Le site photos du GUM



Membre de la Maison de la Nature et de l'Environnement de L'Isère
 

Membre de la Fédération Française de la Montagne et de L'Escalade

Magasin de sport partenaire

suggestions et remarques  gum@club.ffme.fr

[ Accueil ] [ Remonter ] [ accidents avalanche ] [ Avalanches (suite) ]

• Les avalanches

  Un site avalancheux est caractérisé par une zone de départ où se produit la fracture initiale du manteau neigeux, une zone d'écoulement où la neige en place peut être reprise par l'avalanche et enfin une zone d'arrêt où l'avalanche va définitivement s'arrêter. La classification internationale des avalanches correspond à une description morphologique du phénomène dans chacune de ces zones. Le principal critère de distinction est la présence ou non d'un aérosol.

  • Les avalanches avec aérosol

    Après la mise en mouvement du manteau neigeux, une partie des particules sont mises en suspension. Elles forment alors un aérosol dont l'écoulement turbulent est similaire aux bouffées de gravité. De ce fait, les caractéristiques de la neige interviennent peu dans la dynamique du phénomène.

    Les recherches actuelles portent sur le mécanisme de mise en suspension des particules. On suppose que, juste après la rupture du manteau neigeux, les frottements de l'air à la surface de la neige arrachent des particules qui forment alors un aérosol. Dès que celui-ci atteint une certaine concentration en particules de glace, il acquiert une dynamique propre, indépendante de l'écoulement de la partie dense de l'avalanche. Cette interprétation permet d'expliquer le fait que ce type d'avalanche concerne le plus souvent une neige récente et sèche. L'ébranlement du manteau neigeux après sa rupture détruit la cohésion de feutrage facilitant la mise en suspension des grains. Mais on peut supposer que ce phénomène concerne d'autres types de neige. Le problème correspond alors à la détermination d'une vitesse critique de l'écoulement dense à partir de laquelle les forces de frottements dus à l'air sont supérieures aux forces de cohésion.

    Les aérosols de neige ont une vitesse élevée (> 100 m/s) et leur écoulement est difficilement maîtrisable.

  • Les avalanches denses

    Ces avalanches ne développent pas d'aérosol. Leur vitesse dépasse rarement 30 m/s. Ce sont des écoulements partiellement fluidifiées. Le cas extrême est le glissement du manteau neigeux sous la forme d'une plaque qui peu à peu se bris en blocs compacts et angulaires. Ce scénario ne peut se produire que pour une cohésion de frittage et sur une pente de faible dénivelée.

    Le plus souvent, la neige en mouvement s'agglomère sous forme de boules grâce à la cohésion de capillarité provoquée par l'apparition d'eau liquide par frottement entre grains de glace. La couche située à la base de l'écoulement est très cisaillée. On dit qu'elle est fluidifiée. Elle supporte une couche de neige au sein de laquelle les déplacements relatifs des boules sont faibles.

    Pour sa modélisation, cet écoulement laminaire est assimilé à celui d'un fluide incompressible soit visqueux et à seuil (fluide de Bingham) soit granulaire. La difficulté vient alors de la détermination des coefficients des lois de comportement qui varient pendant l'écoulement avec l'augmentation de la TEL.

    Les recherches actuelles portent sur la continuité du milieu et sa compressibilité.

    Le milieu est supposé continu lorsque la hauteur est largement supérieur à la taille des particules élémentaires. Or, cette particule n'est plus le grain de glace mais la boule de neige dont le diamètre peut varier, pour une neige sèche ou humide respectivement de quelques centimètres à plus d'un mètre. Si le milieu ne peut-être considéré comme continu, aucune loi de comportement ne peut être établie, l'influence des chocs nos élastiques entre boules déformantes intervenant dans la dynamique de l'écoulement.

    La compressibilité du fluide correspond à un compactage de la neige au sein des boules et à un réarrangement de celles-ci. Ce phénomène prend toute son importance pour une trajectoire à faible rayon de courbure, dans les zones d'arrêt et dans l'interaction entre l'écoulement et un obstacle.

• Conclusion

  Les avalanches sont un cas particulier d'écoulement naturel sur forte pente. Leur étude est souvent associée à celle des laves torrentielles ou des écoulements de grandes ampleurs. La modélisation physique sur modèle réduit de ces phénomènes est souvent difficile, en particulier pour les avalanches denses. Le développement des connaissances dans ce domaine reste étroitement lié aux expérimentations de terrain. Mais dans ce cas, nous nous confrontons aux difficultés d'instrumentation en environnement difficile et sur des sites menacés, par définition, à des risques naturels.

• Bibliographie
  • Pour la neige :
    • Navarre J.P., Taillefer A., et al. (1987) "Propriétés Mécaniques de la neige" IAHS n 162 pp. 129-138
    • Brun E. (1989) "Investigation on wet-snow metamophism in respect of liquid water content" Annals of Glaciology vol. 13, pp. 22-26
    • Pahaut E. et Sergent C. (1991) "La neige, formation et Evolution" publication Météorologie Nationale, CEN, France
    • MARCO O. (1994) "Les propriétés acoustiques de la neige : application à la mesure de la densité" Colloque de la SHF, section glaciologie 10-11 mars 1994<
  • Pour les avalanches :
    • Dent, J.D. (1982) " A biviscous modified bingham model of snow avalanche motion" U M 1 Dissertation Information Service pp. 26-42
    • Eglit M.E. (1984) "Theoretical Approaches to Avalanches Dynamics" Glaciological Data Report GD-16 "Soviet Avalanche research et Avalanche Bibliography update : 1977-1983" pp. 63-116
    • Gubler H. (1989) "Comparison of three models of avalanche dynamics" Annals of glaciology, vol. 13, pp. 82-89
    • Hutter K., Savage S.B. et Nohguchy Y. (1989) "Numerical analytical et laboratory experimental studies of granular avalanche flows" Annals of glaciology vol. 13, pp. 109-116
    • Marco O., (1986) "Dynamique des avalanches de neige dense : Interprétation de résultats expérimentaux" rapport interne CEMAGREF/ENSEEIH
    • Marco O., (1994) "Snow avalanches : Classification and modelisation" Proceedings of Pierre Beghin International Workshop on rapid Gravitational Mass Movements 7-11 december 1993
    • Norem H. (1992) "Simulation of snow - avalanche flow by a continuum granular model" notes du NGI Norway