Masses en mouvement: laves torrentielles et charriage
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Dans les régions abruptes de montagne, les torrents représentent une importante source de dangers. Par fortes pluies, ils entraînent en effet des masses destructrices de roches et de terre. Nous examinons ces processus afin de les simuler et de développer des systèmes d’alerte.
Le phénomène se produit le plus souvent lors de fortes intempéries: un mélange boueux d'eau, de matériaux fins et de débris rocheux se déverse par à-coups et souvent à grande vitesse dans les villages, sur les routes et les voies ferrées. Ces laves torrentielles sont une variante redoutée des processus de transport de sédiments. Ceux-ci provoquent chaque année des dommages chiffrés à plus de cent millions de francs.
Dans les Alpes, les plus grosses laves torrentielles connues ont entraîné jusqu’à un demi-million de mètres cubes de matériaux qu’elles ont déposés dans les vallées. Le transport d’une telle quantité nécessiterait plus de 40 000 camions. Il n'est pas rare de voir des laves torrentielles charriant des quantités de matériaux équivalentes à environ mille camions.
Expériences et mesures à long terme
Pour réduire le risque lié aux laves torrentielles et pouvoir prendre des mesures de protection, il faut savoir comment ces processus fonctionnent. Nous réalisons par conséquent des expériences et des mesures à long terme et pour lesquelles nous avons parfois mis au point de nouveaux systèmes de mesure, notamment une balance à laves torrentielles.
Grâce aux données uniques des installations dans notre laboratoire à grande échelle, nous avons pu ajouter un module de lave torrentielle au logiciel de modélisation d’éboulement RAMMS. Ce module calcule les causes et trajets possibles d’une lave torrentielle en fonction des précipitations, du terrain et de la déclivité.
Observer les matériaux charriés
Depuis plus de cinquante ans, nous analysons le charriage de pierres, de ddébris rocheux, de sable et de bois dans l’Erlenbach dans la vallée d’Alptal (canton de Schwyz). Il s’agit de l’une des plus longues séries d’observations sur le sujet dans le monde entier, ce qui la rend inestimable pour comprendre ces processus de charriage. Ici aussi, nous mettons en œuvre de nouvelles méthodes de mesure, par exemple des casiers de prélèvement automatiques qui recueillent, pendant une période donnée, les matériaux charriés par un cours d’eau lors d’une crue afin d’en évaluer la quantité et la composition.
Nos recherches ne fournissent pas seulement des connaissances fondamentales, elles aident aussi à évaluer les risques et à mettre au point des mesures de protection. Comme il s’agit ici de faire la part entre les coûts élevés et les risques, nous explorons aussi le rapport au risque de la population et son évaluation des contre-mesures.
POUR EN SAVOIR PLUS
Publications
Publications
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Steeb, N., 2019: Verkleinerungsprozesse von Schwemmholz bei Hochwasser. Ingenieurbiologie: Mitteilungsblatt, 7-13.
Andres, N.; Badoux, A., 2019: Normalisierung und Trends der Unwetterschäden in der Schweiz (1972–2016). Wasser, Energie, Luft, 111, 1: 39-43.
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Rickenmann, D.; Badoux, A., 2018: Gefahrenbeurteilungen von Wildbächen in der Schweiz - quo vadis? Standortbestimmung und kurzer Ausblick. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 25-30.
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Badoux, A.; Rickenmann, D., 2018: Geschiebetransport: Beobachten, Messen, Berechnen. Ingenieurbiologie: Mitteilungsblatt, 29-38.
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Steeb, N.; Kuratli, B.; Rickli, C.; Badoux, A.; Rickenman, D., 2017: GIS-Modellierung des Schwemmholzpotentials in alpinen Einzugsgebieten. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 9-12.
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Andres, N.; Badoux, A., 2017: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2016. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 109, 2: 97-104.
Ottmer, B.; Bartelt, P.; Meier, L., 2016: Von Grossversuchs- zu Pop-up-Anlagen. WSL-Magazin Diagonal, 10-13.
Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2016: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2015. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 108, 1: 1-8.
Maidl, E.; Andres, N.; Badoux, A.; Buchecker, M., 2016: Leben mit Naturgefahren: welche Faktoren beeinflussen die individuelle Vorsorge der Schweizer Bevölkerung?. Wasser, Energie, Luft, 108, 4: 297-302.
Focus WSL magazine Diagonal, 1/16: Nature determines when things get underway. What happens inside a debris flow? When does a stream transport rock and debris? Large-scale experiments in mountain streams provide answers.
Thème central Magazine du WSL Diagonale, 1/16: La nature décide de l'instant où tout commence. Que se passe-t-il à l’intérieur d’une lave torrentielle? Quand un ruisseau transporte-t-il des pierres et des éboulis? Des essais à grande échelle dans les torrents donnent des réponses à ces questions.
Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 1/16: Die Natur bestimmt, wann’s los geht. Was passiert im Innern eines Murgangs? Wann transportiert ein Bach Steine und Geröll? Grossversuche in Wildbächen liefern Antworten.
Hohermuth, B.; Graf, C.; Heilig, J., 2015: Murgänge: Wenn Simulationsresultate in die Massnahmenplanung fliessen. Laves torrentielles: Une vérification numérique des futurs ouvrages de protection. GeoPanorama, 9-14.
Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2015: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2014. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 107, 1: 47-54.
Heggli, M., 2015: Tiefencastel: Grösste Geschiebemessanlage der Schweiz in Betrieb genommen. WSL-Magazin Diagonal, 27.
Raymond Pralong, M.; Heimann, F.; Rickenmann, D.; Badoux, A., 2014: L'outil de simulations de transport de sédiments sedFlow et son application à deux rivières torrentielles en Suisse. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 3-6.
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Rickli, C.; Graf, F., 2014: Holzsperren im Wildbachverbau. Wald und Holz, 45-47.
Hohermuth, B.; Graf, C., 2014: Einsatz numerischer Murgangsimulationen am Beispiel des integralen Schutzkonzepts Plattenbach Vitznau. Wasser, Energie, Luft, 106, 4: 285-290.
Rickenmann, D.; Heimann, F.; Böckli, M.; Turowski, J.M.; Bieler, C.; Badoux, A., 2014: Geschiebetransport - Simulationen mit sedFlow in zwei Gebirgsflüssen der Schweiz. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 187-199.
Badoux, A.; Peter, A.; Rickenmann, D.; Junker, J.; Heimann, F.; Zappa, M.; Turowski, J.M., 2014: Geschiebetransport und Forellenhabitate in Gebirgsflüssen der Schweiz: mögliche Auswirkungen der Klimaänderung. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 200-209.
Andres, N.; Badoux, A.; Turowski, J.M., 2014: Schäden durch Geschiebetransportprozesse in der Schweiz. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 210-214.
Walser, M.; Huggel, C.; McArdell, B.; Graf, C., 2014: Gefahrenkartierung von Murgängen. Numerische Modellsimulationen im Vergleich zu empirischen, analytischen Methoden. Wasser, Energie, Luft, 106, 3: 215-218.
Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2014: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2013. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 106, 1: 59-66.
Thème central Magazine du WSL Diagonale, 1/14: Une prévention efficace requiert des connaissances. Comment la recherche appréhende-t-elle les défis complexes en gestion des risques?
Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 1/14: Wirkungsvolle Prävention setzt Wissen voraus. Wie geht die Forschung mit den komplexen Herausforderungen im Risikomanagement um?
Schneider, J.; Rickenmann, D.; Badoux, A.; Kirchner, J.W., 2013: Geschiebetransportmessungen in einem steilen Gebirgsbach. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 6-8.
Graf, C., 2013: Murgänge im Mattertal - Blockgletscherkrisen beeinflussen Wildbachaktivität. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 3-5.
Andres, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2013: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2012. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 105, 1: 55-61.
Andres, N.; Badoux, A.; Hilker, N.; Hegg, C., 2012: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2011. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 104, 1: 41-49.
Turowski, J.M.; Badoux, A.; Beer, A.; Nitsche, M., 2012: Geröll unter dem Turtmanngletscher. Alpen, 88, 6: 54-55.
Volkwein, A.; Gärtner, H., 2012: Dynamische Haltekraft von Wurzelstöcken. Bündnerwald, 65, 4: 81-86.
Nitsche, M.; Rickenmann, D.; Turowski, J.M.; Badoux, A.; Kirchner, J.W., 2012: Verbesserung von Geschiebevorhersagen in Wildbächen und Gebirgsflüssen durch Berücksichtigung von Makrorauigkeit. Wasser, Energie, Luft, 104, 2: 129-139.
Hilker, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2011: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2010. Wasser, Energie, Luft, 103, 1: 1-6.
Badoux, A.; Stähli, M.; Rickenmann, D.; Schäfer, K.; Rickli, C., 2010: Eine neue Geschiebemessanlage zum 125-Jahre Jubiläum der WSL. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 4-6.
Hilker, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2010: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2009. Wasser, Energie, Luft, 102, 1: 1-6.
Graf, C.; Badoux, A.; McArdell, B.W., 2009: Alarmsystem Illgraben - Erfahrungen während der Pilotbetriebsphase. Wasser, Energie, Luft, 101, 2: 101-107.
Hilker, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2009: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2008. Wasser, Energie, Luft, 101, 2: 95-100.
Hilker, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2008: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2007. Wasser, Energie, Luft, 100, 2: 115-123.
Turowski, J.M.; Badoux, A.; Rickenmann, D.; Fritschi, B., 2008: Erfassung des Sedimenttransportes in Wildbächen und Gebirgsflüssen - Anwendungsmöglichkeiten von Geophonmessanlagen. Wasser, Energie, Luft, 100, 1: 69-74.
Badoux, A.; Rickenmann, D., 2008: Berechnungen zum Geschiebetransport während der Hochwasser 1993 und 2000 im Wallis. Wasser, Energie, Luft, 100, 3: 217-226.
Wendeler, C.; Volkwein, A.; Denk, M., 2007: Flexible Schutzsysteme gegen Murgänge. Bauingenieur: Schweizer Fachmagazin für das Ingenieurwesen, 3, 3: 48-52.
Dufour, F.; Badoux, A.; Graf, C.; McArdell, B.W.; Rhyner, J.; Kuntner, R., 2007: Überwachung und Warnung Illgraben. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 9-12.
Graf, C.; Badoux, A.; Dufour, F.; Fritschi, B.; McArdell, B.W.; Rhyner, J.; Kuntner, R.; Teysseire, P.; Nigg, U., 2007: Alarmsystem für murgangfähige Wildbäche - Beispiel Illgraben. Wasser, Energie, Luft, 99, 2: 119-128.
Hilker, N.; Jeisy, M.; Badoux, A.; Hegg, C., 2007: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2005. Wasser, Energie, Luft, 99, 1: 31-41.
Hilker, N.; Badoux, A.; Hegg, C., 2007: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2006. Wasser, Energie, Luft, 99, 2: 137-145.
Graf, C.; McArdell, B.W., 2004: Murgangwaage - Ergänzung der Beobachtungs- und Messstation im Illgraben. FAN Agenda, Fachleute Naturgefahren Schweiz, 18-22.
La stabilisation des zones menacées d’érosion et de glissements est extrêmement importante pour la protection contre les érosions. La reconstitution d’une couverture végétale conforme à la station joue alors un rôle prépondérant. Une Notice pour le praticien montre les différents aspects à prendre en considération.
Notice pour le praticien 37
2003
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Goulas, K.; Graf, F., 2003: Lebendverbau in Wildbacheinzugsgebieten Griechenlands. Standortverhältnisse, Geschichte und Entwicklung. Ingenieurbiologie: Mitteilungsblatt, 03, 4: 19-25.
Hegg, C.; Badoux, A.; Frick, E.; Schmid, F., 2002: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2001. Wasser, Energie, Luft, 94, 3-4: 99-105.
Hegg, C.; Badoux, A.; Bassi, A.; Schmid, F., 2001: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2000. Wasser, Energie, Luft, 93, 5-6: 117-129.
Beyer Portner, N.; Graf, F.; Dubois, J., 2001: Plan de plantation pour un bassin de rétention. Ingenieurbiologie: Mitteilungsblatt, 01, 4: 3-8.
Hegg, C.; Badoux, A.; Graf, C.; Röthlisberger, G., 2000: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 1999. Wasser, Energie, Luft, 92, 3-4: 59-68.
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Hirschberg, J.; McArdell, B.W.; Bennett, G.L.; Molnar, P., 2022: Numerical investigation of sediment‐yield underestimation in supply‐limited mountain basins with short records. Geophysical Research Letters, 49, 7: e2021GL096440 (10 pp.). doi: 10.1029/2021GL096440
Meyrat, G.; McArdell, B.; Ivanova, K.; Müller, C.; Bartelt, P., 2022: A dilatant, two-layer debris flow model validated by flow density measurements at the Swiss illgraben test site. Landslides, 19: 265-276. doi: 10.1007/s10346-021-01733-2
Hirschberg, J.; Badoux, A.; McArdell, B.W.; Leonarduzzi, E.; Molnar, P., 2021: Evaluating methods for debris-flow prediction based on rainfall in an Alpine catchment. Natural Hazards and Earth System Sciences, 21, 9: 2773-2789. doi: 10.5194/nhess-21-2773-2021
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