– MONHA

Dans les zones de montagne, les écoulements gravitaires représentent une menace pour les populations, les autorités publiques et les économies locales. L'objectif du projet MONHA est de renforcer les bases scientifiques des méthodes d'ingénierie mises en œuvre pour lutter contre ces aléas naturels. On considérera essentiellement les cas des avalanches de neige et des laves torrentielles, ces dernières pouvant être générées par des processus naturels ou par la rupture d'ouvrages hydrauliques en terre sur fortes pentes. Toutefois, ce projet de recherche se situe à un niveau fondamental et ses résultats devraient donc s'avérer également pertinents pour la plupart des autres écoulements gravitaires subaériens (lahars, avalanches de roches,...). Notre ambition est de parvenir à une description fine des processus physiques et mécaniques impliqués dans le déclenchement, la propagation et l'arrêt de ces phénomènes. Plus spécifiquement, notre effort va porter sur la compréhension de plusieurs questions clés touchant au comportement rhéologique des géomatériaux mobilisés par les écoulements gravitaires : (i) rôle du fluide interstitiel, (ii) comportement mécanique au voisinage des transitions de phase (solide-fluide et fluide-solide), (iii) origine et influence des processus non-stationnaires. Actuellement, les connaissances sur ces questions demeurent très lacunaires, ce qui entrave significativement toute tentative de modélisation fine des écoulements. - - Quatre tâches complémentaires et ciblées, toutes en relation avec les questions clés citées ci-dessus, sont prévues : - Tâche 1. Influence des gradients de pression interstitielle et du drainage sur les instabilités gravitaires et la transition solide-fluide. - Tâche 2. Influence des effets rate and state et de la distance au seuil sur les instabilités gravitaires et la transition solide-fluide. - Tâche 3. Influence des hétérogénéités de composition sur la propagation des écoulements gravitaires. - Tâche 4. Nature des processus actifs lors de la transition fluide-solide (arrêt de l'écoulement). - - Dans chacune de ces tâches, les travaux se fonderont principalement sur des expériences de laboratoire originales spécialement conçues pour permettre d'étudier finement les processus élémentaires en jeu. De même, les matériaux naturels seront simulés par des matériaux modèles présentant un comportement rhéologique représentatif (matériaux granulaires, fluides à seuil,...). Les dispositifs expérimentaux requis existent déjà et ont pu être partiellement validés au cours de tests préliminaires. Par conséquent, le succès du projet paraît raisonnablement garanti. Les problèmes d'échelle liés à ces expériences seront examinés avec soin. En particulier, la forte implication du Cemagref dans les expérimentations et les observations de terrain nous permettra de comparer les résultats obtenus à des données grande échelle. Ainsi, même s'il reste très fondamental, le projet MONHA devrait être à même de contribuer efficacement à l'amélioration de la gestion et de la prévention des risques dans les régions montagneuses vulnérables. - ...