interaction entre l’écoulement et les obstacles [17], [18], [19],
[20], [21], [22], [23] et [24]...........................................................................................................28
ACTION 7 : Valorisation des résultats et divulgation...................................................30
ACTION 8 : Coordination des activités............................................................................33

Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 2
INTRODUCTION

Le projet de Coopération Italie-France (Alpes) Alcotra 2007-2013 n 048 « Dynamique des avalanches:
départ et interactions écoulement/obstacle - DynAval » a été approuvé par le Comité de Suivi du
10.12.2008 à Gap. Le démarrage effectif du projet a été fixé au 16 mars 2009.

Objectifs du projet

Aujourd’hui, la gestion de la sécurité des territoires montagnards vis-à-vis du risque d’avalanche
est problématique, principalement du fait du manque de connaissance sur deux éléments
essentiels pour la prévention : le volume de départ, qui conditionne l’ampleur de l’évènement, et
les pressions d'impact dans la zone d’arrêt, paramètre déterminant du dimensionnement des
structures et du zonage réglementaire. Le projet « DYNAVAL » a pour objectif de faire progresser
les connaissances dans ces deux domaines clés:
Définition de la zone de départ et des volumes de déclenchement pour mieux comprendre
les phénomènes physiques qui génèrent le déclenchement et obtenir des données d’entrée
pour les modèles numériques de propagation qui pourront être utilisés pour
l’établissement des cartes d’aléas;
Définition des pressions d’impact résultantes dans la zone d’arrêt, y compris en considérant
l’interaction avec des obstacles, dans le but d’améliorer le zonage, et étude du
comportement des ouvrages face aux événements (influence des obstacles sur le flux
d'avalanche) dans le but d’optimiser la conception des ouvrages paravalanches.
Pour satisfaire les objectifs du projet, les partenaires ont équipé des couloirs et des ouvrages
paravalanches (la Punta Seehore, dans la commune de Gressoney-La-Trinité (Italie) et Taconnaz
(France) et ont complété l'instrumentation du site expérimental du Lautaret (France) pour, d’une
part, acquérir une base de données expérimentale et, d’autre part, valider les approches
théoriques, numériques et physiques développés en parallèle par les laboratoires concernés.
Ce projet doit permettre d’améliorer les outils de planification territoriale telles que les cartes de
localisation du danger d'avalanche, de déterminer plus précisément les pressions d’impact qui
servent de base au zonage règlementaire et de fournir un outil technique de référence pour la
construction en zone exposée au risque d’avalanche faible ou moyen ainsi que pour la conception
d’ouvrages paravalanches.
Les résultats attendus sont les suivants :
Méthodologie pour la détermination du volume de départ d'avalanche suivant la
fréquence de l’avalanche ;
Relation entre les caractéristiques de la neige et la dimension de la zone de rupture ;
Relation entre les caractéristiques de la neige (densité) et les pressions d'impact ;
Validation des modèles numériques d’écoulement d’avalanche déjà développés ;
Mise au point d'une méthode de calcul de la pression exercée dans la zone d'arrêt en
fonction des caractéristiques dynamiques des avalanches de neige dense et des
interactions avec des obstacles ;
Description des interactions entre l'obstacle et le flux avalancheux pour une meilleure
compréhension de l’efficacité des dispositifs de protection ;
Rédaction de deux guides techniques sur « Détermination des zones de départ » et
« Interaction écoulement/obstacle incluant le calcul des pressions ».

Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 3 Budget des partenaires italiens Budget des partenaires français
Budget total du projet
1 146 800 €uros 594 590 €uros
1 641 390 €uros
63,8% 36,2%
Durée du projet : 3 ans (Janvier 2009 – janvier 2012)

Ce projet se décompose en 8 actions décrites dans le tableau ci-après.

Activités du projet
Description synthétique N° Activités
Le site de la “Bettolina” en Vallée d’Aoste sera complètement équipé dans le cadre de
ce projet (mesures des paramètres nivo-météorologiques et des variables dynamiques).
Le projet permettra ainsi de doter l’Italie d’un site expérimental avalanches.
En France l’équipement du site du Lautaret (site avalanche français géré par l’UR
ETNA du Cemagref de Grenoble) sera renforcé par la mise en place de capteurs de
Instrumentation de sites
1 vitesses. La Bettolina et Le Lautaret seront déclenchés artificiellement.
expérimentaux
Le couloir de Taconnaz, couloir hors-norme, sera équipé de capteurs de pression,
installés au sein des dispositifs de protections (tas freineurs) dans la zone d’arrêt. Le
déclenchement des avalanches sera dans ce cas naturelle et un MNT (modèle
numérique) au pas de 1 mètre sera réalisée après les évènements atteignant le
dispositif.
Caractérisation mécanique du Réalisation de mesures in situ et en laboratoire, aussi bien dans la zone de départ que
2
manteau neigeux dans la zone de dépôt.
Détermination de l’efficacité Recueil et analyse les données relatives à la hauteur de la fracture, à la typologie, à la
3
des déclenchements artificiels quantité d’explosifs, à l’aire d’influence et à la pression produite par l’explosion.
Détermination de l’aire et des L’aire et le volume de l’avalanche dans la zone de départ sont un des paramètres d’entrée
4 volumes de l’avalanche dans des modèles numériques. Les informations historiques seront traitées afin de corréler les
la zone de départ dimensions de la zone de départ et les temps de retour.
Etude de la dynamique des Utilisation des données issues des sites expérimentaux pour valider les modèles
5
avalanches denses numériques développés par ailleurs.
Un des verrous scientifiques actuels concerne la connaissance de la pression d’impact en
relation avec les caractéristiques dynamiques de l’avalanche incidente. Les mesures
réalisées sur les sites expérimentaux français et italien visent à valider les lois de
Etude de l’interaction entre
6 pression d’impact qui font actuellement l’objet d’importants développements
l’écoulement et les obstacles.
scientifiques combinant des approches théorique numérique et expérimentale. L’analyse
de la structuration des écoulements autour des obstacles est également programmée.
Dans ce cadre une post-analyse des évènements sur Taconnaz sera réalisée.
Par le biais de publications scientifiques et techniques, de brochures d’information, de la
maintenance d’un site Web dédié au projet, d’un guide technique pour la détermination
Valorisation et diffusion des
des zones de départ et d’un guide technique dédié à l’interaction écoulement/obstacle 7
résultats
incluant le calcul des pressions.
Réalisation d’une journée de restitution en France à Chamonix.
Coordination du projet Suivi du projet et organisation de séminaires de travail 8












Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 4 Rappel des étapes principales

DATE EVENEMENT
27 janvier 2009 Date de réception de la lettre de notification
d’approbation du projet

16 mars 2009 Démarrage effectif du projet

ère19 janvier 2009 1 réunion du Groupe opérationnel (Courmayeur - FMS)

27 mars 2009 Visite des partenaires techniques italiens sur le site du
Lautaret

eme05 juin 2009 2 réunion du Groupe opérationnel (Les Houches - OLCA)

eme20novembre.2009 3 réunion du Groupe opérationnel (Courmayeur - FMS)

2 mars 2010 Participation des partenaires techniques italiens au
déclenchement sur le site du Lautaret

eme05 et 06 juillet 2010 4 réunion du Groupe opérationnel (Gressoney-La-Trinité –
Instituto Mosso)

eme18 et 19 novembre 2010 5 réunion du Groupe opérationnel (Cemagref - Grenoble)

Date d’achèvement du projet 27 janvier 2012

.
Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 5
ETAT D’AVANCEMENT DU PROJET
AVANCEMENT DES TRAVAUX
Par rapport à la fiche approuvée, la Région Vallée d’Aoste a décidé de changer la position du site
pilote et l’installer à la Punta Seehore, dans la commune de Gressoney-La-Trinité. En effet, après
les premiers tests menés sur le site de la « Bettolina » dans l'hiver de 2008 - 2009, il y a eu quelques
problèmes techniques et logistiques, qui ont entraîné le déplacement du site pilote. A ce propos,
pendant l’année 2009, sur le Site de la Bettolina, trois déclenchements artificiels ont été réalisés
avec des relèvements des caractéristiques du manteau neigeux post-déclenchements.
Le changement a été communiquée au Service de contrôle, au STC et à l’Autorité de Gestion le
03.09.2009 (Prot N.. 8418/DBM).
ACTION 1 : Réalisation des sites expérimentaux [1], [2], [3], [4], [5]
[6] [7] et [8]
Le site de la Pointe Seehore se trouve dans le domaine skiable du Monterosa Ski dans le Massif du
Mont Rosa (Nord-Est de la Vallée d’Aoste) entre 2570 et 2300 m d’altitude. L’exposition est de
350°, l’inclination moyenne de 38°. Les avalanches y sont déclenchées artificiellement. Le
déclenchement s’effectue à l’aide d’un hélicoptère en utilisant le Daisy-Bell (exploseur hydrogène-
oxygène atmosphérique) ou la charge Vassale (avec l’explosif). Les avalanches déclenchées sont de
type dense.
Pendant l’année 2009, pour la caractérisation du site, la Vallée d’Aoste a réalisé plusieurs activités
(Analyse géologique et géomorphologique, Analyse géophysique, Caractérisation géotechnique du
site, Analyse de stabilité de la pente par chute de blocs, Conception structurelle de l’obstacle,
Dimensionnement de la fondation de l’obstacle, Conception du système d’acquisition et
transmission des données, MNT par laserscanner à partir d’un hélicoptère, Installation de cibles
de mesures caractéristiques manteau neigeux, Définition d’un protocole pour la gestion des tests in
situ).

b)
a)

Analyse de stabilité de la pente (a) et conception de l’ostacle (b)

Pour l’hiver 2009-2010, sept déclenchements artificiels ont été réalisés, le 06 et le 20 février, le 27 et
31 mars, le 24 novembre, le 07 et 27 décembre. Le 27 mars, outre les mesures manuelles, telles que
les profils nivologiques, les tests de stabilité du manteau neigeux, la caractérisation du dépôt
(température, taille des blocs, densité…), des zones de déclenchement (à l’aide aussi d’une perche
Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 6 fixe qui permet de mesurer l’épaisseur de la neige) et d’écoulement, nous avons réalisé deux
relèvements par laser scanner pre et post événement.
a) b)

Avalanches du 06 février 2010 (a) et du 27mars 2010 (b)

b)
a)
a) Relèvement laser scanner (a) et Extended column test du 27mars 2010 (b)

Sur le site de la Pointe Seehore un obstacle vertical d’environ 4 m (2.8 m plus la base) de hauteur,
construit en acier sur une base de béton armé, a été mis en place.
Sur l’obstacle, 5 plaques d'aluminium sont placées horizontalement. Les plaques peuvent être
unies pour couvrir une surface de 1m2, mais aussi être déplacées pour pouvoir avoir un profil de
pression le long de la hauteur.
A proximité de l’obstacle sous un abri en acier, une armoire scellée a été installée pour contenir les
systèmes d'alimentation et d'acquisition de données. Une ligne électrique et une fibre optique pour
la transmission des données à la salle de contrôle, située à l’intérieur du télésiège du Gabiet de la
MonterosaSki, ont été réalisées. Les données seront ensuite enregistrées sur un ordinateur.

Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 7
Réalisation de la fondation de l’obstacle (aout 2010)


Installation de l’obstacle (septembre 2010)


Avant le positionnement de l’obstacle sur le site de la Pointe
Seehore, des tests sur la structure de l’obstacle ont étés menés
dans le laboratoire du Polytechnique de Turin (MASTRLAB).











Le moi d’octobre 2010, 10 capteurs de force U10M (HBM Italia S.r.l.) ont été placées sur les 5
plaques d'aluminium. Des accéléromètres piézo-électriques avec électronique intégrée ont été
Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 8 conçus pour mesurer les vibrations de la structure. En outre, 4 thermocouples, 4 accéléromètres et
un capteur de pression barométrique ont été mis en place. Tous les capteurs sont reliées à l’armoire
scellée qui contient les systèmes d'alimentation et d'acquisition de données (CompactRIO PAC -
Programmable Automation Controller de la National Instruments).


Mise en place des capteurs de force (octobre 2010)







Thermocouple (octobre 2010)











Armoire avec les systèmes d'alimentation et
d'acquisition de données (octobre 2010)







Les tests menés le 07 et 27 décembre ont permis d’enregistrer les données de force par les capteurs
installées sur l’obstacle. Les données sont en cours d’élaboration.


Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 9



Ordinateur situé à l’intérieur du télésiège du Gabiet
de la MonterosaSki (octobre 2010)










a) b)

Avalanche du 24 novembre 2010 (a) et relèvements nivologiques (b)





Avalanche du 07 décembre 2010


Rapport Dynaval – janvier 2009 – décembre 2010 10

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.