Cartographie des dangers dans le Mattertal, Valais : conditions préalables aux coulées de boue et modélisation numérique
La dégradation du pergélisol en haute-montagne diminue la cohésion des sols et par conséquence la quantité de matériel meuble dans la couche active des pentes alpines augmente. Ce matériel, lorsqu’il est mobilisé par de fortes précipitations peut générer des laves torrentielless de taille catastrophique. La dégradation du pergélisol dans les vallées alpines expose les villages et routes à des situations de danger très variable.
Pentes instables dans le Mattertal
Des observations récentes démontrent que la dégradation du pergélisol ainsi que des mouvements rapides de glaciers rocheux, sont à l’origine de pentes instables dans le Mattertal. Les quantités de matériel déplacé sont considérables et modifient fortement la géométrie des pentes et la coupe transversale des torrents.
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Fig. 1 : La quantité de matériel meuble dans le torrent augmente en raison de la dégradation du pergélisol.
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Projet de recherche appliquée
Différentes activités de recherche sont menées parallèlement dans le Mattertal Le WSL mène un projet de recherche appliqué sur mandat du Canton du Valais. Le but est d’observer et de surveiller les torrents et de simuler numériquement les événements passés. Les informations récoltées sur le terrain sont utilisées pour optimiser le nouveau modèle de simulation de mouvements de masse RAMMS. C’est le même modèle qui est utilisé pour délimiter les zones de danger et planifier des mesures de protection.
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Fig. 2 : Simulation numérique de laves torrentielles avec RAMMS : hauteurs de l’écoulement (gauche) et vitesses (droite)
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Fig. 3 : Visualisation des résultats des simulations dans Google Earthtm.
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Base de données
Les modèles de terrain digitalisés sont à la base du travail de modélisation des mouvements de masse (avalanches, laves torrentielles et chutes de pierre) et de l’interprétation des changements de terrain. Pour des raisons techniques, des modèles de terrain à haute résolution font défaut au-dessus de 2000 m d’altitude en Suisse. Le WSL teste différentes méthodes pour remédier à ce manque.
Le module « lave torrentielles » du logiciel RAMMS doit être calibré à l’aide de données d’événements passés. Pour cette raison une station d’observation automatique des laves torrentielles a été installée. Elle se compose de deux stations principales qui mesurent la vitesse et la hauteur de l’écoulement sur deux sections du torrent .De plus, deux caméras vidéo enregistrent l’événement et fournissent des informations sur la structure de la lave torrentielle . Sur la base de ces données et du cadastre des événements, il est possible de caractériser la fréquence et le volume des laves torrentielles. En tenant compte des caractéristiques du bassin versant , une liste de scénarios probables est élaborée. Les résultats de l’analyse de risque sont utilisés pour améliorer le logiciel RAMMS, en particulier en ce qui concerne la description des processus «Entrainment » et « Bulking» (érosion et ablation). Non seulement les données d’événements passés sont utilisées mais aussi le résultat de nouvelles méthodes de mesures, comme par exemple des mesures radar successives de certaines sections du torrent.
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Fig. 4: Station d’observation automatique des laves torrentielles de Dorfbach (gauche) et un extrait du modèle de terrain digitalisé à haute résolution généré par Airborne Laserscanning.
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Modélisation numérique et cartographie des dangers
La cartographie des dangers est basée sur les résultats des simulations numériques effectuées avec RAMMS. Les intensités et les zones d’écoulement et de dépôt,calculées sont des indications importantes en vue de délimiter les zones de danger. En plus de ces informations, les données du cadastre sont prises en compte dans l’élaboration des cartes de danger pour les laves torrentielles. Disposer de cartes de danger permet par la suite d’évaluer les déficits de protection et de planifier les mesures adéquates.
Mandataires
- Communes de Randa et de St-Niklaus
- Service des forêts et du paysage du canton du Valais (surveillance et simulations numériques)
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