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Avalanche mixte de neige sèche considérée comme un écoulement granulaire

Authors
Publisher
Cemagref Editions
Publication Date
Keywords
  • Ecoulement
  • Rheologie
  • Modelisation
  • Avalanche
  • Neige
  • Neige Seche
  • Modele Numerique

Abstract

The dry snow avalanche model recently developped, treats the avalanche from its triggering to its stop. The avalanche is decomposed into two layers. The dense basal layer is considered as a granular flow. According to the intensity of the shear, the flow is describe by a Mohr-Coulomb law or by a model issued from the kinetic theory applied to granular materials. The dense layer model was tested using experimental data obtained on a scalle model on Col du Lac Blanc site. The uper layer is considered as a two-phases flow. The mass and the momentum conservation laws are considered for each phase. The interaction between the two phases takes into account the drag force between the particle and the air. The formation and the development of the powder avalanche is modeled using a mass and momentum exchanges between the powder flow and the dense flow. The model was successfully applied to reproduce an avalanche event. / Ce modèle récemment développé, traite de l'écoulement de l'avalanche depuis son déclenchement jusqu'à son arrêt. L'avalanche est décomposée en deux couches. La couche inférieure, la plus concentrée, se comporte comme un écoulement dense : en fonction du taux de cisaillement, l'écoulement est décrit soit par le modèle frictionnel de Mohr-Coulomb, soit par un modèle collisionnel issu de la théorie cinétique. Cette partie du modèle a été validée sur de mesures expérimentales en modèle réduit réalisée au Col du Lac Blanc. La couche supérieure, de faible concentration, rend compte du développement d'un aérosol ; l'écoulement y est turbulent diphasique. La formation et le développement de l'aérosol résultent de l'érosion au sommet de la couche dense en mouvement, traitée par la théorie de la saltation : le flux de masse prélevée est proportionnel à l'écart entre les contraintes exercées par l'aérosol et la résistance à l'arrachement opposée par la couche de neige dense. Le modèle d'érosion est complété par un modèle de dépôt, qui opère lorsque la turbulence diminue. Enfin le modèle global bi-couches a été utilisé pour reproduire un événement réel.

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