Masses en mouvement: laves torrentielles et charriage
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.
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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.