LAHARS : métrologie, modèles d'écoulement, évaluation des dommages, prévention – LAHARISK

Le problème posé par les lahars et les écoulements hyperconcentrés est double : les mécanismes des écoulements biphasiques et les lois de comportement sont mal connus, et leurs effets dommageables en milieu urbain snt mal évalués. Ce constat d’échec s’explique de deux manières : 1) les mesures des écoulements in situ, les tests rhéométriques et les analyses des dépôts de lahar ne sont pas menés au même endroit avec des méthodes innovantes, et 2) la méthode d’évaluation de la vulnérabilité physique (dommage au bâti) et organisationnelle (identification des dysfonctionnements) n’est pas quantitative et leurs implications opérationnelles en cas de crise ne sont pas conduites de façon disciplinaire. Notre projet cherche à répondre à ces défauts. Il s’agit d’abord de comprendre cet aléa en mesurant in situ les caractéristiques hydrodynamiques des écoulements puis il faut atténuer les risques liés aux impacts. La compréhension de cet aléa passe aussi par la modélisation des écoulements utilisant des programmes numériques dans lesquels les paramètres hydrodynamiques sont calibrés grâce aux données acquises dans la station de mesures. Les cibles sont l’agglomération d’Arequipa au Pérou et le piémont sud-est du volcan Semeru à Java Est, où notre station de mesures a été installée. La réduction des effets des lahars implique l’utilisation de modèles numériques adéquats (Titan2D, Flo2D) et une méthode d’évaluation quantitative des impacts subis par le bâti et les infrastructures, qui débouchent sur le micro-zonage des vallées traversant les villes exposées. Cette évaluation quantitative aboutit à des matrices de dommage incorporées au zonage des risques dans un SIG et à des fonctions de dommage valides pour chaque type de bâti ou d’infrastructure ou pour chaque effet induit par les écoulements aux constructions. La maîtrise du risque de lahar passe par la synergie des approches (notamment l’analyse des matériaux et constructions), incluant la couverture économique des biens exposés, afin de faire passer les recommandations issues de la recherche dans deux domaines technologiques innovants : des capteurs adéquats visant à donner l’alerte et une plate-forme géomatique de visualisation, de recherche et de communication. Celle-ci s’applique à la gestion, par les décideurs, d’une crise en temps quasi-réel dans une ville. Les modélisations numérique et analogique seront menées au Laboratoire Magmas et Volcans de l’université Blaise Pascal (UBP) et la modélisation rhéologique et hydraulique au Cemagref à Grenoble grâce à une thèse demandée dans ce projet. La synergie recherchée passe par une concertation avec les acteurs locaux à Arequipa et à Java et avec deux laboratoires réputés : (1) la mise au point in situ de capteurs géophysiques robustes pour mesurer des écoulements par Massey University en Nouvelle Zélande et Java ; (2) l’application de la plate-forme GeoProMT de visualisation, recherche et communication en collaboration avec le GeoHazard Studies Center à l’université SUNY à Buffalo (NY. Les piliers du projet sont : le Laboratoire Magmas et Volcans (3 chercheurs et une doctorante) et 2 associés, le Cemagref6grenoble (avec 1 thèse), le Cnam à Paris (spécialité construction et aménagement) et le LAMI à Polytech Clermont-Ferrand, avec un post-doctorant. Enfin le Laboratoire Montpelliérain d’Economie Théorique et Appliquée et 2 géographes de la MSH de l’UBP, 1 post-doctorant et 3 partenaires au Pérou et à Java apporteront leur expertise dans l’approche quantitative de l’économie des biens face aux risques et dans l’analyse de la gestion du risque. La synergie avec les décideurs locaux passera par les accords de coopération déjà signés entre notre université Blaise Pascal, l’IRD au Pérou, les représentants de deux institutions chargées de la prévention des risques (Protection Civile au Pérou, Directorat de Volcanologie et Mitigation des Risques Géologiques à Java) dans les deux pays en développement.