Dynamique et modélisation des avalanches

Abstract

This chapter summarizes observations and experimental findings on the dynamics of snow avalanches that are important to understand when developing or applying numerical models for the calculation of runout distances, velocities and pressures, as treated in the contribution by M. Naaim. The focus is on drysnow avalanches as the most relevant ones in the context of hazard mitigation. Snow avalanches exhibit features of both granular flows and (usually turbulent) fluid flows. Experimental evidence for a flow regime with properties intermediate between dense flows and suspension flows (powder snow avalanches) is discussed, and these flow regimes are tentatively associated with flow regimes identified in granular flows. Another important process in avalanches is entrainment of snow along the path – a process that can increase the avalanche mass tenfold in extreme cases. Measurements with radar equipment suggest that entrainment both at the very front of the flow and along its bottom play a role.

Ce chapitre donne un résumé des observations et résultats expérimentaux sur la dynamique des avalanches de neige qui sont importants au développement et à l’utilisation de modèles numériques pour le calcul des distances d’arrêt, vitesses et pressions – sujets traités dans la contribution de M. Naaim. Les avalanches de neige sèche étant les plus importantes par respect à la mitigation du danger, elles seront au centre de notre attention ici. Les avalanches de neige partagent des traits communs avec soit les écoulements granulaires, soit les écoulements de fluides (turbulents). Nous examinons l’évidence expérimentale pour un régime d’écoulement intermédiaire entre les écoulements denses et les aérosols (avalanches de neige poudreuses) et proposons une correspondance entre les régimes d’écoulement des avalanches et ceux des masses granulaires. La reprise de neige le long de la trajectoire est un autre processus important, capable parfois d’augmenter la masse de l‘avalanche d’un ordre de grandeur. Les mesures avec des radars indiquent que l’érosion a lieu soit au front de l’avalanche, soit le long l’interface inférieure.