Modèle de voellmy

Fig. 2. Profil de vélocité vertical supposé dans le modèle NIS. Définition des variables de flux. Fig. 9. (a) Vitesse d`écoulement au point pas une fonction de volume de fracture. b) distance d`écoulement S en fonction du volume de la fracture. Dans la première série de simulations, la hauteur de fracture a été augmentée; dans la deuxième série, la longueur de la fracture a été augmentée. Pour le premier cas, le modèle numérique prédit que up α et S α H0, qui est en accord avec le modèle VS. Pour le modèle russe, nous utiliserons les valeurs τ y/ρ rapportées dans Eglit (1998) pour modéliser les avalanches dans les chaînes de montagnes d`Elbrus (Caucase central) et de Khibiny.

Il y a dans la gamme 6,0 m2/S2 ≤ τ y/ρ ≤ 10.0 m2/s2. Il est à noter que dans les rapports dent et Lang (1983) et Lang et dent (1983) τ y/ρ dans l`intervalle 1,5 m2/S2 ≤ τ y/ρ ≤ 3,0 m2/S2 ont été trouvés lors du calcul en arrière des événements d`avalanche lents (vélocités ˂ 20 m S1) avec un modèle Bingham modifié bivisqueux. Nous emploierons τ y/ρ = 8,0 m2/S2, une valeur au milieu de la plage de valeurs trouvées par Eglit. Il est possible d`utiliser des contraintes de rendement plus élevées, mais le modèle ne diffère pas du modèle de fluide Voellmy, puisque la contrainte de rendement n`est jamais atteinte. La même valeur de frottement dynamique, = 1000 m s − 2, du modèle de fluide Voellmy et des lignes directrices suisses sera utilisée. Une valeur de frottement à sec plus élevée mais vérifiée expérimentalement, μ = 0,42 (dent et autres, 1998), sera utilisée avec le modèle russe. Cette valeur est également comprise dans la plage utilisée par Eglit (1998). Cependant, le modèle Voellmy ne décrira pas le flux d`avalanche derrière l`avant, à la queue de l`avalanche. Ici, les mesures montrent une augmentation de la friction (une diminution rapide de la vitesse).

Cet effet provoque des avalanches à allonger et éventuellement déposer la masse. Par conséquent, le modèle Voellmy ne prédira pas le comportement des dépôts. Le modèle Voellmy a des difficultés à prédire le battement des petites avalanches, qui commencent parfois immédiatement à déposer ou à «mourir de faim». Bien sûr, les petites avalanches peuvent être modélisées à l`aide de valeurs μ et de valeur plus élevées, mais il s`agit d`une approche très ad-hoc. La piste d`avalanche que nous avons choisie pour comparer les trois modèles différents est Mettlenruns, situé près du village de Engi, canton Glarus, Suisse. En 1960, notre Institut de recherche a installé un panneau de mesure de pression dans la zone de battement de cette voie à 910 m d`altitude Pendant l`hiver 1974 – 75, plusieurs cordes ont été enfilées sur la trajectoire de l`avalanche afin de déterminer la vitesse d`écoulement devant le panneau. Puisque la distance entre les cordes est connue ainsi que le temps nécessaire pour que l`avalanche atteigne chaque corde, la vitesse de débit peut être estimée. Entre 1962 et 1992, tous les grands événements d`avalanche dans cette région d`essai ont été observés par le forestier local, M. H.

Marti, qui a noté la date, le type d`avalanche et les conditions météorologiques. Le temps le permet, il a également fait des croquis du périmètre d`avalanche et a estimé la profondeur de fracture. Dans ce qui suit, nous sommes intéressés par une grande avalanche de neige mouillée qui s`est produite par temps orageux le 29 décembre 1974. Ce modèle de flux d`avalanche simplifie nettement un mouvement granulaire très complexe, en particulier dans les cas où une couche fluidisée plus grande existe (par exemple lorsqu`une avalanche coule dans un ravin étroit). Ces effets sont pris en compte en réduisant, comme dans l`hydraulique à écoulement ouvert. La zone de fracture de l`avalanche était grande; elle s`étendait entre 2000 et 2350 m d`altitude et était de 100 à 180 m de large. Une fracture constante de la neige-hauteur de 1 m a été spécifiée suivant les recommandations de la ligne directrice Suisse pour les profondeurs de fracture régionales, qui sont statistiquement liées aux périodes de précipitation extrême. Le volume de fracture de l`avalanche était de > 70 000 m3 de neige. Les valeurs de frottement des lignes directrices suisses bien calibrées (voir Salm et autres, 1990) pour les épisodes d`avalanche extrêmes, μ = 0,155 et λp = 2,5, ont été spécifiées pour les simulations.

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